软岩饱水试验与软化临界现象研究

作     者：周翠英 朱凤贤 张磊 ZHOU Cui-ying;ZHU Feng-xian;ZHANG Lei

作者机构：中山大学工学院广州510275 中山大学岩土工程与信息技术研究中心广州510275 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2010年第31卷第6期

页      面：1709-1715页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0813[工学-建筑学] 0901[农学-作物学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(No.40672194) 国家863高技术研究发展计划(No.2007AA11Z112) 高等学校博士学科点基金(No.20060558060) 广东省自然科学基金重点项目(No.06104932) 

主　　题：软岩 饱水试验 软化 临界现象 自组织临界性 

摘      要：针对华南地区广为分布的红层软岩遇水软化问题,选择粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等典型软岩为研究对象,在软岩饱水软化试验的基础上,采用自组织临界性理论深入分析了软化试验中的临界现象,结合软岩物理力学性质、微观结构以及水溶液离子浓度变化的试验结果,得出:在饱水3个月和6个月时,对应于所研究软岩软化的临界时间点,其物理、力学性质与水溶液离子浓度的变化在前3个月内变化幅度较大,3个月后较为平缓,并可能出现波动,6个月后开始趋于稳定;而其微观结构变化满足1～3个月变化较小,3～6个月自行调整而趋于有序,6个月之后结构类型完全改变。在此基础上,分析了软岩系统自组织临界现象中最显著的两个特征:自组织性和临界特性,并从系统演化的角度探讨了饱水软岩系统中一种具有一定稳定性的非平衡自组织有序结构的产生过程,给出了水作用下软岩工程特性变异达到稳定的临界时刻。