西宁地区泥岩吸水特性研究
发布时间：2021-02-04 19:12
随着我国高速铁路的蓬勃发展,膨胀性泥岩引发的一系列行车安全问题屡见不鲜。宝兰客运专线及兰新二线铁路建设工程中,都出现过泥岩导致隧道仰拱开裂及路基上拱等工程问题。因此,泥岩吸水特性研究对岩石吸水变形崩解效应具有一定的意义。本论文首先对西宁地区泥岩的分布特征、地质成因进行分析,以西宁地区新近系泥岩和白垩系泥岩为研究对象,对泥岩矿物成分、微观结构进行系统研究,在此基础上对西宁地区泥岩进行分类,通过不同类型泥岩的不同吸水条件下的微观结构研究,揭示西宁地区泥岩吸水机理,结合吸水试验,分析不同微观结构与吸水特性之间的关系,揭示微观特征与吸水变形崩解效应之间的关系。取得的主要成果如下:（1）通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等研究手段对西宁地区泥岩的矿物成分和微观结构进行了分析,试验结果表明西宁地区泥岩黏土矿物成分主要以伊利石为主;泥岩按微观结构单元体主要分为两类:一类是平片状叠聚体单元为主的N型泥岩,另一类是含碎屑颗粒单元较多的SN型泥岩。其中N型泥岩成岩环境稳定,受地质构造影响较小,其黏土矿物含量较高,结构较为致密。利用Image-Pro Plus软件对西宁地区泥岩的孔隙特征的分析可知...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水岩作用研究现状
1.2.2 吸水特性试验研究现状
1.2.3 泥岩吸水特性影响因素研究
1.3 研究内容
1.4 研究方法及技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
第2章 西宁地区泥岩地质特征
2.1 西宁地区工程地质环境
2.1.1 地形地貌
2.1.2 地质构造
2.1.3 地层岩性
2.1.4 水文地质条件
2.2 西宁地区泥岩分布特征
2.3 西宁地区泥岩岩相特征
2.4 西宁地区泥岩成因分析
2.5 本章小结
第3章 西宁地区泥岩吸水特性研究方法
3.1 泥岩矿物成分特征研究方法
3.2 泥岩微观结构特征研究方法
3.2.1 扫描电镜的工作原理
3.2.2 EDS能谱分析工作原理
3.2.3 Image Pro Plus图像处理方法
3.3 吸水特性试验研究方法
3.3.1 冷冻干燥技术
3.3.2 崩解变形试验
3.3.3 吸水试验
第4章 泥岩吸水特性试验研究
4.1 矿物成分特征
4.2 泥岩的微观结构特征
4.2.1 单元体类型
4.2.2 胶结特征
4.2.3 孔隙特征
4.3 黏土矿物吸水发育特征
4.4 泥岩吸水后孔隙发育特征
4.4.1 N型泥岩不同吸水条件下微观结构分析
4.4.2 SN型泥岩不同吸水条件下微观结构分析
4.5 泥岩自吸试验
4.5.1 试验现象
4.5.2 吸水量及吸水速率变化规律
4.5.3 变形量及变形速率曲线
4.5.4 泥岩吸水量与变形量的关系
4.6 泥岩的吸水崩解变形试验
4.7 本章小结
第5章 泥岩微观结构与吸水特性关系分析
5.1 微观结构与泥岩吸水变形之间的关系
5.1.1 黏土矿物含量与泥岩吸水变形之间的关系
5.1.2 孔隙结构特征与泥岩吸水变形之间的关系
5.2 微观结构与泥岩崩解变形之间的关系
5.2.1 黏土矿物含量与泥岩崩解变形之间的关系
5.2.2 孔隙结构特征与泥岩崩解变形之间的关系
5.3 本章小结
结论及展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]水对泥岩损伤作用机理的核磁共振试验研究[J]. 冯西洲. 科学技术与工程. 2018(32)
[2]南芬露天矿绿泥角闪岩吸水及强度软化规律[J]. 张秀莲,韩宗芳,韩文帅,何满潮,陶志刚,谷明. 煤炭学报. 2018(09)
[3]莫高窟砂岩有压吸水特性及渗流作用试验研究[J]. 郝耐,王永亮,张秀莲,秦新展,何满潮. 科学技术与工程. 2018(24)
[4]砂岩吸水过程与吸水特性的核磁共振实验研究[J]. 张倩,董艳辉,童少青. 中国科学院大学学报. 2017(05)
[5]深井泥岩吸水软化规律实验研究[J]. 杨晓杰,王嘉敏,张秀莲,刘晨康,耿强,赵东东,宋志刚. 煤炭技术. 2017(09)
[6]敦煌莫高窟围岩吸水特性及其影响因素分析[J]. 张娜,何满潮,郭青林,陶志刚,侯东文,盛海龙. 工程地质学报. 2017(01)
[7]页岩自吸实验及其在返排分析中的应用[J]. 任凯,葛洪魁,杨柳,吴珊,申颍浩. 科学技术与工程. 2015(30)
[8]CT实时观察下泥岩遇水软化过程的机理[J]. 杨成祥,宋磊博,王刚,龚彦华. 东北大学学报(自然科学版). 2015(10)
[9]储层岩石微观孔隙结构研究方法与理论综述[J]. 郝乐伟,王琪,唐俊. 岩性油气藏. 2013(05)
[10]层状盐岩细观孔隙特性试验研究[J]. 纪文栋,杨春和,刘伟,李铭铭. 岩石力学与工程学报. 2013(10)
博士论文
[1]高速铁路路基低黏土矿物泥岩膨胀机理及影响研究[D]. 马丽娜.兰州交通大学 2016
[2]泥岩渗流—应力—损伤耦合及渗透性自愈合研究[D]. 李金兰.武汉大学 2014
[3]孔壁有序化介孔二氧化硅对顺酐废气中苯的吸附分离研究[D]. 屈文山.太原理工大学 2013
[4]物化型软岩包覆改性的基础理论及其应用[D]. 柴肇云.太原理工大学 2008
硕士论文
[1]西宁地区泥岩微组构特征与膨胀特性研究[D]. 关欢.西南交通大学 2018
[2]百色盆地膨胀岩（土）微观结构及其工程特性研究[D]. 吴楠.西南交通大学 2018
[3]基于水化学溶液的含黏土矿物泥岩吸水过程实验研究[D]. 崔光俊.中国矿业大学 2018
[4]西宁市泥岩及碎石土滑坡成因机理研究[D]. 李加其.青海大学 2017
[5]SiCp/Al-Si复合材料爆燃喷涂涂层制备及性能研究[D]. 陈杰.湖南大学 2015
[6]饱和软粘土微观孔隙的定量分析及其分形研究[D]. 黄丽.武汉理工大学 2007
本文编号：3018796
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水岩作用研究现状
1.2.2 吸水特性试验研究现状
1.2.3 泥岩吸水特性影响因素研究
1.3 研究内容
1.4 研究方法及技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
第2章 西宁地区泥岩地质特征
2.1 西宁地区工程地质环境
2.1.1 地形地貌
2.1.2 地质构造
2.1.3 地层岩性
2.1.4 水文地质条件
2.2 西宁地区泥岩分布特征
2.3 西宁地区泥岩岩相特征
2.4 西宁地区泥岩成因分析
2.5 本章小结
第3章 西宁地区泥岩吸水特性研究方法
3.1 泥岩矿物成分特征研究方法
3.2 泥岩微观结构特征研究方法
3.2.1 扫描电镜的工作原理
3.2.2 EDS能谱分析工作原理
3.2.3 Image Pro Plus图像处理方法
3.3 吸水特性试验研究方法
3.3.1 冷冻干燥技术
3.3.2 崩解变形试验
3.3.3 吸水试验
第4章 泥岩吸水特性试验研究
4.1 矿物成分特征
4.2 泥岩的微观结构特征
4.2.1 单元体类型
4.2.2 胶结特征
4.2.3 孔隙特征
4.3 黏土矿物吸水发育特征
4.4 泥岩吸水后孔隙发育特征
4.4.1 N型泥岩不同吸水条件下微观结构分析
4.4.2 SN型泥岩不同吸水条件下微观结构分析
4.5 泥岩自吸试验
4.5.1 试验现象
4.5.2 吸水量及吸水速率变化规律
4.5.3 变形量及变形速率曲线
4.5.4 泥岩吸水量与变形量的关系
4.6 泥岩的吸水崩解变形试验
4.7 本章小结
第5章 泥岩微观结构与吸水特性关系分析
5.1 微观结构与泥岩吸水变形之间的关系
5.1.1 黏土矿物含量与泥岩吸水变形之间的关系
5.1.2 孔隙结构特征与泥岩吸水变形之间的关系
5.2 微观结构与泥岩崩解变形之间的关系
5.2.1 黏土矿物含量与泥岩崩解变形之间的关系
5.2.2 孔隙结构特征与泥岩崩解变形之间的关系
5.3 本章小结
结论及展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]水对泥岩损伤作用机理的核磁共振试验研究[J]. 冯西洲. 科学技术与工程. 2018(32)
[2]南芬露天矿绿泥角闪岩吸水及强度软化规律[J]. 张秀莲,韩宗芳,韩文帅,何满潮,陶志刚,谷明. 煤炭学报. 2018(09)
[3]莫高窟砂岩有压吸水特性及渗流作用试验研究[J]. 郝耐,王永亮,张秀莲,秦新展,何满潮. 科学技术与工程. 2018(24)
[4]砂岩吸水过程与吸水特性的核磁共振实验研究[J]. 张倩,董艳辉,童少青. 中国科学院大学学报. 2017(05)
[5]深井泥岩吸水软化规律实验研究[J]. 杨晓杰,王嘉敏,张秀莲,刘晨康,耿强,赵东东,宋志刚. 煤炭技术. 2017(09)
[6]敦煌莫高窟围岩吸水特性及其影响因素分析[J]. 张娜,何满潮,郭青林,陶志刚,侯东文,盛海龙. 工程地质学报. 2017(01)
[7]页岩自吸实验及其在返排分析中的应用[J]. 任凯,葛洪魁,杨柳,吴珊,申颍浩. 科学技术与工程. 2015(30)
[8]CT实时观察下泥岩遇水软化过程的机理[J]. 杨成祥,宋磊博,王刚,龚彦华. 东北大学学报(自然科学版). 2015(10)
[9]储层岩石微观孔隙结构研究方法与理论综述[J]. 郝乐伟,王琪,唐俊. 岩性油气藏. 2013(05)
[10]层状盐岩细观孔隙特性试验研究[J]. 纪文栋,杨春和,刘伟,李铭铭. 岩石力学与工程学报. 2013(10)
博士论文
[1]高速铁路路基低黏土矿物泥岩膨胀机理及影响研究[D]. 马丽娜.兰州交通大学 2016
[2]泥岩渗流—应力—损伤耦合及渗透性自愈合研究[D]. 李金兰.武汉大学 2014
[3]孔壁有序化介孔二氧化硅对顺酐废气中苯的吸附分离研究[D]. 屈文山.太原理工大学 2013
[4]物化型软岩包覆改性的基础理论及其应用[D]. 柴肇云.太原理工大学 2008
硕士论文
[1]西宁地区泥岩微组构特征与膨胀特性研究[D]. 关欢.西南交通大学 2018
[2]百色盆地膨胀岩（土）微观结构及其工程特性研究[D]. 吴楠.西南交通大学 2018
[3]基于水化学溶液的含黏土矿物泥岩吸水过程实验研究[D]. 崔光俊.中国矿业大学 2018
[4]西宁市泥岩及碎石土滑坡成因机理研究[D]. 李加其.青海大学 2017
[5]SiCp/Al-Si复合材料爆燃喷涂涂层制备及性能研究[D]. 陈杰.湖南大学 2015
[6]饱和软粘土微观孔隙的定量分析及其分形研究[D]. 黄丽.武汉理工大学 2007
本文编号：3018796
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