發(fā)布時(shí)間：2022-07-27 12:55

　　紅砂巖是一種具有特殊性質(zhì)的砂巖,遇水后迅速崩解軟化。本文結(jié)合蘭州地鐵區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,系統(tǒng)開展對(duì)紅砂巖不同含水率和不同時(shí)間崩解下的巖樣進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)特征測(cè)試,并對(duì)不同試驗(yàn)條件下的紅砂巖觀測(cè)其孔隙面積、孔隙周長(zhǎng)及孔隙率的變化規(guī)律,此外,通過實(shí)驗(yàn)觀測(cè)其巖樣微結(jié)構(gòu)特性變化,分析其地基強(qiáng)度迅速減弱的原因。本文主要研究紅砂巖的水理特性,通過實(shí)地調(diào)研和室內(nèi)試驗(yàn),獲得紅砂巖在發(fā)生水-巖化學(xué)反應(yīng)后其抗壓強(qiáng)度急劇下降的結(jié)論。將不同含水率和不同崩解時(shí)間下的紅砂巖進(jìn)行掃描電鏡試驗(yàn)和X衍射試驗(yàn),采用Image J軟件和X‘Pert HighScore Plus分別計(jì)算不同試驗(yàn)條件下的孔隙率、孔隙面積和孔隙周長(zhǎng),并測(cè)得礦物成分及其含量。對(duì)平行試樣進(jìn)行定量分析,獲得不同含水率下的紅砂巖和不同崩解時(shí)間下紅砂巖的孔隙變化及其礦物成分含量的變化。最后,通過分形理論對(duì)兩種不同試驗(yàn)條件下的紅砂巖進(jìn)行分析,討論紅砂巖遇水迅速崩解的機(jī)理。試驗(yàn)研究表明,紅砂巖單軸抗壓強(qiáng)度的降低與微觀結(jié)構(gòu)的變化是有密切聯(lián)系的,水溶液對(duì)礦物的溶解和反應(yīng),改變了巖石的礦物組成形式,使強(qiáng)度急劇下降。水-巖化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的具有時(shí)間效應(yīng)的反應(yīng),吸附作用和氧化... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紅砂巖分布情況
        1.2.2 含水率對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的影響
        1.2.3 紅砂巖強(qiáng)度力學(xué)性質(zhì)研究
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
第二章 蘭州地鐵區(qū)域紅砂巖地質(zhì)情況
    2.1 工程概況
    2.2 力學(xué)性質(zhì)與工程地質(zhì)性質(zhì)
    2.3 水文地質(zhì)特征
        2.3.1 第四系孔隙潛水
        2.3.2 地下水位與含水層、隔水層的分布
        2.3.3 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件
    2.4 本章小結(jié)
第三章 不同含水率下紅砂巖的微觀結(jié)構(gòu)及礦物成分研究
    3.1 引言
    3.2 電鏡試驗(yàn)樣品制備及分析
    3.3 紅砂巖不同含水率下的SEM圖像分析
    3.4 紅砂巖礦物成分研究
        3.4.1 X衍射實(shí)驗(yàn)試樣制備
        3.4.2 礦物成分分析
        3.4.3 紅砂巖結(jié)晶度計(jì)算
    3.5 紅砂巖礦物成分組成分析
        3.5.1 X射線衍射試驗(yàn)分析
        3.5.2 結(jié)晶度計(jì)算
    3.6 不同含水率下紅砂巖孔隙分形維數(shù)分析
    3.7 孔隙分形維數(shù)計(jì)算及分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 紅砂巖崩解后的微觀結(jié)構(gòu)及礦物成分研究
    4.1 紅砂巖崩解實(shí)驗(yàn)
    4.2 紅砂巖不同時(shí)間崩解下SEM圖像分析
    4.3 紅砂巖礦物成分組成分析
        4.3.1 X射線衍射試驗(yàn)分析
        4.3.2 紅砂巖結(jié)晶度的計(jì)算
    4.4 不同時(shí)間崩解下的紅砂巖孔隙分形維數(shù)分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 紅砂巖劣化機(jī)理研究
    5.1 引言
    5.2 巖石礦物流失導(dǎo)致的紅砂巖地基崩解機(jī)理
        5.2.1 膠結(jié)物致崩解機(jī)理研究
        5.2.2 紅砂巖接觸形式研究
    5.3 紅砂巖水化學(xué)反應(yīng)分析
        5.3.1 水-巖化學(xué)反應(yīng)模式
        5.3.2 吸附作用和氧化還原反應(yīng)
    5.4 巖石中水-力耦合損傷的分區(qū)性
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
1 在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含水率對(duì)全風(fēng)化紅砂巖地層隧道圍巖變形影響研究[J]. 王志杰,徐君祥,李瑞堯,唐力,徐海巖.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2020(05)
[2]白堊系紅砂巖凍結(jié)融化后的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 劉波,馬永君,盛海龍,常雅儒,于俊杰,賈帥龍.  巖土力學(xué). 2019(S1)
[3]干濕循環(huán)對(duì)紅砂巖力學(xué)特性及損傷影響試驗(yàn)研究[J]. 劉帥,楊更社,董西好.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(04)
[4]基于損傷閾值點(diǎn)砂巖本構(gòu)關(guān)系建立與工程應(yīng)用[J]. 楊曉琴,徐素國(guó),于永軍,李騰宇.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[5]干濕循環(huán)作用下紅砂巖動(dòng)態(tài)拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J]. 杜彬,白海波,馬占國(guó),李明,武光明.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[6]溶液浸泡對(duì)華南地區(qū)紅砂巖孔隙度和分形維數(shù)的影響[J]. 顏益鵬,楊偉斌,朱慶勇.  河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[7]恩施盆地紅層邊坡變形破壞模式研究[J]. 肖尚德,唐輝明,唐睿旋,秦華剛.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]紅黏土工程性狀的干濕循環(huán)效應(yīng)試驗(yàn)研究[J]. 穆坤,孔令偉,張先偉,尹松.  巖土力學(xué). 2016(08)
[9]干濕循環(huán)對(duì)泥質(zhì)砂巖力學(xué)特性及其微細(xì)觀結(jié)構(gòu)影響研究[J]. 劉新榮,李棟梁,張梁,王震.  巖土工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[10]基于SEM圖像的軟土三維孔隙率計(jì)算及影響因素分析[J]. 徐日慶,鄧祎文,徐波,來劍平,詹學(xué)貴,徐麗陽,陸建陽.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(07)

博士論文
[1]甘肅紅層工程地質(zhì)特性與邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 王騎虎.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[2]引洮工程紅層軟巖隧洞工程地質(zhì)研究[D]. 劉小偉.蘭州大學(xué) 2008

碩士論文
[1]紅砂巖工程特性的試驗(yàn)研究及應(yīng)用[D]. 甘文寧.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[2]干濕循環(huán)下長(zhǎng)沙繞城高速公路典型路基土軟化特性試驗(yàn)研究[D]. 胡甜.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[3]紅砂巖邊坡穩(wěn)定性分析及治理研究[D]. 張年勝.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2012



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