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《西南交通大学》 2016年
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川藏铁路片岩冻融风化特征研究

刘芳  
【摘要】:川藏铁路三江并流区在地貌上属于横断山高山峡谷区,山岭海拔3000~6000m,地形高差1500~3000m,区内典型岩土体类型之一即高寒地貌区大温差环境下的风化堆积体,由于其所处的特殊地质环境和独特的形成机制决定了其特殊的工程地质特性。本文选取川藏铁路控制性工点处的片岩,结合工程勘察资料和室内试验等手段研究岩石在冻融循环条件下的物理力学特性及风化机制,为铁路工程设计、岩土体参数取值以及铁路的维护提供参考和指导。首先通过查阅相关文献、资料以及野外实地调查,对川藏铁路三江并流区所处的区域进行宏观工程地质分析,掌握区域内气候、高差、岩性等因素的分布情况。而后从现场取得岩块并制备尺寸为φ25×50mm的圆柱形试件,通过室内物理性质试验、水理性质试验、声波速度测试试验获取片岩试件的基本物理性质指标;采用温度范围为-40(±2℃)~+50(±2℃)的大温差冻融循环试验来模拟三江并流区高寒环境下的寒冻风化作用(105年),并与温度范围为-20(±2℃)~+20(±2℃)的标准温差冻融循环试验进行对比。在试验过程中分别统计不同冻融循环次数下岩石试件外观、质量、声波速度的变化情况,并对不同冻融循环次数的试件进行单轴压缩试验,分别从表面损伤劣化、质量损失、超声波波速、单轴压缩强度、单轴压缩应力-应变曲线等几个方面来分析岩石在冻融循环作用下的劣化。最后在室内试验的基础上,结合数理统计等手段定量分析了岩体节理间距、破碎形状和结构面回弹值,岩块点荷载强度特征、冻融风化系数和波速变化特征,并参考国内外相关研究资料求取了岩块冻融风化速率;比较岩体和岩块的冻融风化定量分析结果,探讨了二者之间的内在联系。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U212.22

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