水岩作用对岩石物理力学特性劣化机制研究
发布时间：2021-01-29 09:23
自然条件下岩体与地下水不断发生物理、化学作用,导致岩体结构损伤,力学性质劣化,严重威胁边坡、坝基、地下结构等岩土工程的安全,研究水岩作用对岩石结构损伤的机制有利于解决地质灾害问题。水岩作用方式多样,影响因素多,发生机制复杂。本文探究了长期浸泡对灰岩和湿-干循环作用对砂岩力学性质和微观结构的影响,分析了试验前后岩石试样的强度、弹性模量、孔隙度等参数的变化。主要研究工作及获得的成果如下:1.密封条件下采用蒸馏水、p H=2溶液对灰岩试样浸泡80天,控制水-岩的质量比为2:1。对浸泡前后的灰岩试样开展单轴、三轴试验,并使用扫描电镜（SEM）对原状及水溶液浸泡后的试样微观形貌进行了观察。此外,采用图像处理技术分析了试样的微观孔隙特征,结合已有的研究成果和本岩石自身特点对灰岩力学性质劣化的机理进行了探讨。试验结果表明:水溶液侵蚀后的灰岩强度、弹性模量降低;单轴试验条件下浸泡后的灰岩破裂模式为剪切-张拉复合破坏,而原状灰岩为剪切破坏;三轴试验条件下灰岩试件均为剪切破坏。浸泡后的试样微观孔隙数量增加,在相同面积区域内,p H=2溶液浸泡后的试样孔隙面积最大,蒸馏水浸泡后的次之,原状试样最少。水岩作用...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 论文研究意义及立论依据
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水岩作用对岩石力学性质的影响
1.2.2 水岩作用对岩石微观结构的影响
1.3 本文研究的主要内容
2 水溶液对灰岩力学性质及微观结构的影响
2.1 引言
2.2 试验设计
2.2.1 试验思路
2.2.2 试样的成分及结构分析
2.2.3 试样的处理
2.3 水溶液对灰岩力学性质的影响
2.3.1 灰岩的轴向压缩试验
2.3.2 试样破裂模式分析
2.4 溶液离子浓度的测定
2.5 水溶液对灰岩微观结构的影响
2.5.1 灰岩微观形貌分析
2.5.2 灰岩试样表面元素分布
2.5.3 图像处理
2.5.4 图像识别结果
2.6 水溶液对灰岩劣化机制的分析
2.7 本章小结
3 湿-干循环作用对砂岩力学性质及微观结构的影响
3.1 引言
3.2 试验设计
3.2.1 试验思路
3.2.2 试样的成分及结构分析
3.2.3 砂岩试样的处理
3.3 弹性波速测试试验
3.4 离子浓度测试
3.5 湿-干循环对砂岩力学性质影响
3.5.1 单轴压缩试验
3.5.2 砂岩试样的破裂模式分析
3.6 湿-干循环作用对砂岩微观结构的影响
3.6.1 砂岩的孔隙测试
3.6.2 砂岩的微观形貌
3.6.3 砂岩表面粗糙度测试
3.7 湿-干循环作用对砂岩劣化机制分析
3.8 本章小结
4 结论与展望
4.1 主要结论
4.2 对后续研究工作的展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]水化学溶液对灰岩力学特性的影响分析[J]. 马登辉,姚华彦,崔强,程世磊. 中国科技论文. 2019(08)
[2]岩石节理粗糙度新指标及新的JRC确定方法[J]. 班力壬,戚承志,燕发源,刘源,朱淳,陶志刚. 煤炭学报. 2019(04)
[3]红层软岩软化的界面过程及其动力学模型[J]. 周翠英,黄思宇,刘镇,陆仪启. 岩土力学. 2019(08)
[4]基于核磁共振技术的弱胶结砂岩干湿循环损伤特性研究[J]. 宋勇军,张磊涛,任建喜,陈佳星,车永新,杨慧敏,毕冉. 岩石力学与工程学报. 2019(04)
[5]干湿循环作用下红砂岩强度劣化特性试验[J]. 徐志华,张国栋,孙钱程,吴豪,谈太溪. 中国公路学报. 2018(02)
[6]基于核磁共振的不同含水状态砂岩动态损伤规律[J]. 褚夫蛟,刘敦文,陶明,彭怀德. 工程科学学报. 2018(02)
[7]大理岩干湿循环力学特性试验研究[J]. 王伟,龚传根,朱鹏辉,朱其志,徐卫亚. 水利学报. 2017(10)
[8]孔隙结构特征及发育程度对溶蚀岩体力学特性的影响[J]. 张社荣,王枭华,王超. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(10)
[9]基于核磁共振技术的酸性环境下灰岩力学特性劣化试验[J]. 钟祖良,罗玮坤,刘新荣,李皓,陈结,胡翔翔. 煤炭学报. 2017(07)
[10]干湿循环作用下岸坡消落带土体抗剪强度劣化规律及其对岸坡稳定性影响研究[J]. 邓华锋,肖瑶,方景成,张恒宾,王晨玺杰,曹毅. 岩土力学. 2017(09)
博士论文
[1]干湿循环作用下砂岩的宏细观损伤演化及本构模型研究[D]. 王子娟.重庆大学 2016
硕士论文
[1]水化学溶液浸蚀下砂岩细观剪切破坏机理试验研究[D]. 吴慧.重庆大学 2012
本文编号：3006656
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 论文研究意义及立论依据
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水岩作用对岩石力学性质的影响
1.2.2 水岩作用对岩石微观结构的影响
1.3 本文研究的主要内容
2 水溶液对灰岩力学性质及微观结构的影响
2.1 引言
2.2 试验设计
2.2.1 试验思路
2.2.2 试样的成分及结构分析
2.2.3 试样的处理
2.3 水溶液对灰岩力学性质的影响
2.3.1 灰岩的轴向压缩试验
2.3.2 试样破裂模式分析
2.4 溶液离子浓度的测定
2.5 水溶液对灰岩微观结构的影响
2.5.1 灰岩微观形貌分析
2.5.2 灰岩试样表面元素分布
2.5.3 图像处理
2.5.4 图像识别结果
2.6 水溶液对灰岩劣化机制的分析
2.7 本章小结
3 湿-干循环作用对砂岩力学性质及微观结构的影响
3.1 引言
3.2 试验设计
3.2.1 试验思路
3.2.2 试样的成分及结构分析
3.2.3 砂岩试样的处理
3.3 弹性波速测试试验
3.4 离子浓度测试
3.5 湿-干循环对砂岩力学性质影响
3.5.1 单轴压缩试验
3.5.2 砂岩试样的破裂模式分析
3.6 湿-干循环作用对砂岩微观结构的影响
3.6.1 砂岩的孔隙测试
3.6.2 砂岩的微观形貌
3.6.3 砂岩表面粗糙度测试
3.7 湿-干循环作用对砂岩劣化机制分析
3.8 本章小结
4 结论与展望
4.1 主要结论
4.2 对后续研究工作的展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]水化学溶液对灰岩力学特性的影响分析[J]. 马登辉,姚华彦,崔强,程世磊. 中国科技论文. 2019(08)
[2]岩石节理粗糙度新指标及新的JRC确定方法[J]. 班力壬,戚承志,燕发源,刘源,朱淳,陶志刚. 煤炭学报. 2019(04)
[3]红层软岩软化的界面过程及其动力学模型[J]. 周翠英,黄思宇,刘镇,陆仪启. 岩土力学. 2019(08)
[4]基于核磁共振技术的弱胶结砂岩干湿循环损伤特性研究[J]. 宋勇军,张磊涛,任建喜,陈佳星,车永新,杨慧敏,毕冉. 岩石力学与工程学报. 2019(04)
[5]干湿循环作用下红砂岩强度劣化特性试验[J]. 徐志华,张国栋,孙钱程,吴豪,谈太溪. 中国公路学报. 2018(02)
[6]基于核磁共振的不同含水状态砂岩动态损伤规律[J]. 褚夫蛟,刘敦文,陶明,彭怀德. 工程科学学报. 2018(02)
[7]大理岩干湿循环力学特性试验研究[J]. 王伟,龚传根,朱鹏辉,朱其志,徐卫亚. 水利学报. 2017(10)
[8]孔隙结构特征及发育程度对溶蚀岩体力学特性的影响[J]. 张社荣,王枭华,王超. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(10)
[9]基于核磁共振技术的酸性环境下灰岩力学特性劣化试验[J]. 钟祖良,罗玮坤,刘新荣,李皓,陈结,胡翔翔. 煤炭学报. 2017(07)
[10]干湿循环作用下岸坡消落带土体抗剪强度劣化规律及其对岸坡稳定性影响研究[J]. 邓华锋,肖瑶,方景成,张恒宾,王晨玺杰,曹毅. 岩土力学. 2017(09)
博士论文
[1]干湿循环作用下砂岩的宏细观损伤演化及本构模型研究[D]. 王子娟.重庆大学 2016
硕士论文
[1]水化学溶液浸蚀下砂岩细观剪切破坏机理试验研究[D]. 吴慧.重庆大学 2012
本文编号：3006656
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