巢湖坟头组泥岩水化软化特性与机理试验研究

"巢湖地区坟头组泥岩遇水软化特性与机理试验 (2012年)" 本文详细探讨了巢湖地区坟头组的海相粉砂质泥岩在接触水后软化现象的特性及其发生机理。通过对物理力学性质、矿物与化学成分、微观结构等多方面进行实验研究，揭示了泥岩软化的具体过程和影响因素。 首先，通过使用DB-16超声测速仪和单轴压力机，研究人员发现泥岩在浸入蒸馏水后，其单轴抗压强度和波速显著降低。这意味着泥岩的结构稳定性受到破坏，其强度和硬度减弱。这种变化可能直接影响到泥岩在地质工程中的应用，如作为地基或隧道壁的稳定性。 其次，采用电感耦合等离子体法对浸泡液的化学成分进行分析，结果显示随着浸泡时间的延长，岩样的化学成分变化不大。这表明泥岩的软化并非由主要矿物成分的改变引起，而是由于其他环境因素，如水的作用。 接着，利用X射线衍射和荧光光谱分析技术，研究人员检测了泥岩矿物化学成分的变化。这些分析方法有助于识别出可能参与软化过程的特定矿物或化学反应。同时，电子扫描显微镜的使用揭示了泥岩微观结构的改变，如孔隙率的下降和孔隙表面积的增加，这表明水分可能通过孔隙进入岩石内部，影响其结构。 通过GIS软件进行的半定量计算表明，随着浸水时间的增加，泥岩的孔隙率虽有所下降，但孔隙表面积却增大。这可能是由于水分子侵入岩石的微裂隙，溶解其中的可溶性盐类，促进了裂隙的扩展和连通。这种裂隙网络的形成是导致泥岩软化的关键因素。 最后，作者指出，岩石微裂隙的产生与岩石内部的不均匀性有密切关系。这意味着地质构造活动、沉积环境等因素可能在一定程度上预设了泥岩软化的倾向。因此，在进行地质工程设计时，需要充分考虑这些因素，以减少由泥岩软化引发的潜在风险。 总结来说，该研究揭示了巢湖地区坟头组泥岩遇水软化的过程和机理，为地质灾害评估、岩土工程设计以及地质环境保护提供了重要的理论依据。通过对泥岩的深入理解，可以更有效地预测和防止因水作用导致的地质问题。