巴東組泥巖是紅層軟巖的一種,是典型的易滑地層,因此研究巴東組泥巖的力學(xué)特性有著十分重要的意義。本文以巴東組泥巖為研究對(duì)象,開展了一系列室內(nèi)瞬時(shí)力學(xué)試驗(yàn)和蠕變力學(xué)試驗(yàn),在充分掌握了巴東組泥巖的力學(xué)特性基礎(chǔ)上,建立了適用于巴東組泥巖的非線性蠕變本構(gòu)模型,并采用最小二乘法對(duì)蠕變本構(gòu)模型進(jìn)行參數(shù)識(shí)別,對(duì)新建的蠕變本構(gòu)模型進(jìn)行了程序的二次開發(fā)和驗(yàn)證,最后應(yīng)用二次開發(fā)的creep子程序建立數(shù)值模型,對(duì)邊坡在支護(hù)前后表現(xiàn)出來的時(shí)效性變形特征進(jìn)行了分析,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)影響巴東組泥巖力學(xué)性質(zhì)最根本的原因是巴東組泥巖的物質(zhì)成分,其產(chǎn)生崩解性和膨脹性的原因?yàn)槠鋬?nèi)部存在的Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺等交換性陽離子,這些離子吸附在泥巖顆粒表面,使得巖石顆粒具有較高的親水性。巴東組泥巖富含高嶺石、伊利石和蒙脫石等黏土礦物,在水介質(zhì)參與過程中,會(huì)發(fā)生一系列的溶解、離子交換,容易造成礦物間孔隙的擴(kuò)大的同時(shí)造成礦物間的聯(lián)結(jié)能力降低,在外力作用下,最終導(dǎo)致巴東組泥巖內(nèi)部微觀裂紋的擴(kuò)展,進(jìn)而造成巖石的破壞。(2)在單軸和三軸常規(guī)壓縮試驗(yàn)下,分析了...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖2.1巴東組泥巖的顆粒狀泥質(zhì)結(jié)構(gòu)

圖2.1巴東組泥巖的顆粒狀泥質(zhì)結(jié)構(gòu)水狀態(tài)影響明，巴東組泥巖富含親水性礦物和離子，因內(nèi)部顆粒和礦物之間的膠結(jié)能力，而膠結(jié)能

圖2.2#1巖樣遇水-烘干循環(huán)條件下裂縫擴(kuò)展如圖2.2所示，#1巖樣在干濕循環(huán)5次后，巖樣表面出現(xiàn)明顯的裂隙，但是

（d）干濕25次（e）干濕30次（f）干濕35次圖2.2#1巖樣遇水-烘干循環(huán)條件下裂縫擴(kuò)展所示，#1巖樣在干濕循環(huán)5次后，巖樣表面出現(xiàn)明顯好；循環(huán)15次后，在水的作用下，沿已經(jīng)形成的裂縫加發(fā)育，巖樣仍較完整；循環(huán)20次后，巖樣內(nèi)部裂隙

圖2.31#巖樣斷裂面

圖2.31#巖樣斷裂面明顯的水理性質(zhì)，除局部少量塊石剝落外兩部分，其原因?yàn)閹r體內(nèi)部結(jié)構(gòu)面膠結(jié)能環(huán)條件下，巖樣首先以結(jié)構(gòu)面作為軟弱面

圖2.4#2巖樣干濕循環(huán)條件下裂縫擴(kuò)展

（g）干濕50次后完全碎裂圖2.4#2巖樣干濕循環(huán)條件下裂縫擴(kuò)展#2巖樣在長期浸泡情況下，巖樣表明裂量裂隙；循環(huán)25次后，巖樣表面裂縫接近局部塊石剝落；當(dāng)循環(huán)35次、40次、4

本文編號(hào)：3958317