干湿循环条件下川中红层软岩崩解特性与微观机理分析
发布时间：2021-05-17 01:35
红层软岩在我国地区分布广泛,随着工程建设开挖裸露出的新鲜岩层在自然气候干湿交替循环的作用下易发生崩解,对边坡和道路的稳定性和安全性带来不利的影响。本文以四川中部某高速铁路工程为依托,选取弱风化红层软岩作为研究对象,进行干湿循环条件下的崩解性试验,对红层软岩的膨胀性与崩解性之间的关系进行研究,并对其崩解特性与微观机理进行分析。主要研究工作如下:首先,以现场取回的弱风化软岩为研究对象,开展了渗透试验、单轴抗压强度试验以及膨胀性试验等基本物理特性试验,对川中红层软岩的密度、含水率、渗透性、强度等基本特征有了基本的了解,并根据《铁路工程岩土分类标准》将所取红层软岩试样分为膨胀岩与非膨胀岩。其次,进行干-湿循环条件下红层软岩的崩解性试验研究,观察红层软岩崩解的状态变化和特点,分析经过多次干湿循环软岩崩解物颗粒粒径变化规律;分析初始含水率和浸水时间对崩解程度和速率的影响;并对比红层软岩膨胀性的发展规律,研究其膨胀性与崩解性之间的关联。最后,取试验过程中不同循环次数、不同粒组的崩解物进行X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）分析,获得泥岩在循环崩解试验中黏土矿物成分和微观结构的变化,并使用MATL...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题依据及其研究意义
1.1.1 红层的概念
1.1.2 红层的分布
1.1.3 选题依据及意义
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 红层软岩膨胀性研究现状
1.2.2 红层软岩的崩解性研究现状
1.3 论文研究内容
1.4 拟采用的研究方法、技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
第2章 川中红层软岩的基本物理力学性质
2.1 红层软岩的基本物理特性研究
2.1.1 岩样薄片鉴定
2.1.2 天然密度试验
2.1.3 天然含水量
2.1.4 饱和含水率
2.1.5 渗透性试验
2.1.6 单轴抗压强度试验
2.2 红层软岩的膨胀特性
2.2.1 岩石自由膨胀率
2.2.2 岩粉自由膨胀率
2.2.3 岩石膨胀力试验
2.3 红层软岩的分类
2.4 本章小结
第3章 干湿循环条件下川中红层软岩崩解特性
3.1 干湿循环条件下崩解性试验方案
3.1.1 试验方案
3.1.2 试验方法
3.2 干湿循环作用下红层软岩的崩解过程
3.2.1 泥岩崩解过程状态变化
3.2.2 泥岩崩解物粒径变化规律
3.2.3 浸水时间对崩解性的影响
3.2.4 砂岩崩解过程状态变化
3.3 红层软岩崩解性和膨胀性之间的关系
3.4 本章小结
第4章 干湿循环条件下川中红层软岩崩解机理分析
4.1 红层软岩遇水崩解过程中各粒组矿物成分分析
4.1.1 X射线衍射分析试验原理
4.1.2 X射线衍射试验结果与分析
4.2 红层软岩遇水崩解后的微观结构变化
4.2.1 扫描电子显微镜分析试验原理
4.2.2 扫描电子显微镜试验结果与分析
4.3 基于SEM对微观结构数字化定量分析
4.4 基于微观结构和矿物成分分析软岩的崩解机理
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]红层软岩膨胀力学特性试验研究[J]. 和铭,魏良帅,贾逸,黄安邦,王家柱,黄细超. 水利水电技术. 2019(04)
[2]红层泥岩崩解性试验研究[J]. 苏航,王云川,王浪. 人民珠江. 2018(11)
[3]软岩与水相互作用研究综述[J]. 张娜,王水兵,赵方方,李家斌,孙冻炎. 水利水电技术. 2018(07)
[4]红黏土崩解特性试验研究[J]. 曾庆建,刘宝臣,张炳晖,熊俊豪,肖适德. 水文地质工程地质. 2018(03)
[5]红层软岩遇水崩解特性试验及其界面模型[J]. 潘艺,刘镇,周翠英. 岩土力学. 2017(11)
[6]不同温湿环境下泥岩吸水及膨胀特性的试验研究[J]. 刁心宏,杨守兴,冒小波. 华东交通大学学报. 2017(03)
[7]川西南地区膨胀岩的膨胀特性[J]. 王海龙,朱宝龙,孙明远,袁瑞,马庆庆. 西南科技大学学报. 2017(02)
[8]巴东组紫红色泥岩干湿循环崩解特征试验研究[J]. 申培武,唐辉明,汪丁建,何成,张雅慧. 岩土力学. 2017(07)
[9]基于SEM图片的钙质砂连通孔隙分析[J]. 蒋明镜,吴迪,曹培,丁志军. 岩土工程学报. 2017(S1)
[10]膨胀岩崩解特性的干湿循环效应与粒度熵表征[J]. 曾志雄,孔令伟,田海,李聚昭. 岩土力学. 2017(07)
博士论文
[1]泥质弱胶结岩体的重组与力学特性演化研究[D]. 赵维生.中国矿业大学 2016
[2]四川盆地红层岩体主要水利水电工程地质问题系统研究[D]. 王子忠.成都理工大学 2011
[3]红层软岩崩解性及其路基动力变形特性研究[D]. 刘晓明.湖南大学 2006
硕士论文
[1]沪昆高速铁路膨胀岩隧道底部稳定性分析[D]. 李坤坤.安徽理工大学 2018
[2]高温高湿环境下膨胀岩吸湿特性的研究[D]. 杨守兴.华东交通大学 2017
[3]干湿循环条件下泥岩颗粒料破碎机理及渗透特性研究[D]. 袁野.重庆交通大学 2017
[4]三峡水库运行期消落带强风化泥岩崩解特性研究[D]. 陈爽.合肥工业大学 2017
[5]复杂环境下膨润土膨胀特性研究[D]. 姜昊.上海交通大学 2015
[6]红层软岩崩解破碎分形特性及其应用研究[D]. 徐汉飞.湖南大学 2014
[7]红层软岩崩解机理研究及工程应用[D]. 熊力.湖南大学 2011
[8]四川红层地区水—岩作用时效性研究[D]. 王晓欣.成都理工大学 2009
本文编号：3190808
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题依据及其研究意义
1.1.1 红层的概念
1.1.2 红层的分布
1.1.3 选题依据及意义
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 红层软岩膨胀性研究现状
1.2.2 红层软岩的崩解性研究现状
1.3 论文研究内容
1.4 拟采用的研究方法、技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
第2章 川中红层软岩的基本物理力学性质
2.1 红层软岩的基本物理特性研究
2.1.1 岩样薄片鉴定
2.1.2 天然密度试验
2.1.3 天然含水量
2.1.4 饱和含水率
2.1.5 渗透性试验
2.1.6 单轴抗压强度试验
2.2 红层软岩的膨胀特性
2.2.1 岩石自由膨胀率
2.2.2 岩粉自由膨胀率
2.2.3 岩石膨胀力试验
2.3 红层软岩的分类
2.4 本章小结
第3章 干湿循环条件下川中红层软岩崩解特性
3.1 干湿循环条件下崩解性试验方案
3.1.1 试验方案
3.1.2 试验方法
3.2 干湿循环作用下红层软岩的崩解过程
3.2.1 泥岩崩解过程状态变化
3.2.2 泥岩崩解物粒径变化规律
3.2.3 浸水时间对崩解性的影响
3.2.4 砂岩崩解过程状态变化
3.3 红层软岩崩解性和膨胀性之间的关系
3.4 本章小结
第4章 干湿循环条件下川中红层软岩崩解机理分析
4.1 红层软岩遇水崩解过程中各粒组矿物成分分析
4.1.1 X射线衍射分析试验原理
4.1.2 X射线衍射试验结果与分析
4.2 红层软岩遇水崩解后的微观结构变化
4.2.1 扫描电子显微镜分析试验原理
4.2.2 扫描电子显微镜试验结果与分析
4.3 基于SEM对微观结构数字化定量分析
4.4 基于微观结构和矿物成分分析软岩的崩解机理
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]红层软岩膨胀力学特性试验研究[J]. 和铭,魏良帅,贾逸,黄安邦,王家柱,黄细超. 水利水电技术. 2019(04)
[2]红层泥岩崩解性试验研究[J]. 苏航,王云川,王浪. 人民珠江. 2018(11)
[3]软岩与水相互作用研究综述[J]. 张娜,王水兵,赵方方,李家斌,孙冻炎. 水利水电技术. 2018(07)
[4]红黏土崩解特性试验研究[J]. 曾庆建,刘宝臣,张炳晖,熊俊豪,肖适德. 水文地质工程地质. 2018(03)
[5]红层软岩遇水崩解特性试验及其界面模型[J]. 潘艺,刘镇,周翠英. 岩土力学. 2017(11)
[6]不同温湿环境下泥岩吸水及膨胀特性的试验研究[J]. 刁心宏,杨守兴,冒小波. 华东交通大学学报. 2017(03)
[7]川西南地区膨胀岩的膨胀特性[J]. 王海龙,朱宝龙,孙明远,袁瑞,马庆庆. 西南科技大学学报. 2017(02)
[8]巴东组紫红色泥岩干湿循环崩解特征试验研究[J]. 申培武,唐辉明,汪丁建,何成,张雅慧. 岩土力学. 2017(07)
[9]基于SEM图片的钙质砂连通孔隙分析[J]. 蒋明镜,吴迪,曹培,丁志军. 岩土工程学报. 2017(S1)
[10]膨胀岩崩解特性的干湿循环效应与粒度熵表征[J]. 曾志雄,孔令伟,田海,李聚昭. 岩土力学. 2017(07)
博士论文
[1]泥质弱胶结岩体的重组与力学特性演化研究[D]. 赵维生.中国矿业大学 2016
[2]四川盆地红层岩体主要水利水电工程地质问题系统研究[D]. 王子忠.成都理工大学 2011
[3]红层软岩崩解性及其路基动力变形特性研究[D]. 刘晓明.湖南大学 2006
硕士论文
[1]沪昆高速铁路膨胀岩隧道底部稳定性分析[D]. 李坤坤.安徽理工大学 2018
[2]高温高湿环境下膨胀岩吸湿特性的研究[D]. 杨守兴.华东交通大学 2017
[3]干湿循环条件下泥岩颗粒料破碎机理及渗透特性研究[D]. 袁野.重庆交通大学 2017
[4]三峡水库运行期消落带强风化泥岩崩解特性研究[D]. 陈爽.合肥工业大学 2017
[5]复杂环境下膨润土膨胀特性研究[D]. 姜昊.上海交通大学 2015
[6]红层软岩崩解破碎分形特性及其应用研究[D]. 徐汉飞.湖南大学 2014
[7]红层软岩崩解机理研究及工程应用[D]. 熊力.湖南大学 2011
[8]四川红层地区水—岩作用时效性研究[D]. 王晓欣.成都理工大学 2009
本文编号：3190808
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