酸性介質(zhì)下紅層軟巖工程特性影響試驗(yàn)研究.pdf

1、目前酸性介質(zhì)對(duì)于紅層軟巖在物理、力學(xué)以及化學(xué)作用和水-巖相互作用所引發(fā)的力學(xué)性能劣化以及微觀結(jié)構(gòu)變化等方面是水利、水電、土木以及文物保護(hù)等眾多專業(yè)所面臨的共同問題，特別是在紅層分布廣泛的四川盆地地區(qū)，此類問題愈發(fā)突出。針對(duì)上述問題，本文對(duì)酸性介質(zhì)作用下四川盆地地區(qū)白堊系灌口組紅層軟巖開展了一系列室內(nèi)試驗(yàn)研究。分析了紅層軟巖受酸侵蝕后其物理、化學(xué)效應(yīng)，探討了其變化規(guī)律，獲得了以下認(rèn)識(shí):
　　首先，對(duì)在不同酸度酸性介質(zhì)中浸泡的紅層軟巖

2、浸泡液進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，得到析出離子的濃度變化規(guī)律和酸性介質(zhì)對(duì)不同造巖礦物、粘土礦物的水-巖反應(yīng)規(guī)律，初步分析了紅層軟巖受不同酸性介質(zhì)侵蝕的微細(xì)觀機(jī)理。
　　其次，基于浸泡液離子濃度變化規(guī)律及紅層軟巖微細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化特征，對(duì)不同pH值浸泡液中浸泡的紅層軟巖進(jìn)行波速試驗(yàn)得到波速變化結(jié)果，其機(jī)理為溶液中的H+與鈣質(zhì)膠結(jié)物、粘土礦物等礦物質(zhì)發(fā)生了水-巖化學(xué)作用，主要過程為逐步溶解鈣質(zhì)膠結(jié)物和粘土礦物，使巖體孔隙率增大，溶液侵入巖體空隙和不連續(xù)

3、面中，進(jìn)一步擴(kuò)大水-巖作用效應(yīng)，破壞巖體本身結(jié)構(gòu)，減弱巖體剛度，從而使巖體波速降低。隨著酸液侵入巖體深度和分布范圍的不同，也會(huì)使波速產(chǎn)生一定的降低，在沉積較差、不連續(xù)面賦存的紅層軟巖中尤其明顯。
　　最后，通過對(duì)浸泡于不同pH值酸性介質(zhì)的紅層軟巖進(jìn)行常規(guī)單軸試驗(yàn)，結(jié)果分析表明酸性介質(zhì)對(duì)于紅層軟巖力學(xué)特性的影響為物理和化學(xué)的耦合作用;力學(xué)性能的劣化程度與浸泡液pH值和粘土礦物溶蝕程度有很大關(guān)系，浸泡液pH值越低，粘土礦物溶蝕程度越明