软板岩膨胀特性试验及微观机制分析.pdf

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1、第35卷第4期岩土力学Vbl-35NO．42014年4月RockandSoilMechanicsApr2014文章编号l1000-7598(2014)04-0986-06软板岩膨胀特性试验及微观机制分析左清军，吴立2，袁青2，陆中功2，李波2(1．三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北宜昌443002：2．中国地质大学(武汉)工程学院，武汉430074)摘要：针对软板岩内部特殊的构造及其遇水膨胀的特点，以湖南省怀化芷江地区的板岩为例，选取14组岩样分别进行矿物成分、微观结构测试和侧向约束膨胀试验，研究软质板岩的膨胀特性及其微观机制。结果表明：软质板岩侧向约

2、束膨胀率与吸水时间之间呈指数函数关系，在试验早期，侧向约束膨胀率随吸水时间的延长而增大，且增长速率较快，侧向约束膨胀率一吸水时间关系曲线较陡；在试验后期，侧向约束膨胀率趋于稳定，侧向约束膨胀率一吸水时间关系曲线由陡变缓。侧向约束膨胀率随着吸水率的增长呈乘幂函数关系增长，在试验早期增长较快，而后增长速率变小，直至最后趋于稳定。轴向膨胀率随轴向荷载的增加呈负对数函数减小，初期减小幅度较大，后期逐渐变低。结构面方向和试样轴向的夹角6(在区间『0。，90。1之间变化时，极限侧向约束膨胀率随着夹角d的增大而减小。关键词：软板岩；膨胀特性；微观机制；无量纲化中图分类号：Tu4

3、5文献标识码：ASwellingcharacteristicstestandmicromechanismofsoftslateZUOQing-jun，wuLi，YUANQing，LUZhong．1e，LIBo(1．KeyLaboratoryofGeologicalHazardsonThreeGorgesReservoirAreaofMinistryofEducation，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang，Hubei443002China；2．FacultyofEngineering，ChinaUniversityofGeosci

4、ences，Wuhan430074，China)Abstract：Fourteengroupsofslatesamplesareselectedtotakethemineralingredientandmicrostructuretestandmakethelateralrestraintswellingexperimentandstudytheswellingcharacteristicsandmicromechanismofsoftslate，takingslateformZhijiang，HuaihuainHunanprovinceforexampleand

5、consideringtheinternalstructureofsoftslateanditsswellingcharacteristicswithwater．Theresultsindicatethattherelationshipbetweenthelateralrestraintexpansionratioandwaterabsorptiontimeexhibitsexponentialfunction．Intheearlystageoftest，theexpansionratioincreaseswiththeextensionofwaterabsorp

6、tiontime；thegrowthrateisfast；andexpansionratio—timerelationshipcurveisrelativelysteep．Attheendofthetest，theexpansiontendstobestable；andtheshapeoftheCHIVebecomesfromsteeptogentle．Therelationshipbetweentheexpansionratioandwaterabsorptionrateexhibitsthepowerfunction．Intheearlystageoftest

7、，thegrowthrateisfastwiththeincreaseofwaterabsorptionrate，andgraduallybecomesloweruntilittendstobestableinthelateperiodofthetest．Theaxialexpansionrategreatlydecreasesintheformoflogarithmicfunctionwiththeincreaseoftheaxialloadintheearlystageoftest，andgraduallybecomesstableinthelateperio

8、dofth