平江抽水蓄能电站断层泥蠕变力学特性试验研究

发布时间：2020-04-09 02:24

【摘要】：作为断层活动的产物,断层泥与断层活动密切相关,通过断层泥可以了解到相关断层活动的具体信息。从工程地质角度来说,断层泥是一种软弱带,是许多地质灾害发生的控制因素;从岩体力学角度来看,断层泥力学性质差,强度低且分布较广,是岩体工程建设中需要重点关注的特殊介质,因此对断层泥的研究越来越受到人们的重视。本文以湖南平江抽水蓄能电站某勘察平硐内的断层泥为研究对象,通过开展三轴剪切试验及三轴蠕变试验分析不同干密度及含水率下的断层泥蠕变力学特性,并结合蠕变经验本构模型及元件本构模型进行了平江抽水蓄能电站断层泥蠕变本构模型的建立,主要结论如下:(1)三轴剪切试验表明含水率在12%~18%的变化范围内,该断层泥的内摩擦角随含水率的增加而减小,粘聚力随含水率的增加而增加,对其采用线性方程进行拟合,拟合度良好。(2)通过蠕变试验获得了不同条件下的蠕变曲线及应力-应变等时曲线,分析了干密度和含水率对断层泥蠕变力学特性的影响,试验表明蠕变应变量随试样干密度的增加越来越小,干密度与总应变近似呈幂函数关系;蠕变应变量随含水率的增加越来越大,含水率与总应变近似呈指数函数关系。(3)分析了断层泥应力、应变及时间三者的内在关系,建立了一种新的断层泥四参数蠕变经验模型,并确定了模型参数,该模型可以描述一定偏应力水平下的断层泥的蠕变特点。(4)采用典型经验模型Singh-Mitchell模型及Mesri模型对试验数据进行了拟合,确定了适用于描述该断层泥蠕变特征的Singh-Mitchell模型及Mesri模型公式,并将其模型值与试验数据进行了对比。(5)在对该断层泥的元件模型研究上,采用五参数开尔文元件模型对试验数据进行了拟合并确定了相关系数,最终建立了其蠕变元件本构模型公式,该模型可以较好地描述该断层泥的蠕变特点。
【图文】：

图 2-1 取样平硐部分展示图Fig.2-1 Part of the display of sampling adit图 2-2 采样照片Fig.2-2 Sampling photos

14图 2-2 采样照片Fig.2-2 Sampling photos表 2-1 试样基本物性参数Tab. 2-1 Basic physical parameters of tested soils限P/%液限ωL/%塑性指数IP自由膨胀率ef/%>0.075mm颗 粒 0.075-0.07.10 29.20 12.10 27.20 28.0% 41制备主要分配土和制样两步进行，，过程如下：土：首先将试样放在烘箱烘干，将其碾碎并过 2 mm 的筛子，
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV223

【参考文献】

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本文编号：2620156