冻融循环条件下陕北府谷地区砂岩物理力学性质研究

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1、题目：冻融循环条件下陕北府谷地区砂岩物理力学性质研究专业：地质工程硕士：王潇（签名）___________指导老师：代革联（签名）___________邓念东（签名）___________摘要陕北府谷地区岩质边坡的主要岩性为抗风化能力较差的砂岩、泥岩，力学性质差，府谷地区霜冻期长、昼夜温差大，冻融循环对边坡岩体风化及物理力学性质影响明显，是边坡稳定性分析的一个重要的考量因素。本文选择砂岩作为研究对象，以冻融循环次数和冻融循环温度区间为本次试验的两个控制条件，即在不同的冻融次数及极端冻融温度下进行相应的物理试验和力学试验，并对试验测试的数据采用最小二乘法进行数据初

2、步回归分析，从而探索砂岩在控制条件下其物理力学性质的变化规律。研究表明：在冻融循环过程中随着冻融循环次数的增加，砂岩质量普遍是呈现下降的趋势，但是质量的减小率不是一个定值。在冻融循环的过程中，随着冻融次数的增加，砂岩的体积围绕一定值呈现波动起伏趋势，同时体积受到岩石自身损伤劣化的影响，岩石沿着层理方向发生破裂，会影响体积的浮动变化，而损伤劣化最开始在褐红色砂岩或褐红色砂岩与灰白色砂岩过渡带发生；在本试验的冻融循环条件下循环20-23次时开始发生损伤劣化，损伤劣化的模式是以断裂模式为主，伴随着有剥落模式。在砂岩力学性质方面，单轴抗压强度整体上随着冻融次数的增加而减

3、小，但是局部呈现波动，有小幅度的增大；抗拉强度随着冻融次数增加先减小，后增加；砂岩的粘聚力C值随着冻融次数增加以很小趋势先减小，后增加；砂岩的内摩擦角随着冻融次数增加有微弱减小趋势。本文是首次对陕北府谷地区的砂岩进行了冻融循环条件下其物理力学性质进行了研究，具有重要的理论和现实意义。关键词：冻融循环力学性质物理性质回归分析论文类型：基础研究资助项目：国家自然科学基金项目（41002101）万方数据万方数据Subject:StudyonphysicalandmechanicalpropertiesofsandstoneinFuguregionofNorthernS

4、haanxiundertheconditionsoffreeze-thawcycleSpecialty:GeologicalEngineeringName:WangXiao（Signature）Instructor:DaiGe-Lian（Signature）DengNian-dong（Signature）ABSTRACTThemainrocksinFuguregionofNorthernShaanxiaresandstoneandmudstonewhichhavebadweatheringresistance,poormechanicalproperties.B

5、ecauseofthelongfrostperiodandlargediurnaltemperatureinthisregion,Freeze-thawcycleshaveanobviousimpactonrockweatheringofslopeandthephysicalandmechanicalproperties,sothefreeze-thawcyclewillsurelybecomeanimportantfactorinSlopeStabilityAnalysis.Thisarticleselectthesandstoneasitsobjectofs

6、tudy,selectfreeze-thawcyclesandtemperatureasthetwocontrolconditions.Inotherwords,thephysicalandmechanicalpropertiestestsweredidindifferentfreeze-thawcyclesandextremetemperatures,thenusingleastsquarestoanalyzethedatatoexplorechangesintheirphysicalandmechanicalpropertiesofsandstoneunde

7、rcontrolledconditions.Studieshaveshownthat:Intheprocessoffreeze-thawcycleswiththeincreasingnumberoffreeze-thawcycles,sandstonequalityaregenerallyshownadownwardtrend,butthequalityofthereducedrateisnotafixedvalue;Intheprocessoffreeze-thawcycleswiththeincreasingnumberoffreeze-thawcycles

8、,thevolumeof