香港全风化花岗岩微结构与力学性质研究

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1、河海大学博士学位论文香港全风化花岗岩微结构与力学性质研究姓名:赵建军申请学位级别:博士专业:岩土工程指导教师:王思敬20080601河海大学博士学位论文:香港全风化花岗岩微结构与力学性质研究摘要香港地区的风化花岗岩是在化学、物理及生物等风化营力作用下,加上华南地区湿热、多雨的气候特征使花岗岩工程性质等产生了很大变化的岩石。风化岩有明显的结构性,它具有“似土亦岩"的性质,其性质已与原岩不同,但与一般的沉积土体亦有很大的差别。本文利用香港九龙地区石硖尾和观塘的原状全风化花岗岩样品,通过大量的微结构试验和力学试验,研究了全风化花岗岩的微观性质与力学

2、性质之间的关系。论文的主要研究工作和成果为:(1)通过大量微结构试验,系统地研究了香港全风化花岗岩颗粒、矿物及孔隙与裂隙等微结构性质:石硖尾和观塘两类样品虽同属全风化岩石,但在微结构性质上仍存在较明显差异。(2)系统研究了力学性质与微结构性质间的关系,从微结构的角度分析了石硖尾和观塘两类样品力学性质差异的原因,并通过灰色关联分析,研究了对强度指标敏感的微结构指标。(3)阐述了全风化花岗岩强度与变形机理,研究了抗剪力分量与应变之间的关系;从微结构角度研究了两类样品的剪胀规律。(4)从风化产物再胶结的角度分析了全风化花岗岩固结性质异常的原因,并提

3、出以DcR评价风化等级的新方法。(5)通过CT三轴试验,总结出微结构损伤演化机制及裂隙对变形破坏的控制规律。关键词:香港全风化花岗岩微结构力学性质剪胀强度cT三轴试验II摘要Abstractnledecomposed争a正teinHongKongisformedbychemical,physicala11dbiologicaldecompositionp眦esseswith仃opicalrainclimateinSoumChina.Engine嘶ngpropeniesoftlle黟a11itehaVebeengreatlych锄ged.Dec

4、omposed铲aIlitesho、7l,sobviousstructumlcharacteristics,wMchisdi丘-erem行ombotllra、Vrockanddeposit,thatis,decomposed莎anitehasthecharacteriSticsofbotllSoilandrock.ThecompletelydecomposedgraIlite(CDG)sanlpleswere舶mshekKipMeipitandK、酮lnTongpitinKowIoon,HongKon吕Therelationshipsbet、

5、veenmicmcoSmicch越acteristicS锄dmechanicalpropenieswerestudiedinthjspaper’throu曲aSeriesofmicros咖咖ralandmechanicaltest.n圮ma.nresearchandresultsinthisdisSertationcanbeconcludedirltofiveparts:(1)111eIIlicros咖咖词妇teriSticsofCDqSuchaSpanicle,耐neral,craJmy,etc.wereStudiedinasystemic

6、way.ThereSultsshowedmattherewere0bviousdifferenceSiIlIIlicros臼mcturef.rom铆opitS,t:hough船mplesf如mt、Vodi任brempitswereallbelongedtocompletelydecomposed鲫ite.(2)111erel砒ionshipbe似eenmicros仃ucturalcharact嘶sticsandmechallicalpropeItieswefesyStemicallyreSearched.Frommicrostructurep

7、ointofView也edifferenceshmechallicalpropeniesbetweentwokindsofs锄ples、粑re锄alyzed.Throu曲黟eycorrelationaI】mysis,thesensitivitiesofmicros饥lctureindicestostrengmindices、ⅣereaIlalyzed.(3)ThemechaIlismofstrengchandstrain0fCDG联髓eXplained.髓erelatio砖hipbe押eenShearresistallcecomponenta

8、Ilds仃ainwereaIlalyzed,andthedil础狐onlawsof觚okindsofsampleswerestudiedf.rommicrostru

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