论文摘要
目前针对红层砂岩与砾岩差异风化的研究主要集中于二者物理力学性质的对比,而对差异风化的外动力因素研究较少。通过对浙江省红层盆地中的12个拱形岩穴和1个天然石拱的现场调查,结合砂岩、砾岩的室内干湿循环实验,以及砂岩、砾岩水分运移和湿度应力分布的数值模拟研究,分析了红层砂岩与砾岩岩层在风化速率、风化特征等方面的差异。结果表明,砂岩与砾岩的崩解实验破坏特征与现场调查的结果相吻合,砂岩风化主要表现为沿球面状裂隙剥落或沿层面剥落,砾岩风化主要表现为砾石从基质中脱落。砂岩的崩解速率远大于砾岩,砂岩变形量为0.15～0.18 mm,而砾岩仅有0.001～0.002 mm的变形量。数值模拟结果也揭示了砂岩和砾岩差异风化的内在机制,在吸水过程中均质砂岩产生了球面状分布的湿度应力,砂岩在球面状拉应力作用下呈洋葱式剥落;砾岩则在砾石与基质的接触面具有湿度突变与拉应力集中,导致砾石在拉应力作用下从基质中脱落。上述研究成果充分揭示了湿度应力是控制红层砂岩与砾岩差异风化的外动力因素。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 谭玉芳,李丽慧,杨志法,廖小辉
关键词: 岩石力学,红层,差异风化,室内实验,数值模拟,湿度应力
来源: 岩石力学与工程学报 2019年S2期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院地球科学研究院,中国科学院大学地球与行星科学学院,衢州学院建筑工程学院
基金: 国家自然科学基金资助项目(41372322,41172269),浙江省公益技术应用研究项目(2017C33190)~~
分类号: TU45
DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.0345
页码: 3481-3492
总页数: 12
文件大小: 1744K
下载量: 261
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