三峽水庫(kù)運(yùn)行期消落帶強(qiáng)風(fēng)化泥巖崩解特性研究.pdf

1、水庫(kù)運(yùn)行期岸坡消落帶內(nèi)泥巖在周期性“濕干”交替作用下易發(fā)生崩解，給泥巖岸坡的穩(wěn)定性帶來(lái)不利的影響，甚至引起岸坡的失穩(wěn)。為了研究消落帶強(qiáng)風(fēng)化泥巖的崩解特性，課題組研發(fā)了一套可以模擬水庫(kù)運(yùn)行期岸坡消落帶巖石所處的岸坡應(yīng)力和周期性“濕干”交替共同作用環(huán)境的軟巖崩解試驗(yàn)裝置（SGRYBJY-2016），通過(guò)開(kāi)展泥巖在“濕干”交替與岸坡應(yīng)力共同作用下的崩解試驗(yàn)、物質(zhì)組分變化測(cè)試、宏細(xì)觀結(jié)構(gòu)測(cè)試等，獲得巴東組強(qiáng)風(fēng)化紫紅色泥巖的崩解規(guī)律，揭示水庫(kù)運(yùn)行

2、期消落帶強(qiáng)風(fēng)化泥巖崩解機(jī)理。具體的研究?jī)?nèi)容和研究成果概述如下:
　　首先，選取巴東組強(qiáng)風(fēng)化紫紅色泥巖為代表，對(duì)水庫(kù)運(yùn)行期岸坡消落帶“濕干”交替作用環(huán)境特征與岸坡應(yīng)力作用環(huán)境特征進(jìn)行分析，通過(guò)水庫(kù)運(yùn)行期岸坡消落帶環(huán)境模擬試驗(yàn)，獲得當(dāng)不考慮岸坡應(yīng)力(即岸坡表面三向應(yīng)力為0MPa)時(shí)，“濕干”交替作用下泥巖濕化時(shí)間和干燥時(shí)間分別為4天和1天，獲得考慮岸坡應(yīng)力（即岸坡表面處于兩向應(yīng)力狀態(tài)）時(shí)，“濕干”交替作用下泥巖濕化時(shí)間和干燥時(shí)間分別為

3、3天和1天;
　　然后，進(jìn)行泥巖在“濕干”交替作用與岸坡應(yīng)力共同作用下的崩解試驗(yàn)，崩解試驗(yàn)的每個(gè)周期結(jié)束后，對(duì)母巖及崩解物進(jìn)行顆分試驗(yàn)，從母巖上取部分碎片進(jìn)行X射線衍射(XRD)、能量色散譜(EDS)、掃描電鏡(SEM)和吸水性測(cè)試，取泥巖試樣“濕化”過(guò)程的浸泡液進(jìn)行化學(xué)成分測(cè)試，獲得泥巖物質(zhì)組分、粒徑分布和宏細(xì)觀結(jié)構(gòu)隨水庫(kù)運(yùn)行期“濕干”交替作用次數(shù)的變化規(guī)律;
　　接著，根據(jù)吸水率和顆分試驗(yàn)結(jié)果，建立泥巖吸水率和崩解系數(shù)隨

4、水庫(kù)運(yùn)行期“濕干”交替作用次數(shù)變化的數(shù)理模型。模型表明，當(dāng)岸坡表面三向應(yīng)力均為0MPa時(shí)，泥巖吸水率隨“濕干”交替作用次數(shù)的變化符合對(duì)數(shù)函數(shù)，崩解系數(shù)符合指數(shù)函數(shù)變化;當(dāng)岸坡表面兩向應(yīng)力分別為0.5MPa和1.0MPa時(shí)，泥巖吸水率和崩解系數(shù)變化規(guī)律均符合指數(shù)函數(shù);
　　最后，綜合分析泥巖在“濕干”交替作用與岸坡應(yīng)力共同作用下物質(zhì)組分、粒徑分布和宏細(xì)觀結(jié)構(gòu)隨“濕干”交替作用次數(shù)的變規(guī)律，揭示三峽庫(kù)區(qū)消落帶強(qiáng)風(fēng)化泥巖在水庫(kù)運(yùn)行期的崩