风化花岗岩矿物演化机理及工程特性研究

本文基于不同风化程度下花岗岩矿物成分研究,得到花岗岩在不同风化程度下的矿物成分含量,发现花岗岩在花岗岩不同矿物抗风化能力不一,花岗岩在风化早期阶段是碱金属和碱土金属的水解水化和脱硅作用,后期阶段主要是富铁铝化过程,且各类碱金属及碱土金属淋失速率不一,淋失速率呈CaONa_2OMgOK_2O,结合矿物浸泡试验发现,中风化前大部分矿物离子分解速率较快,其后分解速率大幅下降,基于风化作用下矿物成分演化特征,重点阐述了不同风化程度花岗岩基本特征和风化作用机理。分析花岗岩的孔隙率、干密度和强度物理力学特性随风化程度的影响,发现干密度和强度随着风化程度越高,衰减越大,孔隙率随风化程度增加呈先增加后减小变化规律,全风化花岗岩孔隙率达到峰值。     

某高速公路路基红色泥岩微观结构试验研究

对某高速公路路基红色泥岩细观结构进行了试验研究。首先，利用X射线衍射对不同风化程度的红色泥岩、泥岩残积土进行图谱分析，得到泥质粉砂岩、紫红色泥岩和红色粉砂质泥岩中黏土矿物含量分别为45%，64%和50%，不同类型泥岩的黏土矿物在种类和数量上差别很大，由此引起工程性质差异明显。然后，利用电子显微镜扫描仪对紫红色泥岩、泥质粉砂岩及泥岩残积土进行微观结构测试，结果表明:红色泥岩的风化程度与矿物成分、微观结构密切相关，岩石风化改变了微观结构，进而影响岩石的宏观物理力学性质。     

黔东南浅变质岩工程地质性质研究

黔东南多为浅变质岩,其工程地质条件较为复杂。为给隧道施工提供可靠的工程地质参数,通过地质调查、现场试验及室内试验等手段,对隧址区浅变质岩的工程地质性质进行了综合研究。测定了岩石矿物成分和物理水理性质,应用单轴、三轴、点荷载及回弹试验,对岩石在不同风化程度下的力学性质进行分析,并详细调查了隧址区不同规模、不同类型的结构面,分析了结构面的特征。研究结果表明:隧址区浅变质岩抗风化能力较弱,随着风化程度的加剧,其物理力学性质及结构面特征都有显著的变化。     

黄铁矿岩石微生物风化作用的试验研究

岩石风化会造成岩体结构改变和物理力学性质恶化,造成工程失效和地质灾害。岩石风化尽管受到了岩土工程学家的关注,但对岩石生物-化学作用仍是需要关注的重要内容,特别是对富含硫化物的黑色岩石和煤系地层。以黄铁矿岩石为研究对象,通过微生物风化作用试验研究结果表明:微生物作用可使黄铁矿岩石的风化速率提高1个数量级,形成酸度更低,腐蚀性更强的水环境;在微生物作用下,黄铁矿硫化物等会加速风化,造成岩体结构破坏;黄铁矿风化形成的酸性水环境会腐蚀长石等岩石骨架矿物,恶化岩体完整性,降低岩体强度,从而导致很多工程事故和地质灾害     

高速公路花岗岩风化料改良土性能的试验研究

为研究全风化花岗岩用作新建郑石高速公路路基填料的适宜性,基于全风化花岗岩风化料的矿物成分、颗粒分析等工程性质的分析结果确定其不能直接作为路基填料。选用水泥材料进行改良,对不同掺量的混合料进行了无侧限抗压强度试验、压实试验及疲劳试验,确定对全风化花岗岩风化料进行改良所需最佳水泥掺量为5%,并得到相应的疲劳周期;现场试验路段沉降变形的检测结果表明,沉降符合高速公路路基设计要求。     

风化花岗岩路基土动态力学性能的试验研究

风化花岗岩一般物理力学性质的研究已积累了较丰富的资料,而动态力学特性方面的研究却相对薄弱,本文根据车辆荷载作用下路基动态受力的特点,对风化花岗岩路基土的加卸载回弹模量、动变形、动强度进行了试验研究,以期获得风化花岗岩路基土动态力学性能的特点。     

跨海隧道风化槽围岩力学特性研究

厦门海底隧道工程是我国建设的第一条海底公路隧道。隧道在建设过程中穿越F1、F2、F3、F4四条断层破碎带,破碎带处洞体围岩软弱、破碎,岩体主要为风化破碎类花岗岩。该类岩体尤其是强风化花岗岩强度低,压缩性高,自稳和自承能力差,给隧道衬砌结构的设计和施工工艺的选择方面带来一系列特殊的问题。本文主要通过对风化破碎类花岗岩(主要包括微风化花岗岩和强风化花岗岩)试样进行一系列的室内试验,重点研究风化槽花岗岩的力学行为,建立适合风化槽围岩特点的流变力学模型。本文的研究成果为海底隧道风化槽隧道围岩注浆加固和衬砌设计提供可靠依据和技术支撑。     

TBM施工超硬岩分类指标和确定方法研究

超硬岩分类指标和确定方法是TBM施工围岩分类需要关注的重要问题。完整岩体中隧洞施工，岩石坚硬程度和摩擦性是影响TBM掘进状态的主因。基于国内外TBM掘进预测模型和典型工程实测数据，重点分析岩石单轴抗压强度与TBM净掘进速度、现场贯入度指数的关系和敏感性，分析岩石摩擦性和TBM刀具磨损程度，讨论适用于划分超硬岩类别的阈值。综合分析岩石坚硬程度和摩擦性对TBM施工的影响，提出2类超硬岩划分标准： 一类是单独由岩石坚硬程度决定的超硬岩（H₁），建议按单轴抗压强度UCS>200 MPa确定； 另一类是由岩石坚硬程度和摩擦性共同决定的超硬岩（H₂），建议按单轴抗压强度UCS>150 MPa且摩擦性指数CAI>4.0确定。     

类质同象对常见矿物抗压强度的影响

矿物的物理力学性质的,竖化,一是受类质同象的置换,二是受外力的影响,前者如高温可使矿物颜色改变,后者如风化可使矿物结构等受到影响,强度降低.该文通过对矿物各类试验,证实影响矿物物理力学性质变化的因素.     

浏醴高速公路风化花岗岩路用特性试验与铺筑方案

为保证路基的稳定性和耐久性,针对浏醴高速公路通过风化花岗岩地区,开展利用风化花岗岩材料路基路用特性试验研究,进行了室内物理力学强度试验和现场压实碾压试验。在深入风化花岗岩填料的液塑性实验和CBR实验、风化花岗岩静碾压实机理分析、风化花岗岩路堤碾压过程分析和风化花岗岩路基填筑试验研究的基础上,提出了风化花岗岩路基的处理和施工技术,有效地解决了浏醴高速公路填挖平衡、节约用地、实现环境保护的目的。     

全风化花岗岩路基填料应用的造价分析

鉴于浏醴高速公路穿越风化花岗岩地区,开展了沿路94、96区填料分布调查,进行了15标段、16标段、17标段加工填料性能和风化花岗岩试验段94、96区填料方案比选.为保证路基的稳定性和耐久性,在对风化花岗岩进行室内物理力学强度试验和现场压实碾压试验的基础上,通过取土方案经济估算分析,提出风化花岗岩路基的施工技术.     

九景线花岗岩风化残积土的物理力学特征探讨

在九景线公路工程地质勘察及前人资料基础上,阐述花岗岩风化残积土的特征。对花岗岩风化残积土的岩土力学特征进行了归纳、分析和探讨。     

酸性溶液对花岗岩力学特性及微观结构的影响

为探究酸性溶液作用下花岗岩力学特性损伤机制，在pH值分别为7、5、3的化学溶液中对花岗岩试件进行72 d饱和处理，然后对饱和试件和自然干燥试件进行三轴压缩试验、核磁共振试验、电镜扫描试验（〖WT５”《TNR》〗scanning electron microscope, SEM〖WT５”ＢＺ〗）及X射线衍射试验，并对比分析不同化学溶液作用下花岗岩试件三轴抗压强度损伤、变形特征及力学参数的变化规律。试验结果表明： 1）花岗岩试件的三轴抗压强度、弹性模量及黏聚力随酸性溶液pH值降低而减小，泊松比随着pH值的降低而增大； 2）在酸性溶液的腐蚀作用下，试件内斜长石及方解石等矿物成分的消耗导致试件内部结构疏松程度增加，强酸作用下伴有微裂隙产生； 3）与自然干燥状态下的试件相比，在围压20 MPa的条件下经pH=3的酸性溶液酸化处理后的试件，其偏应力峰值强度降幅达39.94%； 4）花岗岩在酸性溶液作用下，部分矿物溶解、迁出，使得孔隙结构不断劣化产生大量次生孔隙，且酸性溶液pH值越低，中、大孔隙占比越高。     

海南省文琼高速公路花岗岩路段工程地质特征研究

花岗岩风化岩与化岗岩残积土是工程地质勘察中一种常见的特殊性岩土。根据文琼高速公路工程地质勘察中所揭示的地层情况,将钻探岩芯野外鉴别与原位测试相结合的方法对地层进行划分是较为合理的。对花岗岩残积土遇水物理力学性质发生显著变化及花岗岩风化岩的不均匀性进行论述,分析了形成原因,就公路路基、边坡、桩基等工程在设计与施工中所遇到的工程地质问题提出了建议和处治方案。     

高温作用后砂岩巴西劈裂声发射特征试验

为了研究温度对砂岩力学性质的影响规律，对25～500℃区间内5种温度水平下的红色砂岩开展巴西劈裂试验。结果表明：根据抗拉强度变化情况将温度划分为3个区间（25～200、200～400、400～500℃），高温处理后的红色砂岩抗拉强度受温度影响而发生劣化，抗拉强度随着温度升高先缓慢减小而后下降速度加快，200℃是砂岩阈值温度；砂岩的劈裂破坏模式也由单一主裂纹破坏变为主裂纹和伴生裂纹破坏；声发射特征表现出较为显著的阶段性特征，大致经历声发射活跃期、微弱期、平静期。温度导致岩石内部矿物成分、晶体间隔、晶间水状态和结合离子键发生改变，是导致岩石发生热损伤的重要因素。     

中国岩石力学的研究现状及其展望分析

论述了中国岩石力学的研究现状及其进展的展望，回顾了岩石力学在中国的发展历史以及岩石力学专家们一些年来所取得的主要成果；总结了中国岩石力学与工程的发展特色，并对可预期的进展及其前景进行了展望分析。     

花岗岩风化土铺筑路面基层的施工

花岗岩风化土是花岗岩或片麻岩经久风化成松脆状的残积土。其主要成份是石英砂，长石、细砂和高岭粘土，颜色大致成青灰色或红灰色，PH值检验约为5．2～5．8，呈弱酸性，塑性指数一般是10～18。这种土在我省珠江三角洲一带分布甚广，一般多见于地表层，易发现，易采掘。1990年7月，深圳市公路公司委托广东省交通科研所对花岗岩风化土铺筑路面基层进行了专题研究，并取得了成功。     

常吉高速沿线红砂岩工程地质特性研究

以常吉高速沿线广泛的红砂岩为研究对象,分析了红砂岩沉积环境和地质构造特征;阐述了红砂岩地层岩石组合类型、岩石学特征和物理力学性质。指出了红砂岩主要工程地质特性为遇水易软化、崩解、发育泥化夹层和层间软弱面。以上特性是高速公路沿线红砂岩地区易发开挖面风化快、表层易崩塌剥落和顺层滑坡等不良地质现象的主要原因。     

常吉高速沿线红砂岩工程地质特性研究

以常吉高速沿线广泛的红砂岩为研究对象,分析了红砂岩沉积环境和地质构造特征;阐述了红砂岩地层岩石组合类型、岩石学特征和物理力学性质。指出了红砂岩主要工程地质特性为遇水易软化、崩解、发育泥化夹层和层间软弱面。以上特性是高速公路沿线红砂岩地区易发开挖面风化快、表层易崩塌剥落和顺层滑坡等不良地质现象的主要原因。     

基于根系锚固的护坡植物配置

从植物根系与边坡的力学作用出发,阐述了植物根系对边坡的锚固机理,分析了根系自身力学特性和根系-岩土相互作用对植物根系锚固行为的影响,并根据完整岩石边坡、风化裂隙岩石边坡和土质边坡与植物根系的作用特征,提出了合理的植物选择与配置模式建议。