膨胀岩膨胀特性的分形研究及试验研究

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1、大连理工大学硕士学位论文膨胀岩膨胀特性的分形研究及试验研究姓名：王磊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨庆20000601专业：岩土工程研究生：王磊指导教师：杨庆副教授摘要f膨胀岩土是自然她质过程中形成的由强亲水性矿物构成的一种具有显著胀缩性的地质体。膨胀岩土吸水膨胀、失水收缩并且具有反复变形的性质，对其中构筑物所构成的危害具有长期的潜伏性o)u本文详细介绍了这种膨胀特性的微观机理、影响因素、微观研究方法以及室内膨胀试验方法。本文引入分形理论，对膨胀土的微观孔隙分维值进行了确定，力求建立起分维值和微观特性及宏观膨胀特性的关系。同时，本文着重介绍了利用JCY型静止侧压力系数试验仪量测膨胀

2、岩膨胀特性参数的试验方法。文中介绍了根据分形几何盒维数法的原理，利用AutoCAD对显微照片进行了网格剖分，获得膨胀土的分维值，并建立分维值与初始物理状态的关系，同时介绍了利用试验仪器对南京梅山铁矿膨胀岩样进行膨胀试验所得到的结果，分析了膨胀应变、吸水量、径向膨胀应力随对间的变化规律、与轴向荷载的关系、以及膨胀应变与吸水量的关系。根据这些试验结果，分析讨论了Einstein．Wittke体积膨胀本构和三轴膨胀试验本构关系，并着重与焦建奎的试验结果进行比较，分析了两试验结果的异同之处，对仪器的合理性及适用性进行评价。关键词：膨胀岩土膨胀试验分形几何分维膨胀本构关系FractalandExperi

3、mentalStudyonSwellingPropertiesofSwellingRockMajor：GeotechnicalEngineeringStudent：Mr．WANGLeiAdvisor：Dr．YANGQing，AssociateprofessorAbstractSwellingrock,formedinnaturalgeologicprocessesandcomposedofagreatdealofstronghydrophilicclayminerals，isofremarkableshrink—swellproperties．Thevolumeofswellingrockca

4、nexpandwhenitabsorbswaterandshrinkwhenitloseswater．Thus．itcanexertdestructivepressuretobuildingswithlongpotentialdangers．Inthisthesis，theswellingmechanism，theprincipalinfluentialfactorsofrockswelling，themicroscopicstudymethodandtheconventionalswellingtestingprocedureshavebeendiscussed．Thefractaltheo

5、ryhasbeenintroducedtostudymicroscopicpropertieswiththefractionaldimensioninexpansivesoils．Therelationbetweenfractionaldimensionandmicroscopicpropertiesandmacroscopicswellingpropertieshasbeencarriedout．Theuseofnewk0oedometerJCYtostudythepropertiesofswellingrockisillustratedinthisthesis．Basedontheboxd

6、imensionmethod．廿lefractionaldimensionsofexpansivesoilshavebeencarriedoutusingAuto-CADtechnique．TherelationshipbetweenfractionaldimensionandinitialphysicaIstateisestablished．Withuseofthenewoedometer,theswellingexperimentforswellingrocksampledfromtheNanjingMeishanFerrousMinehavebeenconducted．Basedonth

7、eexperimentresults，therelationshipamongthefivevariables，suchasswellingstrain，absorbedwatercontent，radialstress，axialpressureandtime，areanalyzedinthepaper．Then，Einstein-Wittkeswellingconstitutiverelati