紅層軟巖崩解機理研究及工程應(yīng)用.pdf

1、紅層軟巖因成分復雜和結(jié)構(gòu)特殊而普遍具有崩解性，常常引發(fā)地質(zhì)災害。鑒于目前國內(nèi)外對紅層軟巖的崩解機理研究還不充分。本文在國家自然科學基金的資助下，從微觀角度觀測分析了湖南地區(qū)兩類紅層軟巖崩解前后變化，然后從能量的角度建立起紅層軟巖崩解的能量耗散模型，揭示了紅層軟巖崩解機理，在此基礎(chǔ)上通過試驗研究得出了抑制紅層軟巖崩解的措施，研究成果可供工程參考。
　　 首先選取紅層軟巖中的Ⅰ類、Ⅲ類紅砂巖為代表，利用XRD、電子能譜儀、比表面孔徑

2、分析儀和全自動程序升溫化學吸附儀檢測了兩類紅砂巖在崩解前后礦物組成、化學成分，以及比表面積、表面酸堿度變化等，利用場發(fā)射掃描電鏡與高分辨透射電鏡從微觀方面觀察了紅層軟巖崩解前后顆粒形貌和結(jié)構(gòu)的演變。通過檢測結(jié)果和現(xiàn)象比較了兩類紅砂巖的異同，并分析了紅砂巖崩解的原因。
　　 其次，把軟巖的崩解看作是軟巖內(nèi)部與外界環(huán)境之間各種能量傳遞和耗散的過程，并建立起涵蓋各種因素的適用于一般軟巖崩解的能量耗散模型?；跓釋W、斷裂力學和分形統(tǒng)計強

3、度理論推導出定量計算軟巖崩解從外界吸收的能量和軟巖新增表面能的公式，并通過實例分析此兩種能量在崩解過程中的變化規(guī)律，提出了工程上治理紅砂巖崩解性的思路。
　　 最后，研究了紅層軟巖中崩解性最強的Ⅰ類紅砂巖的崩解抑制措施。利用電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)跟蹤測試Ⅰ類紅砂巖在浸泡過程中析出的礦物離子，并對比前人測試結(jié)果分析了離子濃度變化趨勢。然后基于溶度積規(guī)則設(shè)計了幾種能抑制紅砂巖崩解的溶液，并分別將其作為水解液對Ⅰ類紅砂巖進行崩解試驗