单位文秘网 2021-07-28 08:18:31 点击: 次
安全稳定有直接作用。对宁东马莲台矿区的红层软岩进行了扫描电镜观察及单轴抗压强度实验。研究结果表明: 岩样结构单元体主要是不同形状及不同大小的粘粒集聚体,集聚体中颗粒形状不规则,颗粒间存在空隙,而由单轴压缩所得应力-应变曲线,可初步得出红层软岩破坏形式呈塑弹性变形破坏,由此可得出新第三系红层软岩物理力学特性,为进一步研究提供一定理论基础。
【关键词】红层软岩;扫描电镜;单轴压缩;应力-应变
0 引言
红层软岩在我国西南、西北及中部地区广泛分布,其工程地质特性复杂,尤其是水理特性对于工程建设影响很大,有关红层软岩工程地质特性和水理特性方面的研究也取得了相当多的成果。红层软岩的变形特性对于工程建设稳定性同样至关重要,宁东矿区局部分布着厚度较大的红层软岩,当矿井井筒穿越该层软岩时,红层软岩的力学特性与井筒的安全稳定有直接关系,基于此,本文通过现场取样,从红层软岩的微结构及力学性能参数方面对其进行系统研究,为红层软岩范围内的工程设计提供依据。
1 野外现场地勘取芯
岩样采集地点位于宁夏回族自治区灵武市东部宁东矿区马莲台煤矿(N38°12′59.38″ 、E106°32′13.70″)。该地区第三系红层发育,最厚的地方厚度可达200多米。
2 红层软岩的微结构分析
为研究红层软岩的微观结构,对岩样进行了扫描电镜的观察。图5-图7给出了岩样在三种不同放大比例下的微观结构成像。
岩样结构单元体主要是不同形状及不同大小的粘粒集聚体,集聚体中颗粒形状不规则,颗粒间存在空隙。
3 红层软岩的单轴抗压强度研究
3.1 实验仪器
实验是在北方民族大学化工学院多功能材料力学试验机上完成,试验机如图8所示。
3.2 试样加工
岩样制为直径x高为50 mm ×100mm的圆柱型试样,如图9所示。
3.3 实验结果
图10为岩样经单轴压缩后所得出的应力-应变曲线。从图中可看出,岩样为塑弹性变形破坏,在峰值前的阶段可大致分为两个部分,但两部分曲线基本平行,斜率相等,当轴向应变在达到4%左右后,应力峰值增加不明显,即可认为达到峰值。
4 结束语
本次研究从微结构分析和单轴抗压强度出发,对黄河中上游宁东矿区新第三系红层软岩的工程性质进行了研究,为进一步探寻该地区红层软岩对实际工程的影响提出一定理论依据。尽管如此,第三系红层的工程特性及其对实际工程的影响,仍是一个十分复杂课题,仍需从各方面进行更近一步的研究。
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[责任编辑:田吉捷]
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