針對庫岸邊坡及巖石在庫水位大幅漲落下的巖石流變問題,以重慶地區(qū)庫岸邊坡紅砂巖為研究對象,考慮庫區(qū)巖石常遇的庫水位大幅漲落,采用室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,進(jìn)行紅砂巖的瞬時(shí)力學(xué)及庫水位大幅漲落下的蠕變特性試驗(yàn)研究,基于試驗(yàn)結(jié)果,建立考慮變動庫水壓力的非線性黏彈塑性蠕變模型。利用顆粒流離散元軟件PFC3D,開展相應(yīng)數(shù)值模擬工作,主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）通過常規(guī)壓縮試驗(yàn),分析了不同含水狀態(tài)（天然、飽和）、不同圍壓下紅砂巖的變形、強(qiáng)度等特征,得到試樣的黏聚力與內(nèi)摩擦角,研究了不同含水狀態(tài)對試樣峰值強(qiáng)度、彈性模量等的影響,揭示了破裂角與圍壓的關(guān)系。（2）進(jìn)行了不同含水狀態(tài)（天然、飽和）、不同圍壓及變動庫水壓力下的蠕變試驗(yàn),基于試驗(yàn)結(jié)果,研究了不同圍壓、不同應(yīng)力水平、不同含水狀態(tài)對紅砂巖蠕變變形特性、蠕變速率的影響。對比飽和試樣,分析了變動庫水壓力下紅砂巖的瞬時(shí)應(yīng)變、蠕變量、蠕變速率等變化規(guī)律,探討了變動庫水壓力對蠕變的影響。（3）通過研究不同條件下蠕變黏彈性階段的特征,尋找了變形模量隨變動庫水壓力和時(shí)間的非線性表達(dá)方程,將此方程引入Kelvin模型,得到改進(jìn)的非線性廣義Kel... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

本文研究技術(shù)路線

的各級應(yīng)力強(qiáng)度比。故本章以天然、飽和狀態(tài)下紅砂巖為研究對象，水性試驗(yàn)、單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，探究不同含水狀瞬時(shí)力學(xué)特征，為后續(xù)蠕變試驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。試樣的選取與制備砂巖為分布范圍較廣的一類沉積巖，廣泛存在于三峽庫區(qū)，本文選取消落帶典型紅砂巖，經(jīng)薄片鑒定，試樣為中-細(xì)粒巖屑質(zhì)長石石英砂孔隙質(zhì)膠結(jié)，主要成分有石英（55%）、長石（25%）、巖屑（橄欖石%、黑云母 3%）、填隙物（5%）等，顆粒粒徑在 0.5-1.5mm（見圖 2慶科技學(xué)院巖土試驗(yàn)室通過巖石取芯機(jī)、試樣磨平機(jī)加工制�。ㄒ姙楸苊鈳r石力學(xué)特性受到各向異性的影響，試樣制備過程按照統(tǒng)一方巖石力學(xué)(ISRM)試驗(yàn)規(guī)程。采集的大塊紅砂巖鉆孔取芯，經(jīng)切割機(jī)利用磨石機(jī)細(xì)致打磨得到標(biāo)準(zhǔn)圓柱體試件，直徑 50mm，高度 100mm 以內(nèi)。

圖 2-2 巖石取芯機(jī) 圖 2-3 試樣磨平機(jī)文試驗(yàn)所選取紅砂巖均為天然與飽和狀態(tài)。庫區(qū)巖石歷經(jīng)風(fēng)吹日曬分為天然與飽和狀態(tài)兩種。其中水位下降，巖石表面及內(nèi)部水分大量水率一定的天然狀態(tài)；水位上漲，淹沒在水面之下的巖石經(jīng)過長時(shí)間達(dá)到飽和，得到飽和狀態(tài)下的巖石。為盡可能模擬現(xiàn)實(shí)狀況下巖石所漲落，本文特選取天然與飽和狀態(tài)下的紅砂巖進(jìn)行研究，而非干燥與分試樣照片如圖 2-4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3539403