巖石凍融損傷特性及寒區(qū)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、中國(guó)永久凍土帶、冰川帶、穩(wěn)定性積雪帶、季節(jié)性凍土帶占全國(guó)總面積43.5％，這些地區(qū)儲(chǔ)存著大量的自然資源，在對(duì)這些地區(qū)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和建設(shè)過(guò)程將會(huì)不可避免的遇到凍融循環(huán)的影響。凍融現(xiàn)象是威脅寒區(qū)巖土工程穩(wěn)定性、安全性和耐久性的隱形殺手，由其導(dǎo)致的一次災(zāi)害、次生災(zāi)害將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此研究寒區(qū)巖體損傷劣化機(jī)理及寒區(qū)巖體工程穩(wěn)定性具有重要的實(shí)踐意義。本論文開(kāi)展了凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)，借助先進(jìn)的核磁共振技術(shù)(NMR)檢測(cè)凍融循環(huán)后巖石的損傷特征，并結(jié)

2、合損傷力學(xué)原理分析了凍融巖石的損傷劣化機(jī)理;對(duì)寒區(qū)邊坡凍融災(zāi)害及其機(jī)制進(jìn)行分類總結(jié)，提出了建立考慮凍融作用影響的寒區(qū)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)在分析目前對(duì)寒區(qū)巖石物理性質(zhì)及寒區(qū)巖體工程研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了核磁共振技術(shù)在巖石力學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及意義，并對(duì)凍巖問(wèn)題的研究提出建議。
　　(2)以黑龍江某礦山花崗巖為巖樣，開(kāi)展了0-100次凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)，得到了凍融循環(huán)后巖樣物理性質(zhì)的變化情況;利用NMR

3、技術(shù)得到了巖樣的T2(橫向弛豫時(shí)間)譜圖和橫截面成像，從細(xì)觀的角度分析了巖樣的凍融損傷特性;最后進(jìn)行單軸抗壓實(shí)驗(yàn)觀察凍融后巖石的力學(xué)性質(zhì)變化。
　　(3)利用損傷力學(xué)相關(guān)原理分析了花崗巖的凍融損傷機(jī)理，得到了凍融后巖樣孔隙度、單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量、循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系，提出了基于核磁共振孔隙度的巖樣有效應(yīng)力關(guān)系表達(dá)式，得到了花崗巖凍融受荷損傷模型。
　　(4)對(duì)寒區(qū)邊坡失穩(wěn)類型、失穩(wěn)機(jī)理及其影響因素進(jìn)行了探討，認(rèn)為在進(jìn)行邊坡