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《同济大学》 2007年
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软岩各向异性渗透特征及力学特征的试验研究

闫小波  
【摘要】:沉积性软岩在渗流环境下的力学行为对工程稳定性起着关键作用。层理面引起的各向异性特征、渗流场与应力场的耦合作用等诸多因素使得软岩工程的稳定性分析变得异常复杂。本文从试验入手,着眼于软岩与水的作用,研究了不同层理方向上软岩的渗透特征及力学特征,进而对水一岩作用机理进行了定性分析,并建立了能够考虑含水化学作用的横观各向同性弹性损伤模型。 论文的主要成果有: (1) 通过压力脉冲试验,得出了泥质粉砂岩和褐红色泥岩分别在垂直及平行于层理方向、不同轴向应变下的渗透系数;对渗透系数与应力、应变的关系进行了研究,并对软岩渗透性随层理方向及应变变化的机理进行了探讨。 (2) 通过单轴压缩试验,得出了泥质粉砂岩和褐红色泥岩分别在垂直及平行于层理方向上、饱和及干燥状态下的变形及强度参数;对饱和及干燥状态下软岩的各向异性力学特征进行了分析、比较。 (3) 通过三轴压缩试验,得出了泥质粉砂岩和褐红色泥岩分别在垂直及平行于层理方向上、饱和及干燥状态下的变形及强度参数;总结了饱和及干燥状态下、不同方向上变形模量及强度随围压的变化规律;对软岩在饱和及干燥状态下的各向异性力学特征进行了分析、比较。 (4) 分别从力学作用、物理作用、化学作用等方面对水—岩相互作用的机理进行了定性分析。 (5) 从弹性余能定理出发,建立了能考虑水—岩作用的横观各向同性材料的弹性损伤模型。 最后,论文还对需要进一步深入开展的研究工作进行了讨论。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU452

【引证文献】
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1 李燕;杨林德;董志良;张功新;;各向异性软岩的变形与渗流耦合特性试验研究[J];岩土力学;2009年05期
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【参考文献】
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10 徐辉;张光永;王靖涛;;黏土不排水条件下的应力路径损伤本构模型[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
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1 杨宏民;井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D];河南理工大学;2010年
2 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
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9 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
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1 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
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3 于宝种;阳泉无烟煤对N_2-CH_4二元气体的吸附—解吸特性研究[D];河南理工大学;2010年
4 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
5 魏明俐;深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术研究[D];山东科技大学;2010年
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9 刘兆平;HS复合型软岩大断面硐室联合支护及施工技术研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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7 刘小平;非饱和土路基水作用机理及其迁移特性研究[D];湖南大学;2008年
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【二级参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 李良平;非均质含水层中渗透系数尺度提升方法[D];中国地质大学(北京);2012年
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5 罗帅;渗流对深部软岩蠕变影响的研究[D];青岛科技大学;2009年
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