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冻融红砂岩孔隙结构演化规律及多重分形特性
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作者 张慧梅 成瑞 +1 位作者 陈世官 郝乐乐 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10901-10909,共9页
为探究寒区砂岩在冻融循环作用下的孔隙结构损伤特性,对经历不同冻融循环次数的红砂岩试样进行了核磁共振试验,并结合多重分形理论,探讨了冻融循环作用对红砂岩不同尺度下孔隙结构的演化规律。结果表明:冻融作用促进了红砂岩孔隙结构发... 为探究寒区砂岩在冻融循环作用下的孔隙结构损伤特性,对经历不同冻融循环次数的红砂岩试样进行了核磁共振试验,并结合多重分形理论,探讨了冻融循环作用对红砂岩不同尺度下孔隙结构的演化规律。结果表明:冻融作用促进了红砂岩孔隙结构发育,未经冻融作用的红砂岩T 2谱曲线呈3峰分布,经历冻融作用的红砂岩T 2谱分布曲线出现了4个峰,反映了冻融过程中红砂岩的孔隙结构演化复杂;单重分形不能表征红砂岩微小孔隙结构特征,但红砂岩微小孔和中大孔均具有良好的多重分形特征;分形参量与孔隙度高度线性相关。微小孔中总体非均质性参数D(0)-D(1)和低概率参数D(-10)-D(0)与孔隙度负相关,赫斯特指数H与孔隙度正相关;中大孔单重分形维数D 2与孔隙度负相关,D(0)-D(1)、D(-10)-D(0)、H均与孔隙度正相关;利用多重分形分析了冻融红砂岩孔隙结构演化规律,为深入研究冻融红砂岩损伤破坏机理提供了理论依据。 展开更多
关键词 冻融循环 核磁共振 孔隙结构 多重分形
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不同含水率下变片理倾角云母石英片岩波速变化规律
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作者 张凯 李志刚 +3 位作者 张钟文 徐光黎 代云云 邵林 《扬州大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第5期9-15,共7页
对不同含水率条件下变片理倾角云母石英片岩试样进行波速测试,结合偏光显微镜和电镜扫描观察,探究声波在云母石英片岩中传播的变化机制。试验结果显示:当声波通过云母石英片岩时,其内部孔隙、裂隙沿片理面方向定向分布的特征以及矿物组... 对不同含水率条件下变片理倾角云母石英片岩试样进行波速测试,结合偏光显微镜和电镜扫描观察,探究声波在云母石英片岩中传播的变化机制。试验结果显示:当声波通过云母石英片岩时,其内部孔隙、裂隙沿片理面方向定向分布的特征以及矿物组构导致波速随其入射方向与片理面的夹角增大而减小;吸水过程中,水逐渐取代空气介质填充在云母石英片岩的空隙中导致波速总体随含水率的上升而增大,在水饱和度从50%上升到70%的阶段,由于水对云母石英片岩的软化作用和水分子自由振动的影响,声波传播速度下降,孔隙、裂隙的分布特征导致饱和状态下云母石英片岩波速受片理倾角影响减小、各向异性指数降低;脱水过程中,云母石英片岩表面的水分和孔隙、裂隙中的自由水蒸发,声波经过的空气介质增多,波速呈快速下降的趋势,但随着水的软化作用减弱,波速出现回升,且片理倾角越小的试样波速变化幅度越大。 展开更多
关键词 云母石英片岩 含水率 声波速度 片理倾角 各向异性
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基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定 被引量:84
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作者 周科平 李杰林 +1 位作者 许玉娟 张亚民 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4796-4800,共5页
为研究岩石的孔隙结构特征,采用核磁共振技术(NMR)对花岗岩进行测量,得到花岗岩的横向弛豫时间t2分布、NMR测量结果和核磁共振成像图像。研究结果表明:花岗岩的t2分布主要为3个峰,第1个峰和第2个峰的面积占峰总面积的98%以上;岩石组成... 为研究岩石的孔隙结构特征,采用核磁共振技术(NMR)对花岗岩进行测量,得到花岗岩的横向弛豫时间t2分布、NMR测量结果和核磁共振成像图像。研究结果表明:花岗岩的t2分布主要为3个峰,第1个峰和第2个峰的面积占峰总面积的98%以上;岩石组成颗粒粒度的不同,引起了岩石核磁共振弛豫特性的差异。花岗岩的平均孔隙度为1.79%,t′2平均值为26.1ms,束缚流体饱和度平均值占88.5%,核磁共振成像显示岩石的孔隙结构特征,为孔隙结构分析提供依据。岩石核磁共振特征的变化规律和成像结果为岩石微观结构和岩石损伤机理研究提供实验数据。 展开更多
关键词 核磁共振 孔隙结构 弛豫时间 核磁共振成像
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花岗岩压缩带电的实验研究 被引量:36
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作者 吴小平 施行觉 郭自强 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1990年第2期208-211,共4页
在单轴压力下用测量微电流方法对花岗岩标本表面的电荷性质进行了实验研究,同时对产生这种表面电荷的可能原因进行了分析.
关键词 花岗岩 岩石 电性 压缩 带电
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冻融花岗岩细观损伤演化的核磁共振 被引量:21
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作者 周科平 张亚民 +1 位作者 李杰林 许玉娟 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期3384-3389,共6页
为研究岩石经历冻融循环后的细观损伤演化特征,选取寒区花岗岩岩心为试样,划分为5组,在饱和状态下分别对各组进行多轮冻融循环试验,利用核磁共振技术在每轮冻融循环结束之后对试样进行检测,获得岩石在不同冻融阶段的试件表面变化、质量... 为研究岩石经历冻融循环后的细观损伤演化特征,选取寒区花岗岩岩心为试样,划分为5组,在饱和状态下分别对各组进行多轮冻融循环试验,利用核磁共振技术在每轮冻融循环结束之后对试样进行检测,获得岩石在不同冻融阶段的试件表面变化、质量变化、弛豫时间T2分布、孔隙度变化和孔隙分布及结构成像等。通过对冻融循环数与试样质量、孔隙度等之间的关系进行分析对比,表明试样在冻融循环作用下岩石内部孔隙不断损伤扩展,孔隙度提高,使得试样在饱和状态下的质量增加。通过对比不同轮次核磁共振结构成像图,结合孔隙分布和孔隙度增长规律,总结岩石在冻融循环试验中的细观损伤的演化模式,为研究寒区岩体的破坏机理提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 冻融循环 核磁共振 细观损伤 核磁共振成像
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沉积岩土粒度分布分形模型改进及应用 被引量:13
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作者 刘晓明 赵明华 苏永华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1691-1697,共7页
水流对岩土粒度的搬运主要有翻滚推移和悬浮2种方式,翻滚推移搬运物无论是粒度分布还是沉积规律都与悬浮搬运物差异很大,因此2种搬运方式所携带的物质沉积生成2种具有不同分形特征的沉积物,且沉积岩土可为2种具有不同分形维数沉积物的... 水流对岩土粒度的搬运主要有翻滚推移和悬浮2种方式,翻滚推移搬运物无论是粒度分布还是沉积规律都与悬浮搬运物差异很大,因此2种搬运方式所携带的物质沉积生成2种具有不同分形特征的沉积物,且沉积岩土可为2种具有不同分形维数沉积物的混合物。目前常用的粒度分形模型尚未考虑到这种情况,应用到岩土粒度分布描述时存在较大的误差。在常用模型的基础上,建立针对沉积岩土粒度分布描述的改进分形模型,并对模型参数的物理意义进行验证。与常用模型分形维数相比,成因不同的沉积岩土中悬浮搬运成分的分形维数值差别更为显著,该分形维数能更好地反映不同岩土沉积环境及其粒度分选程度。最后,将该模型应用于湖南红层软岩崩解性差异分析,取得较好的效果。 展开更多
关键词 岩石力学 沉积岩 分形模型 粒度分布 搬运 崩解
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三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究 被引量:31
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作者 丁秀丽 刘建 刘雄贞 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2000年第4期30-33,共4页
介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压... 介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压应力和剪切应力的大小有关 。 展开更多
关键词 硬性结构面 剪切蠕变试验 岩体 三峡船闸区
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冻融作用下岩石细观结构损伤的低场核磁共振研究 被引量:23
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作者 李杰林 刘汉文 +1 位作者 周科平 朱龙胤 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第2期266-272,共7页
为了研究冻融循环作用下岩石的细观结构损伤特性,以花岗岩为研究对象,进行了90次冻融循环实验,并采用核磁共振技术对冻融岩石进行了检测,得到了花岗岩的细观结构变化特征。结果表明:随着冻融循环次数的增多,花岗岩的孔隙度逐渐增大,在0... 为了研究冻融循环作用下岩石的细观结构损伤特性,以花岗岩为研究对象,进行了90次冻融循环实验,并采用核磁共振技术对冻融岩石进行了检测,得到了花岗岩的细观结构变化特征。结果表明:随着冻融循环次数的增多,花岗岩的孔隙度逐渐增大,在0~30次的冻融阶段,岩样的孔隙度增速缓慢,而在30~70次冻融循环阶段,孔隙度增长幅度明显加快,花岗岩的T2谱分布主要集中在0.1~100 ms;将岩样的T2谱分布转化为岩石孔径分布曲线,统计出了冻融后花岗岩的孔隙分布结果,孔径分布在1~500μm范围内最多,且以小孔孔隙为主,占总孔隙比例最高达78.62%,中孔次之,微孔数量最少。基于核磁共振技术的冻融循环作用岩石细观结构的损伤特性为研究岩石破坏机理提供了可靠的实验数据。 展开更多
关键词 冻融循环 核磁共振 细观结构 孔径分布
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不同pH环境下黏土类岩崩解过程分形演化规律 被引量:18
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作者 邓涛 黄明 詹金武 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1480-1485,共6页
基于分形的相似性原理和质量守恒定律,分别探讨了岩石颗粒的细观分数倍崩解过程及粒组宏观分布模拟崩解方法,得到了基于颗粒数量统计的岩石崩解分形描述的关联分维计算公式.在此基础上,以黏土类岩为研究对象,分析了不同pH环境下岩石颗... 基于分形的相似性原理和质量守恒定律,分别探讨了岩石颗粒的细观分数倍崩解过程及粒组宏观分布模拟崩解方法,得到了基于颗粒数量统计的岩石崩解分形描述的关联分维计算公式.在此基础上,以黏土类岩为研究对象,分析了不同pH环境下岩石颗粒崩解过程的分形演化规律.结果表明:初次崩解时溶液pH值越小颗粒分形维数越大,pH值越小分维数趋于稳定所需循环次数越少;酸性溶液对颗粒崩解分维数的增长起到加速作用,碱性溶液对颗粒崩解分维数的增加具有阻碍作用且循环多次后分维曲线才渐趋稳定,但任何溶液条件下黏土类岩崩解的颗粒分形维数最终趋于相等. 展开更多
关键词 黏土类岩 PH值 循环崩解 分形理论
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砂岩隙宽变化与CT数变化的相关关系 被引量:3
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作者 崔中兴 仵彦卿 +3 位作者 吕惠民 蒲毅彬 冯小太 张飞跃 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第20期3484-3488,共5页
利用最新研制的中低压多功能CT机配套专用渗流试验装置,分别对干燥砂岩试样和渗流砂岩试样进行了三维应力状态下的实时CT观测,根据试验结果初步讨论了砂岩裂隙隙宽变化与CT数变化的相关关系,并提出了裂隙隙宽的计算公式。
关键词 岩石力学 裂隙隙宽 实时CT观测 渗流 三维应力状态
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模拟岩石破坏过程的物理细胞演化力学模型 被引量:5
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作者 李明田 冯夏庭 周辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1656-1660,共5页
基于细胞自动机理论和遗传算法,提出了一种物理细胞演化力学模型(ECA)。该模型利用遗传算法搜索试验所得到的应力-应变曲线所对应的最佳能量耗散率,并且可以模拟岩石的非均质性、各向异性等特性;根据该模型得出的能量耗散率模拟得到的应... 基于细胞自动机理论和遗传算法,提出了一种物理细胞演化力学模型(ECA)。该模型利用遗传算法搜索试验所得到的应力-应变曲线所对应的最佳能量耗散率,并且可以模拟岩石的非均质性、各向异性等特性;根据该模型得出的能量耗散率模拟得到的应力-应变曲线与试验曲线得到了很好地吻合。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石破坏 细胞自动机 遗传算法 模拟岩石 应力
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岩石试件刚度及压力机刚度对岩石主破裂前声发射相对平静的影响 被引量:10
12
作者 徐东强 周昌达 许昭永 《地震研究》 CSCD 北大核心 1994年第3期301-308,共8页
本文通过对岩石试件的真三轴压缩实验,分析了岩石试件卸载刚度KF与压力机系统刚度比值对岩石破裂型式及破裂前声发射相对平静的影响。结果表明:当|KF/KS>1时,岩石试件产生突发断裂,当|KF/KS|<1时,岩石试件产生... 本文通过对岩石试件的真三轴压缩实验,分析了岩石试件卸载刚度KF与压力机系统刚度比值对岩石破裂型式及破裂前声发射相对平静的影响。结果表明:当|KF/KS>1时,岩石试件产生突发断裂,当|KF/KS|<1时,岩石试件产生缓裂。并且|KF/KS|的值越小,相对平静时间越长;|KF/KS|的值越大,相对平静时间越短;而当|KF/KS|>3时,声发射相对平静时间为零。 展开更多
关键词 岩石 压力机 刚复 岩石破裂试验
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氟石粉适应水分限量的测定 被引量:5
13
作者 李晨 江丽 +1 位作者 刘曙 陈宗宏 《化学世界》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期660-662,674,共4页
采用流盘法测定散装氟石粉发生液化的流动水分点,并建立其适运水分限量TML(Transportable Moisture Limit)的检测方法。着重讨论该方法中两个应用难点,确定外力振动的必要次数以及判断液化的统一尺度。方法应用于测定中国不同产地氟石... 采用流盘法测定散装氟石粉发生液化的流动水分点,并建立其适运水分限量TML(Transportable Moisture Limit)的检测方法。着重讨论该方法中两个应用难点,确定外力振动的必要次数以及判断液化的统一尺度。方法应用于测定中国不同产地氟石粉样品的TML值,重复性好,填补国内外对散装氟石粉TML检验研究的空白。 展开更多
关键词 氟石粉 液化 流动水分点 适运水分限量 流盘法
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沪昆客专姚家隧道板岩宏观崩解特性及微观机理研究 被引量:4
14
作者 左清军 吴立 +2 位作者 罗涛 卞宜松 谈云志 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期65-69,共5页
针对板岩遇水软化、崩解的特点,以沪昆客运专线长昆湖南段CKTJ-IX标段姚家隧道DK384+080附近的板岩岩样为研究对象,进行成分、微观结构测试和浸水崩解试验,分析板岩的宏观崩解特性和微观机理。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,粒... 针对板岩遇水软化、崩解的特点,以沪昆客运专线长昆湖南段CKTJ-IX标段姚家隧道DK384+080附近的板岩岩样为研究对象,进行成分、微观结构测试和浸水崩解试验,分析板岩的宏观崩解特性和微观机理。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,粒径大于2 mm的崩解物颗粒逐步向小于2 mm粒径区间过渡;对于不同风化程度的板岩,粒径大于2 mm的崩解物向其它粒径区间过渡的程度不同;风化程度越高,板岩的耐崩解性指数越低,其抵挡软化、崩解的能力越差;板岩的矿物成分、结构构造和充填胶结特征等内部因素对其崩解性起着控制作用,地理气候条件等外部因素是引起板岩崩解的诱发条件,各因素的作用效力和作用时间的不同使板岩的崩解强弱程度不尽相同。 展开更多
关键词 板岩 崩解性 微观机理 风化程度
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岩石声发射Kaiser效应的数值模拟试验研究 被引量:21
15
作者 傅宇方 唐春安 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2000年第6期42-44,共3页
运用岩石破裂过程分析 RFPA2D系统,对岩石破裂过程中声发射Kaiser效应进行了数值模拟试验研究,得到了与物理试验现象十分吻合的模拟结果.
关键词 声发射 非均匀性 破裂 数值模拟 岩石 KAISER效应
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荣华矿深部岩石吸水特性 被引量:3
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作者 景海河 齐忠友 +2 位作者 赵雷 满云芬 杜鹃 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2010年第6期435-438,共4页
为研究深部岩石吸水特性,以鸡西荣华矿深部粗中砂岩(CS)、细砂岩(XS)和泥质粉砂岩(NS)为研究对象,采用浸泡法进行吸水实验,并结合X射线衍射和扫描电镜方法分析三组岩石的矿物成分、吸水特性及水对其微观结构的影响。结果表明:荣华矿深... 为研究深部岩石吸水特性,以鸡西荣华矿深部粗中砂岩(CS)、细砂岩(XS)和泥质粉砂岩(NS)为研究对象,采用浸泡法进行吸水实验,并结合X射线衍射和扫描电镜方法分析三组岩石的矿物成分、吸水特性及水对其微观结构的影响。结果表明:荣华矿深部岩石以石英、长石和黏土矿物为主。三组岩石的吸水率均随吸水时间的增加而增大,吸水过程特征曲线呈三次和四次多项式型。吸水实验初期岩石的吸水速率由孔隙大小和连通性决定,5~10 d后吸水速率由黏土矿物膨胀的微孔数量及其连通性改善情况决定。岩石结构松散、黏土矿物含量低,吸水速率和吸水率高;岩石结构致密、黏土矿物含量高,吸水速率和吸水率低。该结果可为岩石吸水软化机理研究提供依据。 展开更多
关键词 深部岩石 吸水特性 吸水率 黏土矿物 微观结构
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岩石试样的强度准则及内摩擦系数 被引量:12
17
作者 尤明庆 华安增 《地质力学学报》 CSCD 2001年第1期53-60,共8页
岩石是一种非均质材料并含有各种缺陷 ,利用岩样的应力应变全程曲线可以确定理想强度 ,在排除岩样缺陷后讨论峰值强度与围压的关系 ,即强度准则。通过岩样剪切破坏后保持轴向变形恒定降低围压试验 ,可以确定岩样由摩擦力维持的承载能力... 岩石是一种非均质材料并含有各种缺陷 ,利用岩样的应力应变全程曲线可以确定理想强度 ,在排除岩样缺陷后讨论峰值强度与围压的关系 ,即强度准则。通过岩样剪切破坏后保持轴向变形恒定降低围压试验 ,可以确定岩样由摩擦力维持的承载能力随围压的变化关系。比较峰值强度和残余强度随围压变化关系的异同 ,可以研究岩样屈服过程中内摩擦系数的变化情况 ,以及内摩擦力对岩样变形特性的影响。粉砂岩试样在峰值应力时内摩擦系数已经达到最大值 ,峰后只是粘结力或者说是材料强度的降低过程 ,围压对变形没有明显影响。大理岩试样屈服过程中内摩擦系数不断增加 ,而内摩擦力的增加量与围压有关 ,高围压时只有材料强度完全丧失之后 ,由内摩擦力达到岩样的承载极限。内摩擦力系数随屈服过程增大 ,是岩石由脆性转变为延性的根本原因。 展开更多
关键词 强度准则 内摩擦系数 岩石缺陷 理想强度 卸围压试验
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李家窑膨胀岩膨胀性能的试验研究 被引量:7
18
作者 张玉军 唐仪兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1999年第3期35-40,共6页
对山西万家寨引黄工程南干线某地的膨胀岩进行了室内物理化学性质测试、常规的膨胀率与膨胀力及非常规的三向膨胀与大比例尺膨胀试验。
关键词 膨胀岩 膨胀性能 室内试验 试验研究
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高寒区危岩裂隙冻胀特性研究
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作者 赵文 吉安娜 《四川建筑》 2024年第4期262-264,共3页
裂隙是影响岩体稳定性的重要地质结构。在高海拔地区,含水裂隙内的冻胀效应不可忽视。通过制作花岗岩裂隙,利用温度传感器和薄膜压力传感器,研究裂隙内部温度和冻胀演化特征。研究结果表明:冻胀力与温度具有较强的对应关系。裂隙内部温... 裂隙是影响岩体稳定性的重要地质结构。在高海拔地区,含水裂隙内的冻胀效应不可忽视。通过制作花岗岩裂隙,利用温度传感器和薄膜压力传感器,研究裂隙内部温度和冻胀演化特征。研究结果表明:冻胀力与温度具有较强的对应关系。裂隙内部温度和冻胀应力经历三个时期,即快速降温-冻胀应力孕育期,恒温相变-冻胀应力萌发期,缓慢降温-冻胀应力发展期。研究成果为寒区裂隙岩体稳定性评价提供了参考依据。 展开更多
关键词 危岩裂隙 冻胀力 冻胀试验 演化过程
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岩体负泊松比试验研究 被引量:6
20
作者 涂忠仁 杨强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2833-2836,2842,共5页
高分子材料领域已经研制出一些具有负泊松比效应的材料,而岩石材料中负泊松比现象十分罕见。基于国内首条在建海底隧道——厦门东通道海底隧道工程而开展的岩体室内动力测试和静力测试工作中,均观察到了泊松比为负值的现象。利用晶粒转... 高分子材料领域已经研制出一些具有负泊松比效应的材料,而岩石材料中负泊松比现象十分罕见。基于国内首条在建海底隧道——厦门东通道海底隧道工程而开展的岩体室内动力测试和静力测试工作中,均观察到了泊松比为负值的现象。利用晶粒转动模型,对此特殊试验现象的成因给出了初步解释,并得到了岩体试样泊松比值的合理计算方法。 展开更多
关键词 岩体 负泊松比 晶粒转动模型 试验研究
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