白格滑坡区黏土化蚀变岩静动力学特性试验研究

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青藏高原东南地区地质构造演化异常复杂,曾经历多期强烈的构造岩浆作用并伴随发生岩浆热液成矿和热液蚀变作用,上述活动促使川藏交通廊道区域内分布大量黏土化蚀变岩带,水电与铁路工程的建设都面临着与黏土化蚀变岩相关的复杂工程地质问题。该区域发育的黏土化蚀变岩,具有强度低、变形量大的特点,易产生显著的变形破坏,工程活动中应当特别注意。本文以川藏交通廊道区域内白格滑坡区发育的黏土化蚀变岩为例,利用意大利Dynatriax动三轴试验系统,对黏土化蚀变岩开展静动力学特性试验研究,主要完成了以下工作:(1)借助常规土工试验分析了黏土化蚀变岩的基本物理力学性质,查明了黏土化蚀变岩的发育特征及分布情况,利用XRD衍射对黏土化蚀变岩的黏土矿物进行定量分析,采用蚀变系数对样品蚀变程度进行判别。(2)对黏土化蚀变岩进行固结不排水静三轴剪切试验,研究围压、含水率和剪切速率对黏土化蚀变岩静力特性的影响。黏土化蚀变岩的应力-应变曲线以应变硬化型为主;利用邓肯-张模型对静弹性模量进行拟合,验证了模型对应变硬化型曲线的拟合效果;分析含水率、剪切速率对抗剪强度及其指标的影响,对不同条件下的强度指标进行线性拟合,得到强度指标的拟合公式。(3)对黏土化蚀变岩进行应力控制下多级加载的动三轴试验,研究蚀变岩动变形、动模量、阻尼比在不同围压和振动频率下的变化规律。利用修正后的H-D模型对动模量进行曲线拟合,拟合效果较好;使用数据分析软件对初始动弹性模量与围压及振动频率进行多元非线性拟合,获得其拟合公式。(4)对黏土化蚀变岩进行应力控制下单级加载的动三轴试验,研究蚀变岩动强度与动应力幅值、围压、振动频率的关系。分析试验数据得出黏土化蚀变岩在不同条件下的临界动应力比;根据动应力值与破坏振次的关系绘制动强度曲线,得到指定振次下黏土化蚀变岩的动强度值和动强度指标,获得了动强度指标与振次及振动频率的关系。
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