武隆炭質(zhì)頁巖泥化夾層的流變特性及長期強(qiáng)度研究.pdf

1、水利工程大壩雍高水位后，庫區(qū)岸坡受降雨及水位消漲的影響，在江水的長期浸泡下，其巖石性質(zhì)劣化，可能進(jìn)入失穩(wěn)狀態(tài)。為了預(yù)測庫區(qū)沿岸巖石工程的長期穩(wěn)定性，有必要對自然狀態(tài)和飽水狀態(tài)下巖石流變力學(xué)特性進(jìn)行研究。本文以烏江武隆段炭質(zhì)頁巖泥化夾層為研究對象，基于炭質(zhì)頁巖泥化夾層在自然狀態(tài)和飽水狀態(tài)下的力學(xué)特性及蠕變規(guī)律，采用試驗研究與理論分析，建立適用于炭質(zhì)頁巖泥化夾層流變特性的非線性粘彈塑性西原模型，并用逐步迭代的優(yōu)化反演法進(jìn)行非線性參數(shù)反演，確

2、定流變模型參數(shù)并驗證模型，最后由流變模型推求長期強(qiáng)度。本文所做主要研究工作如下:
　　(1)分析討論了幾種常見流變模型參數(shù)反演方法的優(yōu)缺點。
　　(2)以武隆炭質(zhì)頁巖泥化夾層為研究對象，進(jìn)行了巖石含水率試驗、直接剪切試驗、摩擦試驗，得到了相關(guān)的力學(xué)參數(shù)。為炭質(zhì)頁巖泥化夾層剪切流變試驗提供依據(jù)。
　　(3)采用單試件逐級增量加載試驗方式對炭質(zhì)頁巖泥化夾層在自然狀態(tài)和飽水狀態(tài)下進(jìn)行剪切流變試驗，分析了兩種含水狀態(tài)下得到的剪

3、切位移-時間曲線，總結(jié)了炭質(zhì)頁巖泥化夾層的流變特性。
　　(4)根據(jù)炭質(zhì)頁巖泥化夾層有非線性流變階段，引入非線性粘塑性元件，對西原模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了適合炭質(zhì)頁巖泥化夾層流變特性的非線性粘彈塑性西原模型。并用MATLAB和ORIGIN分析軟件進(jìn)行非線性參數(shù)反演，確定了流變模型參數(shù)，驗證了所建模型的恰當(dāng)性。
　　(5)運(yùn)用等時應(yīng)力-應(yīng)變曲線法和非穩(wěn)定蠕變判別法兩種方法來確定了炭質(zhì)頁巖泥化夾層的長期強(qiáng)度，對比了兩種方法的適用條