万福井田深部黏土微观特性试验研究.pdf

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1、第37卷第12期煤炭学报V01．37No．122012年12月JOURNALOFCHINAC0ALSOCIETYDea．2012文章编号：0253—9993(2012)12—2026—05万福井田深部黏土微观特性试验研究孙强，姜振泉，李耀民。，朱术云(1．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116；2．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221116；3．兖矿集团菏泽能源化工有限公司，山东菏泽273500)摘要：对山东巨野万福井田深部黏土工程地质特性进行了研究。电镜扫描(SEM

2、)表明：深部黏土具有显著的二维定向结构，发育有微观裂隙，与浅部黏土相比其黏土矿物成分含量较高，孔隙率低，在加、卸载压缩和浸水膨胀后，原有的二维定向结构受到明显破坏，黏土裂隙宽度和裂隙数量明显增加，从变形破坏特征上深部黏土有成岩倾向性。同时，根据孔隙水赋存状态特征，建立了分析深部黏土饱和度异常的黏土结合水含量定量计算模型，揭示了深部黏土饱和度测试异常的内在机理。关键词：深部黏土；微观特性；加、卸载试验；饱和度异常中图分类号：TU411．92文献标志码：AStudyondeepclayofWanfuMinebas

3、edonmicro．characteristicsSUNQiang’，JIANGZhen—quan，LIYao-min，ZHUShu-yun(1．SchoozofResourcesandGeoscience，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China；2．StateKeyLaboratoryforGeo-MechanicsandDeepUndergroundEngineering，ChinaUniversityofMining＆Technol

4、ogy，Xuzhou221116，China；3．HezeEnergyandChemicalIndustryCorporationLimit—ed，YanzhouCoalMiningGroup，Heze273500，China)Abstract：ItwasstudiedengineeringcharacteristicsofdeepclayofWanfuMine，Juye．TheSEMofdeepclayindicatethatmicrostructureofthesamplesisplanardirecti

5、onalandfracturedevelopeduniversallyinit．Afterload—unloadcom—pressionandswelled，theoriginalstructureisdestroyedobviously，thefractureisdeveloped，widthandnumberofthesefractureincreasesdistinctly，whichindicateloadingandimmergingcandestroythestructureofsamplescl

6、early．Thedeepsoilhasatendencyofdiagenesisbasedondeformation—characteristics．Furthermore，thesaturationsabnormalofdeepclaywhichiscausedbythewaterexistingstateofclaywasanalyzed．ItisfoundedthatacomputingmodelofboundwaterwhichiSillustratedtheintrinsicmechanismof

7、saturationabnorma1．Keywords：deepclay；micro—characteristics；load-unloadcompressiontest；saturationabnormal浅部软黏土变形特性已经有了较深入研究¨J，深部黏土在高围压下卸载时，变形模量大小随围压大黏土微观结构严重影响着其工程性质。早在2O世纪小而变化。20年代，Terzaghi就曾指出黏土结构性在评价黏性土深部黏土微观特性研究对于解释其变形机理和的变形和强度特性时的重要性。随着技术条件不断物理力学特征有着重要意

8、义。本文利用多种试验系成熟，特别是光学显微镜和x射线等测试手段出现，统，分析了山东万福井田矿井深部黏土的微观特性，再次掀起了土的结构性研究热潮J，促进了黏土变并探讨了其对宏观物理力学性质的影响。形和固结特性的研究¨J。随着人类工程活动范围1深部黏土矿物成分与微观结构的扩大，深部土力学问题逐渐引起岩土工程人员注意：许延春从深浅部土对比的角度对深部饱和黏万福井田位于山东巨野县城西南约30km，第四土的力