紅層軟巖遇水軟化的微細(xì)觀機(jī)理研究.pdf

1、紅層軟巖對水敏感，與水反應(yīng)強(qiáng)烈，強(qiáng)度急劇下降，抗風(fēng)化性弱，軟化性強(qiáng)，這主要取決于其復(fù)雜的物質(zhì)組成和特殊的結(jié)構(gòu)特征。空隙、裂隙的發(fā)展是其微觀上的結(jié)構(gòu)改變的表現(xiàn)，微觀結(jié)構(gòu)變化的不斷積累最終導(dǎo)致巖石宏觀物理力學(xué)性能下降。微觀結(jié)構(gòu)的變化是內(nèi)因，而宏觀力學(xué)性質(zhì)變化是外在表現(xiàn)。因此，文章對不同層次（體觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)）軟巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，旨在探討紅層軟巖在軟化過程中水分以及結(jié)構(gòu)變化對軟巖軟化的影響，文章的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　

2、　(1)通過查閱紅層軟巖的相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)紅層軟巖的結(jié)構(gòu)類型，從微觀到宏觀可分為三個尺度，即巖體結(jié)構(gòu)，巖石結(jié)構(gòu)，微觀結(jié)構(gòu)，從宏觀到微觀其結(jié)構(gòu)具有一定的相似性，均可分為致密、定向、松散三種結(jié)構(gòu)類型。
　　(2)對紅層軟巖的進(jìn)行了各種試驗研究，主要包括紅層軟巖浸水崩解試驗、紅層軟巖浸水強(qiáng)度衰減試驗、紅層軟巖成分流失試驗、紅層軟巖結(jié)構(gòu)連接破壞試驗等，試驗結(jié)果表明，水-巖化學(xué)作用致使軟巖物質(zhì)成分、化學(xué)成分等都有一定的流失，且流失程度與水的P

3、H值有關(guān)，且軟巖物理力學(xué)性能降低的根本原因是其結(jié)構(gòu)連接遭到了破壞，結(jié)構(gòu)連接變?nèi)酢?br>　　(3)用PFC2D數(shù)值模擬軟件觀察不同含水率下試樣壓縮過程中其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化情況，再現(xiàn)了單軸過程中巖石從微觀裂紋到宏觀破裂的演化過程，結(jié)果表明，隨著含水率的增加，水-巖作用加劇，破壞顆粒之間的連接，顆粒連接強(qiáng)度變?nèi)酰瑤r石強(qiáng)度衰減明顯。
　　(4)從不同尺度研究水對紅層軟巖結(jié)構(gòu)的破壞作用，水化學(xué)作用一種從微觀結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致其宏觀力學(xué)性質(zhì)改變的