寒區(qū)自然環(huán)境的巖體成分復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多變,對于深部、淺部環(huán)境的地下巖體,其平衡關(guān)系、幾何關(guān)系、以及本構(gòu)關(guān)系既有相對的多樣性又有一定的共性。寒區(qū)復(fù)雜多變的巖體環(huán)境為國家工程建設(shè)增加了諸多困難。因此,對于寒區(qū)巖體的研究對寒區(qū)工程的建設(shè)有著極為重要的參考意義。但是,由于自然界的巖體環(huán)境既復(fù)雜又多變,而且一些直接的試驗手段具有一定的滯后性,故而在工程建設(shè)時,對自然界的一些巖體進行直接的現(xiàn)場試驗并不現(xiàn)實。所以,通過相似材料配置相似模型,開展室內(nèi)模擬試驗,通過對模型的研究推測現(xiàn)實巖體環(huán)境的具體情況,得到了較為廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。本文基于國家自然科學(xué)基金項目“多場耦合深部軟巖固流轉(zhuǎn)化理論及能耗規(guī)律的研究”（51374134）,通過對大量的相似模型進行室內(nèi)模擬實驗,觀察相似模型各項物理力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律,探究凍融循環(huán)對不同孔隙率頁巖相似材料的影響。本文的主要研究內(nèi)容分為以下幾個方面:在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)文章的基礎(chǔ)上,基于地質(zhì)力學(xué)模型試驗的相似理論,選定水、石膏粉、水泥、河砂作為模型制作的基本材料,對選擇的材料進行多次、反復(fù)試驗與驗證,結(jié)合巖體的物理性質(zhì),選擇按照河砂:水泥:石膏粉:水=2:1:0.36:... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景、目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巖體孔隙率的研究
        1.2.2 巖體凍融循環(huán)的研究
        1.2.3 巖體單軸抗壓、三軸抗壓強度的試驗研究
        1.2.4 巖體相似材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 相似理論的探討
    2.1 相似理論
        2.1.1 相似三定理
        2.1.2 相似準(zhǔn)則的推導(dǎo)方法
    2.2 試驗相似準(zhǔn)則的推導(dǎo)
        2.2.1 量綱分析法
        2.2.2 方程分析法推導(dǎo)相似準(zhǔn)則
    2.3 本章小結(jié)
3 巖體相似材料制作
    3.1 相似材料的基本要求
    3.2 相似材料相似關(guān)系的確定
    3.3 制備頁巖相似材料試件
        3.3.1 試驗工具與設(shè)備介紹
        3.3.2 制備頁巖相似材料
    3.4 本章小結(jié)
4 凍融循環(huán)試驗
    4.1 孔隙率的測定
    4.2 凍融循環(huán)試驗
        4.2.1 頁巖相似材料的分組
        4.2.2 凍融循環(huán)試驗內(nèi)容
        4.2.3 凍融循環(huán)試驗現(xiàn)象分析
        4.2.4 凍融循環(huán)試驗孔隙率變化分析
    4.3 本章小結(jié)
5 頁巖相似材料的單軸壓縮試驗
    5.1 單軸壓縮試驗的過程
    5.2 單軸壓縮試驗的破壞形式與數(shù)據(jù)分析
        5.2.1 單軸壓縮試驗的破壞形式
        5.2.2 單軸壓縮試驗的數(shù)據(jù)分析
    5.3 本章小結(jié)
6 三軸壓縮試驗、模擬分析與綜合討論
    6.1 三軸壓縮試驗的過程
    6.2 三軸壓縮試驗的破壞形式與數(shù)據(jù)分析
        6.2.1 三軸壓縮試驗的破壞形式
        6.2.2 三軸壓縮試驗的強度分析
        6.2.3 頁巖相似材料的粘聚力和內(nèi)摩擦角分析
    6.3 數(shù)值模擬分析
    6.4 綜合討論
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間獲得成果與參加的項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]毛細(xì)黏聚與冰膠結(jié)作用對非飽和粉質(zhì)黏土凍結(jié)強度及變形特性的影響[J]. 劉振亞,劉建坤,李旭,房建宏.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(06)
[2]砂礫巖儲集層微觀非均質(zhì)性定量評價——以柴達木盆地昆北油田為例[J]. 臧士賓,鄭永仙,崔俊,毛建英,張小波.  巖性油氣藏. 2018(03)
[3]煤孔隙率測定方法研究進展[J]. 郭恒.  能源技術(shù)與管理. 2018(01)
[4]基于量綱分析的巖石相似材料抗壓強度計算模型[J]. 岳哲,葉義成,王其虎,姚囝,施耀斌.  巖土力學(xué). 2018(01)
[5]多年凍土區(qū)青藏公路路基邊界溫度及計算模型研究[J]. 易鑫,胡達,喻文兵,劉偉博.  冰川凍土. 2017(02)
[6]凍土水熱力耦合研究現(xiàn)狀及進展[J]. 路建國,張明義,張熙胤,裴萬勝.  冰川凍土. 2017(01)
[7]孔隙率對頁巖相似材料破壞影響的試驗研究[J]. 王永巖,朱羽萌,范夕燕,甘小南,郭鵬.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2016(04)
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[9]基于正交設(shè)計的“固-氣”耦合相似材料力學(xué)與滲透特性試驗研究[J]. 林海飛,翟雨龍,李樹剛,李莉,白楊.  煤炭學(xué)報. 2016(03)
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博士論文
[1]壓力和溫度對類軟巖強度、損傷耗能及蠕變影響的研究[D]. 秦楠.青島科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]圍壓狀態(tài)下膠結(jié)砂相似材料的動態(tài)力學(xué)特性研究[D]. 葛進進.安徽理工大學(xué) 2017
[2]泥頁巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)表征和連通方式研究[D]. 李晉寧.南京大學(xué) 2017
[3]孔隙率對軟巖相似材料破壞影響的試驗研究[D]. 朱羽萌.青島科技大學(xué) 2016
[4]柱狀節(jié)理巖體的相似材料模型試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 夏自鋒.東北大學(xué) 2014
[5]冰水固流轉(zhuǎn)化實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 秦楠.青島科技大學(xué) 2011



本文編號：3733686