飽和珊瑚砂蠕變及滲透性演化規(guī)律三軸試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 22:26
隨著我國在南海島礁建設(shè)的大力發(fā)展,越來越多的建(構(gòu))筑物不得不建立在珊瑚砂地基之上。珊瑚砂具有形狀不規(guī)則、棱角多、含有豐富的內(nèi)孔隙、顆粒易發(fā)生破碎、強(qiáng)度低、高壓縮性和高滲透性等特點(diǎn)。一方面,珊瑚砂地基在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的沉降量;另一方面,地基在沉降的過程中勢必會(huì)引起滲流場的改變,土顆粒的有效應(yīng)力發(fā)生變化,這是一種復(fù)雜的土水相互作用的過程。因此,針對珊瑚砂的蠕變作用及蠕變作用過程中滲透性的變化機(jī)制需進(jìn)行深入研究。本文從細(xì)觀和宏觀兩個(gè)方面出發(fā)對珊瑚砂的相關(guān)特性進(jìn)行了研究,包括:X射線衍射分析(XRD)、電鏡掃描(SEM)、核磁共振、顆粒篩分、三軸剪切排水滲透試驗(yàn)、蠕變及蠕變過程中的滲透性變化等試驗(yàn)研究,分析了珊瑚砂物理化學(xué)特性、蠕變特性、滲流特性,對蠕變變化前后進(jìn)行顆粒分析,建立了適用于飽和珊瑚砂地基蠕變特性的經(jīng)驗(yàn)蠕變模型。得出以下主要結(jié)論:(1)X射線衍射試驗(yàn)表明組成珊瑚砂主要礦物成分為文石和方解石。(2)對單個(gè)珊瑚砂顆粒進(jìn)行掃描電鏡(SEM)和核磁共振試驗(yàn),分析顆粒的微觀結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)單個(gè)顆粒外輪廓極不規(guī)整、含有豐富的內(nèi)孔隙,并且顆粒內(nèi)孔隙主要集中于周邊區(qū)域。(3)三軸排水剪切滲透試驗(yàn)...
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
X射線衍射分析儀
12圖2.1X射線衍射分析儀2.2.2試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出XRD試驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)由MDIJade6.5處理后得到如圖2.2所示結(jié)果。圖2.2珊瑚砂X射線衍射礦物成分分析圖珊瑚砂主要礦物成分為方解石和文石,而組成方解石及文石的化學(xué)成分為碳酸鈣,因此,珊瑚砂試樣的主要化學(xué)成分為碳酸鈣。另外,珊瑚砂試樣中有
13許多肉眼可見的珊瑚斷肢等生物碎屑,具有海相生物碎屑成因特性,造成與普通石英砂在力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生顯著差異。2.3電鏡掃描試驗(yàn)本次試驗(yàn)使用的儀器是由德國卡爾蔡司公司生產(chǎn)的場發(fā)射掃描電鏡,儀器如圖2.3所示,型號(hào)為Sigma500。在電壓5kv下進(jìn)行SEM掃描電鏡試驗(yàn)操作。圖2.3SEM掃描電子顯微鏡2.3.1試驗(yàn)步驟制樣:選取粒徑不同的珊瑚砂顆粒若干,進(jìn)行抽真空制樣。測試樣品:手動(dòng)調(diào)節(jié)操縱桿使樣品處于合理的位置;調(diào)整倍數(shù)、聚焦,使圖像達(dá)到清晰的狀態(tài);得到試驗(yàn)需要的圖像,將圖像保存。結(jié)束操作:關(guān)閉高壓、主機(jī)電腦,禁止按紅色“OFF”按鈕。2.3.2試驗(yàn)結(jié)果一般多半珊瑚砂在沉積的過程中因未被長距離搬運(yùn),所以各類珊瑚砂生物外部形態(tài)和骨架基本保留原有的特征。珊瑚砂顆粒形狀外貌極不規(guī)整、凹凸不平,影響其力學(xué)性能。由于顆粒含有大量天然的內(nèi)孔隙,顆粒在受到作用力后易造成顆粒棱角的折斷,引起珊瑚砂壓縮性的變化。一般在較低應(yīng)力作用下,就有可能發(fā)生顆破碎現(xiàn)象,從而在宏觀上表面為力學(xué)性質(zhì)的變化。本次試驗(yàn)所使用的儀器由德國卡爾蔡司公司生產(chǎn)的場發(fā)射掃描電鏡,對顆粒粒徑為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國南海吹填島礁鈣質(zhì)砂動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 高冉,葉劍紅. 巖土力學(xué). 2019(10)
[2]中國南海吹填島礁原狀鈣質(zhì)砂蠕變特征初探[J]. 葉劍紅,曹夢,李剛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]中國南海鈣質(zhì)砂蠕變-應(yīng)力-時(shí)間四參數(shù)數(shù)學(xué)模型[J]. 曹夢,葉劍紅. 巖土力學(xué). 2019(05)
[4]循環(huán)三軸應(yīng)力路徑下鈣質(zhì)砂顆粒破碎演化規(guī)律[J]. 王剛,查京京,魏星. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[5]鈣質(zhì)砂一維沖擊響應(yīng)及吸能特性試驗(yàn)[J]. 魏久淇,呂亞茹,劉國權(quán),張磊,李磊. 巖土力學(xué). 2019(01)
[6]復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下土料三軸滲透試驗(yàn)[J]. 凌華,張勝,敖大華,王芳,韓華強(qiáng). 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[7]南海島礁吹填鈣質(zhì)砂滲透特性試驗(yàn)研究[J]. 錢琨,王新志,陳劍文,劉鵬君. 巖土力學(xué). 2017(06)
[8]MICP膠結(jié)鈣質(zhì)砂動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 劉漢龍,肖鵬,肖楊,王建平,陳育民,楚劍. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]珊瑚砂剪切特性試驗(yàn)分析[J]. 佘殷鵬,呂亞茹,李峰,元建民. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[10]鈣質(zhì)砂的干密度特征及其試驗(yàn)方法研究[J]. 王新志,王星,翁貽令,呂士展,閻鈳,朱長歧. 巖土力學(xué). 2016(S2)
博士論文
[1]南沙群島珊瑚礁工程地質(zhì)特性及大型工程建設(shè)可行性研究[D]. 王新志.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2008
[2]延安Q2黃土的力學(xué)及流變特性研究[D]. 何青峰.長安大學(xué) 2008
[3]鈣質(zhì)砂基本力學(xué)性質(zhì)及顆粒破碎影響研究[D]. 張家銘.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2004
碩士論文
[1]鈣質(zhì)砂宏細(xì)觀力學(xué)特性試驗(yàn)及離散元模擬[D]. 汪軼群.浙江大學(xué) 2016
[2]南海鈣質(zhì)砂破碎力學(xué)特性研究[D]. 蔣禮.成都理工大學(xué) 2014
[3]黃土蠕變特性試驗(yàn)研究[D]. 王松鶴.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3247929
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
X射線衍射分析儀
12圖2.1X射線衍射分析儀2.2.2試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出XRD試驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)由MDIJade6.5處理后得到如圖2.2所示結(jié)果。圖2.2珊瑚砂X射線衍射礦物成分分析圖珊瑚砂主要礦物成分為方解石和文石,而組成方解石及文石的化學(xué)成分為碳酸鈣,因此,珊瑚砂試樣的主要化學(xué)成分為碳酸鈣。另外,珊瑚砂試樣中有
13許多肉眼可見的珊瑚斷肢等生物碎屑,具有海相生物碎屑成因特性,造成與普通石英砂在力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生顯著差異。2.3電鏡掃描試驗(yàn)本次試驗(yàn)使用的儀器是由德國卡爾蔡司公司生產(chǎn)的場發(fā)射掃描電鏡,儀器如圖2.3所示,型號(hào)為Sigma500。在電壓5kv下進(jìn)行SEM掃描電鏡試驗(yàn)操作。圖2.3SEM掃描電子顯微鏡2.3.1試驗(yàn)步驟制樣:選取粒徑不同的珊瑚砂顆粒若干,進(jìn)行抽真空制樣。測試樣品:手動(dòng)調(diào)節(jié)操縱桿使樣品處于合理的位置;調(diào)整倍數(shù)、聚焦,使圖像達(dá)到清晰的狀態(tài);得到試驗(yàn)需要的圖像,將圖像保存。結(jié)束操作:關(guān)閉高壓、主機(jī)電腦,禁止按紅色“OFF”按鈕。2.3.2試驗(yàn)結(jié)果一般多半珊瑚砂在沉積的過程中因未被長距離搬運(yùn),所以各類珊瑚砂生物外部形態(tài)和骨架基本保留原有的特征。珊瑚砂顆粒形狀外貌極不規(guī)整、凹凸不平,影響其力學(xué)性能。由于顆粒含有大量天然的內(nèi)孔隙,顆粒在受到作用力后易造成顆粒棱角的折斷,引起珊瑚砂壓縮性的變化。一般在較低應(yīng)力作用下,就有可能發(fā)生顆破碎現(xiàn)象,從而在宏觀上表面為力學(xué)性質(zhì)的變化。本次試驗(yàn)所使用的儀器由德國卡爾蔡司公司生產(chǎn)的場發(fā)射掃描電鏡,對顆粒粒徑為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國南海吹填島礁鈣質(zhì)砂動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 高冉,葉劍紅. 巖土力學(xué). 2019(10)
[2]中國南海吹填島礁原狀鈣質(zhì)砂蠕變特征初探[J]. 葉劍紅,曹夢,李剛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]中國南海鈣質(zhì)砂蠕變-應(yīng)力-時(shí)間四參數(shù)數(shù)學(xué)模型[J]. 曹夢,葉劍紅. 巖土力學(xué). 2019(05)
[4]循環(huán)三軸應(yīng)力路徑下鈣質(zhì)砂顆粒破碎演化規(guī)律[J]. 王剛,查京京,魏星. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[5]鈣質(zhì)砂一維沖擊響應(yīng)及吸能特性試驗(yàn)[J]. 魏久淇,呂亞茹,劉國權(quán),張磊,李磊. 巖土力學(xué). 2019(01)
[6]復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下土料三軸滲透試驗(yàn)[J]. 凌華,張勝,敖大華,王芳,韓華強(qiáng). 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[7]南海島礁吹填鈣質(zhì)砂滲透特性試驗(yàn)研究[J]. 錢琨,王新志,陳劍文,劉鵬君. 巖土力學(xué). 2017(06)
[8]MICP膠結(jié)鈣質(zhì)砂動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 劉漢龍,肖鵬,肖楊,王建平,陳育民,楚劍. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]珊瑚砂剪切特性試驗(yàn)分析[J]. 佘殷鵬,呂亞茹,李峰,元建民. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[10]鈣質(zhì)砂的干密度特征及其試驗(yàn)方法研究[J]. 王新志,王星,翁貽令,呂士展,閻鈳,朱長歧. 巖土力學(xué). 2016(S2)
博士論文
[1]南沙群島珊瑚礁工程地質(zhì)特性及大型工程建設(shè)可行性研究[D]. 王新志.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2008
[2]延安Q2黃土的力學(xué)及流變特性研究[D]. 何青峰.長安大學(xué) 2008
[3]鈣質(zhì)砂基本力學(xué)性質(zhì)及顆粒破碎影響研究[D]. 張家銘.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2004
碩士論文
[1]鈣質(zhì)砂宏細(xì)觀力學(xué)特性試驗(yàn)及離散元模擬[D]. 汪軼群.浙江大學(xué) 2016
[2]南海鈣質(zhì)砂破碎力學(xué)特性研究[D]. 蔣禮.成都理工大學(xué) 2014
[3]黃土蠕變特性試驗(yàn)研究[D]. 王松鶴.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3247929
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