考虑荷载及干湿循环作用的炭质泥岩崩解特征试验

论文摘要

针对炭质泥岩遇水易软化、破碎及崩解的特点,以广西六寨-河池高速公路沿线的炭质泥岩为例,开展荷载及干湿循环共同作用下炭质泥岩崩解特征试验,并采用扫描电镜、X线衍射等方法系统研究炭质泥岩崩解过程中颗粒的形态、质量、粒径分布特征,进而探讨炭质泥岩崩解机理。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,炭质泥岩崩解宏观上表现为大粒径崩解物逐渐消失,小粒径崩解物的含量逐渐增大,微观上表现为黏粒逐渐脱落并流失,片状结构逐渐转化为细长针状结构,同时孔隙不断扩大,直至贯通;炭质泥岩第1次干湿循环过程崩解最为强烈,5次干湿循环后崩解趋于稳定,试样的不均匀系数及曲率系数均随循环次数的增加呈先上升随后逐渐稳定的趋势,相同循环次数下,荷载越大,不均匀系数及曲率系数越大;炭质泥岩崩解程度高,最终崩解率均大于30%,荷载越大,最终稳定时的崩解比越低,分别为50.68%、50.07%、41.09%及35.95%;炭质泥岩崩解具有分形特征,分形维数在前5次干湿循环过程中不断增长,之后逐渐趋于稳定,干湿循环次数相同时,分形维数随荷载的增加而增大。研究成果可为炭质泥岩路堤稳定性分析及工程实践提供参考。

论文目录

• 0 引 言
• 1 炭质泥岩崩解试验
•   1.1 试验材料
•   1.2 试验仪器
•   1.3 试验方案及步骤
• 2 试验结果与分析
•   2.1 崩解现象分析
•     （1）宏观崩解现象
•     （2）微观崩解现象
•   2.2 崩解演化规律
•     （1）粒径级配特征
•     （2）不均匀系数与曲率系数
•     （3）崩解率与崩解比
•   2.3 颗粒质量粒径分布分形特征
•     （1）分形理论
•     （2）炭质泥岩崩解分形分析
• 3 崩解机理分析
•   （1）溶解机制
•   （2）膨胀机制
•   （3）能量学机制
• 4 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 付宏渊,刘杰,曾铃,肖柳意,侯鹏

关键词: 道路工程,炭质泥岩,崩解特征试验,荷载,干湿循环,崩解机理

来源: 中国公路学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心,长沙理工大学土木工程学院,长沙理工大学交通运输工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51838001,51878070,51678074,51578079),道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心开放基金项目(kfj170404),湖南省研究生科研创新项目(CX2018B528)

分类号: U412.22

DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.09.002

页码: 22-31

总页数: 10

文件大小: 4962K

下载量: 380