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崩岗破坏是红层土中特有的破坏形式,在花岗岩风化土中发育更为强烈,这与花岗岩风化土自身的力学性质有关。本文认为花岗岩风化土自身的结构性、粒间吸力特性决定了其遇水软化和崩解的性质,花岗岩风化土软化主要表现为减压软化和损伤软化,花岗岩风化土颗粒粒径和孔隙大小不均匀性,以至土体在吸水过程中吸力不平衡导致其崩解作用。花岗岩风化土遇水发生软化和崩解是崩岗发生的内因,为崩岗破坏水土流失提供了物质来源,长期的水与重力作用是崩岗发生的外因,为崩岗持续发展提供了动力,在上述内因和外因作用下,最终形成了崩岗地貌。 相似文献
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球状风化花岗岩类土质边坡高度的非均质性、非连续性以及土-球接触界面的复杂性致使其失稳破坏复杂多变,综合运用几何学、计算机随机模拟技术等,以有限元软件ABAQUS为平台,基于Python开发了球状风化花岗岩类土质边坡的随机结构模型程序,研究了球状风化体的含量、空间分布、粒度组成以及土-球接触界面等作用下球状风化体类土质边坡的失稳破坏模式。结果表明：球状风化花岗岩类土质边坡破坏模式复杂多变,且由于球状风化体的存在,使得该类边坡的潜在滑动面极其不规则,甚至出现多条滑动面;位于滑动面附近的风化体阻碍了滑动面的发育,迫使其出现“绕石、分流或者包含”的塑性扩展模式。随着球状风化体含量的增长,坡体内部越来越难以形成单一的、上下贯通的滑动面,安全系数随之逐步提高;(0.22～0.3)Lc粒径风化体含量越多,Ⅱ区风化体所占面积越大,越有利于边坡稳定;土-球接触界面最有可能发展为滑动面,界面接触类型显著影响着球状风化花岗岩类土质边坡的失稳演化过程。研究成果可为合理准确地评价球状风化花岗岩类土质边坡的稳定性提供科学依据和理论支撑。 相似文献
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福建龙岩高岭土矿床是蚀变花岗岩风化残余型矿床。花岗岩风化剖面具有明显的垂直分带性，各带有特征的粘土矿物组合、含量和化学组分。矿石矿物主要有高岭石、埃洛石、水白云母、石英及少量长石。高岭石的结晶有序度较低，粒度一般大于２μｍ。埃洛石粒度多小于２μｍ．龙岩高岭土矿石具有贫铁、钛和自然白度高的特征，属优质大型高岭土矿。其成矿作用经历了内生岩浆分异、热液蚀变和表生风化三大地质作用。 相似文献
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本文在对某铁路(武广客运专线韶关-花都段)沿线花岗岩地段进行工程地质钻探的基础上,对该地段花岗岩球状风化的地下分布规律进行统计分析,揭示了在该地段地下隐覆的花岗岩风化球具有风化球埋深主要集中在0~40m之间、风化球竖向球径集中在0~5m之间、风化球表现形式主要为W3含W2的特点,并据此提出相应的工程建议。 相似文献
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固体颗粒破碎强度的尺寸效应是一种普遍存在的现象,冰块、岩石颗粒、陶瓷和混凝土块等的破碎强度都表现出随颗粒直径增加而减小的现象,分形模型为解释固体颗粒破碎强度的尺寸效应提供了可行的方法。本文采用Steacy和Sammis分形模型模拟了岩石颗粒压碎特征,分析岩石颗粒破碎后的颗粒分布规律,给出颗粒破碎分维的确定方法,建立颗粒压碎强度与粒径的理论关系,颗粒破碎强度与颗粒粒径的关系用分维D表示为fdD-3。已有的颗粒破碎分布的数据表明,岩石颗粒破碎的分维大约为2.50～2.60,颗粒破碎强度符合用分维表示的尺寸效应。 相似文献
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固体颗粒破碎后的粒径分布符合分形模型,颗粒破碎程度采用粒径分布的分维表示。本文采用垃圾炉渣的颗粒破碎试验,统计计算炉渣颗粒破碎的分维。收集总结了岩石颗粒破碎分维随破碎应力和破碎能量的变化规律,颗粒破碎的分维是变化的,随着破碎应力和破碎能量增加而增加,颗粒完全破碎后的粒径分布的分维趋于定值,为2.6左右。将颗粒破碎过程中变化的分维称为颗粒破碎的“似分维”,简称分维;分维的极限值称为“真分维”。结合颗粒破碎概率的Weibull统计理论,建立了颗粒破碎“似分维”与破碎应力和破碎能量的相关关系。 相似文献
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吕梁山脉东麓花岗岩风化土的工程类型与我国南方以及日本、韩国等地的花岗岩风化土有较大差别。为了对吕梁山压实花岗岩风化土的物理力学性状有较全面认识,通过常规土工试验、X射线衍射试验、大固结试验、大三轴试验等方法,对其击实特性、承载特性、变形特性、剪胀特性、强度特性等进行了分析。结果表明：黏土掺量对花岗岩风化土的击实特性和承载特性影响较大,存在两个不同的黏土掺量界限值（约8%和4%）,分别使得试样密实状态和承载能力处于最优;试样不存在膨胀潜势,无膨胀性,为低压缩性材料;压实花岗岩风化土颗粒破碎的特点导致试样二次加载→卸载压缩曲线存在两次明显塑性变形增大的现象;剪切时由于试样内部颗粒历经压密→错动→翻越→破碎的过程,导致不同围压下试样表现出不同的剪胀性;剪切过程中由于颗粒破碎的存在,使得试样表现出强度非线性特点。 相似文献
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《岩土力学》2017,(10)
吕梁山花岗岩风化土与长江以南的花岗岩风化土具有较大差异。为了全面认识花岗岩风化土的力学性状,并为合理评价山区路基填料的工程性质提供依据,通过常规物理力学试验和大三轴试验,评价了吕梁山压实花岗岩风化土的基本物理特性和强度特性,发现所研究风化土在较低围压下即表现出颗粒破碎特性。参照既有研究成果,修正了花岗岩风化土峰值应力比M_f和状态应力比M_c的关系,确定了吕梁山压实花岗岩风化土的弹塑性本构模型。基于等向压缩-卸载试验与初始剪切的连续性假定,结合邓肯-张模型,最终获得了修正强度条件下风化土本构关系的所有模型参数。通过比较计算和试验结果,验证了峰值应力比与状态应力比的乘积为平均主应力的幂函数关系的合理性。 相似文献
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深圳地区花岗岩风化球成因探讨及勘察对策 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对深圳地区花岗岩的成因，区域构造，风化作用等因素的对比分析，探讨了风化球成因与它们的内在联系。燕山晚期混染花岗岩，蚀变花岗岩是风化球形成的内在原因，断裂构造带及次生裂隙为风化球形成提供了有利条件；风化带特征与风化球形态有密切关系。由此提出圈定花岗岩风化球发育地段的几点原则和勘察对策。列工程实例予以说明。 相似文献
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介绍了安徽省风化花岗岩资源,通过提取钾长石矿物原料,生产免烧砖的改良土壤等途径,更好地解决开发利用风化花岗岩资源的问题,提出合理开发和保护风化花岗岩资源的建议。 相似文献
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风化花岗岩物理力学性质的弱化给工程稳定性带来很大影响,因此,研究不同风化程度花岗岩的破坏特性具有重要意义。利用河南五岳抽水蓄能电站库区采集的风化花岗岩,结合现场岩芯特征的定性描述及波速比定量评价指标,划分出了微、弱、强3种不同风化程度的花岗岩;对单轴压缩破坏后产生的碎屑进行质量和尺度的特征分析,在此基础上建立了碎屑分形维数值与波速比之间的对应关系,并利用MATLAB对花岗岩破坏后主破裂表面裂缝进行分形维数计算。结果表明：风化试样产生的碎屑以粗粒组为主,且随风化程度增强,粗粒组碎屑质量占比逐渐增大;强风化岩石碎屑长厚比分布范围小,块状碎屑占比低,破坏动力学特性不明显,其形状更单一,主要以板状为主;随着风化程度的降低,块状碎屑含量增多,岩石动力学破坏特征增强,碎屑分形维数随着表征风化程度波速比的增大而呈增大趋势;相较于碎屑质量、宽度和厚度,碎屑数量和长度是影响碎屑分形维数的主控因素,是反映不同风化程度花岗岩破碎分形特征的主要参量;强风化类组花岗岩表面裂缝分形随波速比变化不明显,而弱风化、微风化花岗岩的裂缝分形维数随波速比增大而呈显著增大趋势,说明其自相似程度更高,形状更复杂,而在裂缝形成过... 相似文献
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一种新的粒度指标:沉积物粒度分维值及其环境意义 总被引：28，自引：2，他引：28
根据分形理论，对1000个不同类型沉积物样品的粒度分形结构及其分维值作了定量计算。结果表明：各类型沉积物都具有良好的统计自相似性，并且各自有着不同的分维值。粒度分维值的大小与分选好坏密切相关。没有经过外力搬运与分选的风化破碎物质(碎屑物)——断层泥、冻土的粒度分维值接近于碎形体的分维值2．60左右；经过外力搬运但分选作用较弱的冰碛物、水石流、泥石流堆积物的粒度分维值也接近2．60；而经过强烈外力分选作用的河床、湖泊沉积物、潮滩及海底沉积物的分维值明显偏小。鉴于此，本认为分维值可以作为沉积物类型判别的重要参数之一。 相似文献
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黄山第四纪泥砾沉积物分形结构特征与成因机制分析 总被引：2，自引：0，他引：2
黄山第四纪泥砾沉积物粒度组成的分维值介于２７０８～２７３５之间,非常接近古泥石流堆积物粒度组成的典型分维值２７５．结合沉积特征,表明该沉积物属第四纪间冰缘环境下的稀性泥石流沉积,其形成过程与季风型冰缘环境有关 相似文献
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基于岩体不连续面三维分形维岩体质量评价研究 总被引：1，自引：0，他引：1
岩体内部不连续面分布具有随机性、不规则性,但又具有统计自相似性。基于三维随机不连续面网络模拟技术,对岩体结构统计均质区内的不连续面进行计算机模拟,并应用分形理论计算岩体不连续面分布的分形维数。岩体不连续面分布分维数具有尺寸效应,随着岩体尺寸增大分维数减小,到一定程度趋于稳定。这一稳定的分维值称之为表征分维数,用此值描述不连续面分布特征。将岩体不连续面分布的表征分维数与按传统岩体分类标准所得岩体质量等级进行对比,提出以岩体不连续面分布表征分维数为指标的岩体质量分类方法。在岩体分类基础上,提出基于表征分维数的岩体等效抗剪强度指标的折减计算。 相似文献
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The shape of core-stones remained in the weathering basalt column is an index to classify its weathered degree. In this paper,
a roundness index (RI) like the box dimension using in fractal theory, was employed to quantitatively measure the shape of
core-stone in various weathering grades. The rounded core-stone that is weathered seriously has a smaller RI value. According
to the value of RI, the five classes shown in the Russell–Taylor–Pettijohn chart for visually classifying grain shape is available
to approximately determine the weathered grades of core-stones remained in the basalt column in Taiwan. A slump test is preliminarily
tested to show the difference in repose angle of a stability slope assembled by the grains in a similar shape. The collection
of angular core-stones those are less weathered (with a higher RI value) indeed reveals a greater repose angle. 相似文献
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Fractal dimensions and geometries of caves 总被引：2，自引：0，他引：2
Rane L. Curl 《Mathematical Geology》1986,18(8):765-783
Lengths of all caves in a region have been observed previously to be distributed hyperbolically, like self-similar geomorphic phenomena identified by Mandelbrot as exhibiting fractal geometry. Proper cave lengths exhibit a fractal dimension of about 1.4. These concepts are extended to other self-similar geometric properties of caves with the following consequences.Lengths of a cave is defined as the sum of sizes of passage-filling, linked modular elements larger than the cave-defining modulus. If total length of all caves in a region is a self-similar fractal, it has a fractal dimension between 2 and 3; and the total number of linked modular elements in a region is a self-similar fractal of the same dimension. Cave volume in any modular element size range may be calculated from the distribution.The expected conditional distribution of modular element sizes in a cave, given length and modulus, also is distributed hyperbolically. Data from Little Brush Creek Cave (Utah) agree and yield a fractal dimension of about 2.8 (like the Menger Sponge). The expected number of modular elements in a cave equals approximately the 0.9 power of length of the cave divided by modulus. This result yields an intriguing parlor trick. An algorithm for estimating modular element sizes from survey data provides a means for further analysis of cave surveys. 相似文献
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河北平原地区断层系的分形特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
断层形成机理的复杂性和时空展布的不规则性,传统的评价方法往往很难取得令人满意的定量化结果,应用分形理论可以对断裂构造系进行定量评价,断层分维是断层数量、规模、组合方式及动力学机制的综合体现,因此分维值的大小可以作为断层构造复杂程度一个定量化指标。运用分形理论,对河北平原区主要断裂构造带进行了定量评价。得出河北平原区NNE向分维值为1.358,纬向断层系分维值为1.183,河北平原区活断层系空间分维值较高,这和研究区地震活动频繁、地质灾害多发一致。最后对河北平原区、渭河盆地和川滇断层系分形值和地震活动性进行了分析对比,发现地震空间分布和分形值的大小有对应关系,且渭河盆地、川滇的分形值大于河北平原地区,河北平原所发生的地震多沿NNE向呈带状分布。 相似文献