本文選題：巖石 + 化學(xué)風(fēng)化　； 參考：《巖土力學(xué)》2014年12期

【摘要】：微觀上,巖石由晶粒和晶粒之間的聯(lián)接組成。在巖石的風(fēng)化過程中,晶粒之間的聯(lián)接會被削弱,導(dǎo)致巖石微觀缺陷的發(fā)展,從而表現(xiàn)為顯著的時效效應(yīng)。在已有膠結(jié)模型的基礎(chǔ)上,將巖石的化學(xué)風(fēng)化過程等效為顆粒之間膠結(jié)物質(zhì)不斷溶蝕進而影響顆粒之間膠結(jié)強度和剛度的過程,基于此建立了考慮化學(xué)風(fēng)化的微觀接觸模型。隨后將模型植入離散元軟件,運用離散元方法(DEM),模擬和對比分析了室內(nèi)腐蝕試驗與DEM模擬化學(xué)風(fēng)化試驗,結(jié)果表明:該模型可以反映巖石強度的化學(xué)風(fēng)化時效效應(yīng),即隨著反應(yīng)時間增加,強度減小;可以反映單軸壓縮試驗中裂隙壓密階段以后變形的時效效應(yīng),即隨著反應(yīng)時間的增加,彈性模量、破壞時應(yīng)變減小;粒間膠結(jié)的破壞,即微觀缺陷的發(fā)育,是導(dǎo)致巖石化學(xué)風(fēng)化時效效應(yīng)的微觀原因。同時DEM模擬風(fēng)化與加載耦合的試驗現(xiàn)象表明,施工過程中的施工速度會影響巖石的強度,施工應(yīng)該選擇合適的速率。
[Abstract]:Microscopically, the rock consists of a connection between the grain and the grain. In the process of weathering of rock, the connection between grains will be weakened, which will lead to the development of microscopic defects of rock, thus showing a significant aging effect. On the basis of existing cementation models, the chemical weathering process of rock is equivalent to the process of continuous dissolution of cemented matter between particles, which affects the strength and stiffness of cementation between particles. Based on this, a microscopic contact model considering chemical weathering is established. Then the model was implanted into discrete element software, and the indoor corrosion test and DEM simulated chemical weathering test were simulated and compared by using the discrete element method. The results showed that the model could reflect the chemical weathering aging effect of rock strength. That is, with the increase of reaction time, the strength decreases, which can reflect the aging effect after the crack compaction stage in uniaxial compression test, that is, with the increase of reaction time, the elastic modulus decreases and the strain decreases when the fracture occurs. The development of microcosmic defects is the microcosmic cause of the aging effect of chemical weathering of rock. At the same time DEM simulates the coupling of weathering and loading which shows that the construction speed in the construction process will affect the strength of the rock and the appropriate rate should be selected for the construction.
【作者單位】： 同濟大學(xué)地下建筑與工程系;同濟大學(xué)巖土及地下工程教育部重點實驗室;
【基金】：國家杰出青年科學(xué)基金資助項目(No.51025932) 國家重點基礎(chǔ)科學(xué)研究發(fā)展計劃(973)項目(No.2011CB013504)
【分類號】：TU45

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本文編號：1774460