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《富水炭質(zhì)板巖蠕變力學特性試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、密級：公開中圖分類號：TU458碩士學位論文富水炭質(zhì)板巖蠕變力學特性試驗研究研究生：羅鵬導師：陳秋南教授學科：土木工程研究方向：巖土工程2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterExperimentalStudyonCreepMechanicalPropertiesofWaterRichCarbonaceousSlateCandidate：LUOPengSupervisorandRank：Prof.ChenQiu-nan富水炭質(zhì)板巖蠕變力學特性試驗研究學位類型學術(shù)型學位作者姓名
2、羅鵬作者學號15010202024學科（專業(yè)學位類別)土木工程研究方向（專業(yè)領域)巖土工程導師姓名及職稱陳秋南教授實踐導師姓名及職稱陳秋南教授所在學院土木工程學院論文提交日期2018年6月學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學
3、位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日摘要板巖是由泥質(zhì)巖石經(jīng)較淺的區(qū)域變質(zhì)作用而形成，由于復雜的應力歷史，微觀上表現(xiàn)為，板巖的礦物組分及組織結(jié)構(gòu)發(fā)生復雜變化，宏觀上表現(xiàn)為，存在流動扭曲褶皺、流劈理、片理等極為明顯的不均勻性和各向異
4、性。隨著我國西部高海拔地區(qū)隧道工程的發(fā)展，炭質(zhì)板巖是深埋隧道施工中常見的巖體，伴隨著高地應力、圍巖軟弱破碎、地下水賦存等眾多因素，深部富水炭質(zhì)板巖蠕變效應成了此類地區(qū)隧道施工的難點，國內(nèi)外學者對炭質(zhì)板巖的蠕變做了許多研究，得到了許多有價值的研究成果，但因隧道圍巖環(huán)境的千差萬別，深部富水炭質(zhì)板巖的蠕變力學特性仍值得研究和探討。本文在前人的研究基礎上，在富水炭質(zhì)板巖隧道初期支護出現(xiàn)大變形的里程段采集試樣，通過電鏡掃描、X衍射、瞬時力學試驗及單軸分級加卸載蠕變試驗，研究了其組成成分、微觀結(jié)構(gòu)、瞬時力學特性及蠕變力學特性。（1）
5、深部富水炭質(zhì)板巖主要由石英（SiO2）、白云母(KAl2[AlSi3O10](OH)2)、鈉長石(Na[AlSi3O8])及少量石墨（C）組成，白云母單晶體之間有沉積物風化作用收縮形成的微觀孔隙，水的潤滑作用、水楔作用及潛蝕作用導致礦物結(jié)構(gòu)遭到破壞，微孔隙與裂隙增大，使得巖石宏觀上表現(xiàn)為單軸壓縮瞬時強度、彈性模量顯著降低，泊松比、峰值應變略有增大。（2）由于富水，深部炭質(zhì)板巖的蠕變量及蠕變速率增大，尤其對瞬時塑性應變、黏彈性應變的增大效果明顯，同時，從等應變速率曲線凹陷應變軸可以看出，水的損傷劣化作用使得巖石蠕變呈現(xiàn)非線
6、性變形發(fā)展，顯著的減小了巖石長期強度，由于巖石各向異性特點，以上現(xiàn)象在軸向方面較側(cè)向方面更明顯。（3）隨著應力水平的增大，由于礦物微孔隙與裂隙的閉合，深部富水炭質(zhì)板巖抵抗變形能力逐漸增大，瞬時變形模量總體呈現(xiàn)逐漸增大趨勢，蠕變變形及速率增大，且存在蠕變應力閾值σk，當應力達到σk時，蠕變出現(xiàn)減速蠕變、穩(wěn)定蠕變階段，同時，側(cè)向蠕變應力閾值小于軸向蠕變應力閾值。（4）通過試件測定含水率，結(jié)合試驗結(jié)論，建立考慮含水率與瞬時塑性應變的改進西原模型，采用Origin軟件自定義函數(shù)，對試驗數(shù)據(jù)進行擬合，確定了模型的參數(shù)，并且擬合程度
7、較好，能夠合理的描述含水率對蠕變變形的規(guī)律。關(guān)鍵詞：炭質(zhì)板巖；蠕變；掃描電子顯微鏡；本構(gòu)模型；參數(shù)辨識iAbstractSlateisformedbytheshallowregionalmetamorphismofargillaceousrocks.Becauseofthecomplexstresshistory,themineralcompositionandstructureoftheslatehavecomplicatedchangesonmicrocosmic,andinmacroscopicview,there
8、areobviousinhomogeneityandanisotropyofflowtwistingfolds,flowcleavageandcleavage.WiththedevelopmentoftunnelengineeringinthehighaltitudeareaofWesternChina,carbon
