凍結巖石力學問題是人工凍結地層、寒區(qū)隧道工程以及其他寒區(qū)基礎設施建設或深部資源開發(fā)中不可避免的問題。我國西部礦區(qū)弱膠結地層以砂巖和泥巖等為主,這類軟巖的主要特點是強度低、膠結程度差,力學行為極不穩(wěn)定。人工凍結地層施工在穿越弱膠結地層時,其開挖面變形和穩(wěn)定性取決于凍結巖石的力學性質。故本文以西部典型礦區(qū)弱膠結砂巖和泥巖為研究對象,采用試驗、理論及數值模擬相結合的研究手段,對不同溫度下弱膠結軟巖加載破壞力學特性與微觀破壞機制、低溫與荷載耦合損傷本構模型、不同應力路徑凍結弱膠結軟巖卸圍破壞力學特性與微觀破壞機制、卸荷損傷破壞準則及卸荷本構模型、凍結溫度場及應力場等方面開展研究,主要研究成果如下:（l）通過不同溫度下的弱膠結軟巖單軸和常規(guī)三軸壓縮試驗,分析了低溫作用下弱膠結砂巖和泥巖的加載破壞變形特性、強度特征,建立了抗壓強度與溫度、圍壓之間的關系。結果表明隨著溫度的降低,弱膠結軟巖塑性降低、脆性增強,其峰值強度與溫度變化呈指數函數關系,而抗剪強度參數與溫度近似呈線性關系。（2）溫度和圍壓對弱膠結軟巖的宏觀破壞特征和微觀破裂機制影響顯著,隨著溫度的降低和圍壓的增大使得巖石試件的破壞形式經歷了從... 

【文章來源】：山東科技大學山東省

【文章頁數】：189 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

論文研究流程

圖２．１試驗巖樣??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｅｓｔ?ｒｏｃｋ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ??２．２?弱膠結軟巖組構特征（Ｆａｂｒｉｃ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｗｅｓｏｆｔ?ｒｏｃｋ）??２．２．１弱膠結軟巖礦物成分??

吸水能力較強，使得巖體有較強的軟化性和膨脹性；而高嶺石和伊利石吸水膨脹性較??弱。為了研宄弱膠結軟巖的水理及物理性質，釆用ＸＲＤ礦石物相分析儀對弱膠結泥??巖和砂巖試樣進行Ｘ射線衍射礦物成分分析，所得結果如圖２．２所示。??５００??Ｃ??Ｑ：石英??４００?？?Ｋ：高嶺石??Ｉ：伊利石??云?Ｉ／Ｓ：伊蒙混層??１?３００?－?Ｆ：長石??２?Ｄ：綠泥石??右?０：其他??｜?２００?－??１００?－?（－??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??Ｔｗｏ－Ｔｈｅｔａ?（ｄｅｇ）??（ａ）

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]西部人工凍結白堊系砂巖動靜力學特性研究[D]. 李祖勇.西安科技大學 2018
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[8]新莊煤礦風立井凍結壁與井壁相互作用研究[D]. 李慶平.西安科技大學 2014
[9]巖石常規(guī)試驗斷裂損傷演化及其控制的分形幾何研究[D]. 王龍.山東農業(yè)大學 2014
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本文編號：3222725