酸性介質下紅層軟巖工程特性影響試驗研究.pdf

1、目前酸性介質對于紅層軟巖在物理、力學以及化學作用和水-巖相互作用所引發(fā)的力學性能劣化以及微觀結構變化等方面是水利、水電、土木以及文物保護等眾多專業(yè)所面臨的共同問題，特別是在紅層分布廣泛的四川盆地地區(qū)，此類問題愈發(fā)突出。針對上述問題，本文對酸性介質作用下四川盆地地區(qū)白堊系灌口組紅層軟巖開展了一系列室內試驗研究。分析了紅層軟巖受酸侵蝕后其物理、化學效應，探討了其變化規(guī)律，獲得了以下認識:
　　首先，對在不同酸度酸性介質中浸泡的紅層軟巖

2、浸泡液進行水質檢測，得到析出離子的濃度變化規(guī)律和酸性介質對不同造巖礦物、粘土礦物的水-巖反應規(guī)律，初步分析了紅層軟巖受不同酸性介質侵蝕的微細觀機理。
　　其次，基于浸泡液離子濃度變化規(guī)律及紅層軟巖微細觀結構變化特征，對不同pH值浸泡液中浸泡的紅層軟巖進行波速試驗得到波速變化結果，其機理為溶液中的H+與鈣質膠結物、粘土礦物等礦物質發(fā)生了水-巖化學作用，主要過程為逐步溶解鈣質膠結物和粘土礦物，使巖體孔隙率增大，溶液侵入巖體空隙和不連續(xù)

3、面中，進一步擴大水-巖作用效應，破壞巖體本身結構，減弱巖體剛度，從而使巖體波速降低。隨著酸液侵入巖體深度和分布范圍的不同，也會使波速產生一定的降低，在沉積較差、不連續(xù)面賦存的紅層軟巖中尤其明顯。
　　最后，通過對浸泡于不同pH值酸性介質的紅層軟巖進行常規(guī)單軸試驗，結果分析表明酸性介質對于紅層軟巖力學特性的影響為物理和化學的耦合作用;力學性能的劣化程度與浸泡液pH值和粘土礦物溶蝕程度有很大關系，浸泡液pH值越低，粘土礦物溶蝕程度越明