本文選題：巖石 + 化學(xué)風(fēng)化�。� 參考：《巖土力學(xué)》2014年12期

【摘要】：微觀上,巖石由晶粒和晶粒之間的聯(lián)接組成。在巖石的風(fēng)化過程中,晶粒之間的聯(lián)接會(huì)被削弱,導(dǎo)致巖石微觀缺陷的發(fā)展,從而表現(xiàn)為顯著的時(shí)效效應(yīng)。在已有膠結(jié)模型的基礎(chǔ)上,將巖石的化學(xué)風(fēng)化過程等效為顆粒之間膠結(jié)物質(zhì)不斷溶蝕進(jìn)而影響顆粒之間膠結(jié)強(qiáng)度和剛度的過程,基于此建立了考慮化學(xué)風(fēng)化的微觀接觸模型。隨后將模型植入離散元軟件,運(yùn)用離散元方法(DEM),模擬和對(duì)比分析了室內(nèi)腐蝕試驗(yàn)與DEM模擬化學(xué)風(fēng)化試驗(yàn),結(jié)果表明:該模型可以反映巖石強(qiáng)度的化學(xué)風(fēng)化時(shí)效效應(yīng),即隨著反應(yīng)時(shí)間增加,強(qiáng)度減小;可以反映單軸壓縮試驗(yàn)中裂隙壓密階段以后變形的時(shí)效效應(yīng),即隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,彈性模量、破壞時(shí)應(yīng)變減小;粒間膠結(jié)的破壞,即微觀缺陷的發(fā)育,是導(dǎo)致巖石化學(xué)風(fēng)化時(shí)效效應(yīng)的微觀原因。同時(shí)DEM模擬風(fēng)化與加載耦合的試驗(yàn)現(xiàn)象表明,施工過程中的施工速度會(huì)影響巖石的強(qiáng)度,施工應(yīng)該選擇合適的速率。
[Abstract]:Microscopically, the rock consists of a connection between the grain and the grain. In the process of weathering of rock, the connection between grains will be weakened, which will lead to the development of microscopic defects of rock, thus showing a significant aging effect. On the basis of existing cementation models, the chemical weathering process of rock is equivalent to the process of continuous dissolution of cemented matter between particles, which affects the strength and stiffness of cementation between particles. Based on this, a microscopic contact model considering chemical weathering is established. Then the model was implanted into discrete element software, and the indoor corrosion test and DEM simulated chemical weathering test were simulated and compared by using the discrete element method. The results showed that the model could reflect the chemical weathering aging effect of rock strength. That is, with the increase of reaction time, the strength decreases, which can reflect the aging effect after the crack compaction stage in uniaxial compression test, that is, with the increase of reaction time, the elastic modulus decreases and the strain decreases when the fracture occurs. The development of microcosmic defects is the microcosmic cause of the aging effect of chemical weathering of rock. At the same time DEM simulates the coupling of weathering and loading which shows that the construction speed in the construction process will affect the strength of the rock and the appropriate rate should be selected for the construction.
【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系;同濟(jì)大學(xué)巖土及地下工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51025932) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)科學(xué)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(No.2011CB013504)
【分類號(hào)】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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2 丁梧秀,馮夏庭,程昌炳;紅砂巖的一種新的抗風(fēng)化化學(xué)加固方法試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年21期

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4 李寧,朱運(yùn)明,張平,葛修潤(rùn);酸性環(huán)境中鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖的化學(xué)損傷模型[J];巖土工程學(xué)報(bào);2003年04期

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6 蔣明鏡;孫渝剛;;結(jié)構(gòu)性砂土粒間膠結(jié)效應(yīng)的二維數(shù)值分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年08期

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【共引文獻(xiàn)】

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9 鄔忠虎;金福喜;劉磊磊;向平;;湘西紅砂巖工程特性的模擬試驗(yàn)研究[J];廣東建材;2010年08期

10 Moustafa El Omella1;C.A.Tang;T.Xu;;浙江花崗巖的工程巖石學(xué)研究(英文)[J];地質(zhì)與資源;2005年03期

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2 張中儉;楊志法;張路青;陶克捷;PHAM TRUNG-HIEU;;微環(huán)境對(duì)流紋巖風(fēng)化速度的影響[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(下)[C];2011年

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5 周成;蔡正銀;陳曉紅;;淮河堤岸生態(tài)加固與修復(fù)技術(shù)初步研究[A];青年治淮論壇論文集[C];2005年

6 張中儉;楊志法;張路青;陶克捷;PHAM TRUNG-HIEU;;微環(huán)境對(duì)流紋巖風(fēng)化速度的影響[A];第十一次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

7 蔣明鏡;陳賀;;巖石裂紋擴(kuò)展與貫通機(jī)制的離散元數(shù)值分析[A];顆粒材料計(jì)算力學(xué)研究進(jìn)展[C];2012年

8 劉一鳴;楊春和;霍永勝;劉錄;徐玉龍;杜超;;考慮轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗的粗粒土離散元模擬[A];《巖土力學(xué)》vol.34 增刊1 2013[C];2013年

9 楊志法;張中儉;周劍;李麗慧;;基于風(fēng)化剝落深度的衢州古城墻小西門巖石砌塊和蠣灰勾縫條長(zhǎng)期抗風(fēng)化能力研究[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2013年度（第13屆）學(xué)術(shù)論文匯編——工程地質(zhì)與水資源研究室[C];2014年

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6 邵鐵全;滑坡地質(zhì)災(zāi)害超前地質(zhì)預(yù)判技術(shù)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2006年

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8 張全勝;寒區(qū)隧道圍巖損傷試驗(yàn)研究和水熱遷移分析[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

9 原思成;青藏鐵路凍土區(qū)典型地段路基變形分析[D];北京交通大學(xué);2007年

10 柴波;巴東新城區(qū)庫(kù)岸斜坡巖體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2008年

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6 唐鵬;非飽和帶環(huán)境中巖石結(jié)構(gòu)體風(fēng)化前鋒擴(kuò)展過程的溫度效應(yīng)[D];昆明理工大學(xué);2008年

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3 鄧清祿,王學(xué)平;斜坡深層巖石蠕變與黃土坡滑坡[J];長(zhǎng)春科技大學(xué)學(xué)報(bào);1999年01期

4 蔣明鏡;彭立才;朱合華;林奕禧;黃良機(jī);;Macro-and Micro-Properties of Two Natural Marine Clays in China[J];China Ocean Engineering;2009年02期

5 劉松玉,張繼文;土中孔隙分布的分形特征研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào);1997年03期

6 吳義祥;工程粘性土微觀結(jié)構(gòu)的定量評(píng)價(jià)[J];中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院院報(bào);1991年02期

7 張加桂;三峽庫(kù)區(qū)巫山縣新城址巴東組三段形成的大型復(fù)雜滑坡特征及成因機(jī)制[J];地球?qū)W報(bào);2001年02期

8 湯連生,王思敬;水—巖化學(xué)作用對(duì)巖體變形破壞力學(xué)效應(yīng)研究進(jìn)展[J];地球科學(xué)進(jìn)展;1999年05期

9 續(xù)海金,馬昌前;地殼風(fēng)化速率研究綜述[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2002年05期

10 張加桂;泥灰質(zhì)巖石區(qū)幾種巖溶地貌形態(tài)及成因探討——以三峽地區(qū)為例[J];地質(zhì)科學(xué);2002年03期

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2 金豐年,范華林;巖石的非線性流變損傷模型及其應(yīng)用研究[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

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5 金漢平;巖石變形的特性及其時(shí)間因素[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1976年04期

6 劉鈞;根據(jù)巖石應(yīng)力-應(yīng)變曲線組分析巖石變形破壞的數(shù)值方法[J];地質(zhì)科學(xué);1982年01期

7 何紹勛;變形巖石的應(yīng)變分析[J];地質(zhì)與勘探;1982年02期

8 王寶善,陳楻,葛洪魁,宋麗莉,Wong Teng-Fong;高孔隙巖石變形的離散單元模型[J];地球物理學(xué)報(bào);2005年06期

9 趙忠虎;謝和平;;巖石變形破壞過程中的能量傳遞和耗散研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2008年02期

10 林星華;;巖石壓入硬度的實(shí)際意義[J];新疆有色金屬;2008年06期

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2 楊俊英;杜麗芳;王立民;段保謙;;某幾種巖石實(shí)驗(yàn)室內(nèi)變形過程的測(cè)定[A];中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)工程地質(zhì)研究所所刊（第1號(hào)）[C];1985年

3 胡江春;祝彥知;何滿潮;孫曉明;;深部巖石隱性裂紋的電化學(xué)檢測(cè)機(jī)制[A];中國(guó)軟巖工程與深部災(zāi)害控制研究進(jìn)展——第四屆深部巖體力學(xué)與工程災(zāi)害控制學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）百年校慶學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

4 高紅梅;梁冰;蘭永偉;;高溫下巖石非達(dá)西滲流規(guī)律的探討[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

5 王繩祖;;巖石的脆性—延性轉(zhuǎn)變:力學(xué)行為、微觀機(jī)制和宏觀結(jié)構(gòu)[A];第五屆全國(guó)構(gòu)造物理、第三屆全國(guó)高溫高壓學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要[C];1992年

6 黃理興;;巖石動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀與展望[A];2009—2010巖石力學(xué)與巖石工程學(xué)科發(fā)展報(bào)告[C];2010年

7 周思孟;;關(guān)于巖石變形的基本偏微分方程[A];陳宗基論文選[C];1994年

8 肖建華;;巖石的多相本構(gòu)方程及其物性參數(shù)與幾何形態(tài)的演化[A];和諧地球上的水工巖石力學(xué)——第三屆全國(guó)水工巖石力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 潘一山;袁旭東;章夢(mèng)濤;;巖石失穩(wěn)破壞的應(yīng)變梯度模型[A];第六屆全國(guó)巖石動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議文集[C];1998年

10 馮增朝;趙東;王江芳;;靜水壓力狀態(tài)下巖石的應(yīng)力分布特性[A];巖石力學(xué)與工程的創(chuàng)新和實(shí)踐：第十一次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

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6 趙衡;巖石變形特性與變形全過程統(tǒng)計(jì)損傷模擬方法研究[D];湖南大學(xué);2011年

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5 丁海洋;巖石動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性與爆破破碎效率的研究[D];遼寧科技大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1774460