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新疆某工程软岩工程地质特性研究

作　者: 田巍巍
导　师: 吴彬
学　校: 新疆农业大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 软岩沉积岩相古地理演化地质构造崩解性有限元临界变形模量
分类号: TV221.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

基于沉积岩石学、地质学等角度探讨新疆地区软岩形成的地质条件和时空分布特点。分别从新疆地区古地理演化、古气候、地质构造、沉积相等方面分析了软岩形成的地质条件，并在此基础上对软岩时空分布特点进行了阐述。为了更好的研究软岩的工程特性，本文对依托工程的岩石进行了物理力学特性试验，并通过大型有限元分析软件对依托工程的坝基软岩进行了变形和应力分析，得出以下结论：（1）依托工程的岩层层状主要为单斜中厚层状，部分含有低序列的断层通过。岩石为泥质粉砂状结构，块状构造，其矿物成分主要由碎屑物质和黏土矿物组成。不同风化程度的泥质粉砂岩其碎屑物质和黏土矿物成分含量不同。（2）对依托工程的岩石进行了水理性质的崩解性试验。通过试验发现风化作用对岩石的崩解性有很大的影响。强风化岩体崩解性较强，崩解速度快；微～新鲜岩体崩解性较弱，崩解速度相对较慢。干湿循环试验下，浸水干湿循环崩解速度大于淋水干湿循环速度。（3）对不同风化程度的泥质粉砂岩进行了抗压强度试验、抗剪强度试验、波速测试试验和原位试验。通过试验发现不同风化程度的泥质粉砂岩其强度也不同，风化越剧烈其强度降低越快。其中微～新鲜岩体的饱和单轴抗压强度为11.9～53.5MPa，属于软岩和较软岩。但是由于其特殊的工程性质，易风化崩解，势必强度会有所降低。动力特性上表现为随风化程度及深度的变化岩体波速差异性较明显。从压力-变形全过程曲线上看，岩体在重复施加荷载下，其塑性变形值大于弹性变形值，符合软岩的一般特性。岩体在剪切破坏时经历了典型的弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。（4）本文还应用有限元分析软件对依托工程的坝基和坝体的应力和变形进行了数值模拟分析。通过计算结果发现坝基岩体弱风化岩层对坝基和坝体的应力和变形影响较小。但是从坝基变形参数E0的敏感性分析来看，如果坝基上部岩体风化程度加重，坝基和坝体就会产生很大的变形。本次模拟分析还初步得出了坝基软岩的临界变形模量Ec0。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第1章绪论  6-15
  1.1 研究目的与意义  6-7
  1.2 国内外软岩研究现状  7-14
  1.3 本文研究内容  14-15
第2章新疆软岩形成的条件及其时空分布特点  15-22
  2.1 新疆软岩地质形成条件  15-19
  2.2 新疆软岩时空分布及特点  19-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章依托工程背景  22-30
  3.1 依托工程概况  22-23
  3.2 工程地质条件  23-27
  3.3 依托工程地质问题  27-29
  3.4 本章小结  29-30
第4章工程软岩物理力学特性研究  30-49
  4.1 软岩的结构特征及物质组成  30-32
  4.2 软岩的物理性质  32-39
  4.3 软岩的力学性质  39-47
  4.4 软岩的物理力学参数选择  47-48
  4.5 本章小结  48-49
第5章坝基软岩的应力和变形数值分析研究  49-67
  5.1 有限元理论  49-54
  5.2 模型的建立和力学参数的选取  54-57
  5.3 坝基变形和应力分析  57-63
  5.4 坝基参数敏感性分析  63-66
  5.5 本章小结  66-67
第6章结论与存在的问题  67-69
  6.1 结论  67-68
  6.2 存在的问题  68-69
参考文献  69-74
致谢  74-75
作者简介  75

新疆某工程软岩工程地质特性研究

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