水库运行期消落带红层砂岩强度劣化的物理化学机制研究

基本信息
批准号:51579063
项目类别:面上项目
资助金额:63.00
负责人:张振华
学科分类:
依托单位:合肥工业大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:崔强,姚华彦,魏松,王亮,陈爽,黄翔,钱明明
关键词:
水库运行红层砂岩劣化机制消落带
结项摘要

The strength of Red-Bed sandstone in drawdown area of reservoir bank slope will degrade easily under cyclic wetting-drying conditions during the course of reservoir operations. When the strength decreases to a certain degree, the bank slope will deform or even fail. Jurassic Red-bed sandstone in Three Gorges Reservoir Area is selected as research object. It will be established that the laboratory method to simulate the stress condition and cyclic wetting-drying physicochemical environment in drawdown area during the course of reservoir operations. Experiments and tests will be carried out to study the changes of microstructures, material compositions and mechanical strengths of the sandstone specimens under the stress condition on bank slope and cyclic wetting-drying physicochemical environment. By physical, chemical and mechanical analysis on the results of the experiments and tests, it will be obtained that the relationships between the content of grains, content of cements, distribution parameters and geometric parameters of pores and cracks, porosity in the sandstone specimens and physicochemical environmental variables of drawdown area during the course of reservoir operations. The Mineral petrology, quantum chemistry, rock mechanics, structural chemistry and the software for crystal bond calculation will be adopted to analyze the micro nature of the evolution of pores and cracks, loss of grains and cements, damages of cement bonds among grains in the sandstone specimens during the course of degrading process of strengths of the sandstone specimens. The physicochemical mechanism of strength degradation of Jurassic Red-bed sandstone in drawdown area during normal reservoir operations will be revealed, which will give theoretical basis for controlling the degrading process of the strengths of the sandstone during the course of reservoir operations by chemical grout.

水库运行期消落带红层砂岩在周期性“湿干”交替作用下其宏观力学强度易发生劣化,当劣化发展到一定程度后,容易引起岸坡变形,甚至导致岸坡失稳。项目以三峡库区典型红层砂岩为研究对象,建立科学的室内试验方法,实现对水库运行期消落带所处岸坡应力和周期性“湿干”交替共同作用的物理化学环境条件的合理模拟;开展砂岩在岸坡应力和周期性“湿干”交替共同作用的物理化学条件下物质组成及含量、微细观结构、孔隙度和宏观力学强度测试试验研究,建立砂岩碎屑矿物与胶结物含量、孔隙裂隙分布与几何特征参数、孔隙度和强度与水库运行期消落带物理化学环境变量之间的数理关系;运用矿物岩石学、量子化学等理论和晶体成键计算软件,分析砂岩强度劣化过程中孔隙与裂隙演化、碎屑矿物与胶结物流失、碎屑矿物间胶结键破坏的微细观本质,揭示水库运行期消落带红层砂岩强度劣化的物理化学机制,为研制干预水库运行期消落带红层砂岩强度劣化进程的灌浆材料提供理论依据。

项目摘要

水库运行期消落带红层砂岩在周期性“湿干”交替作用下其宏观力学强度易发生劣化,当劣化发展到一定程度后,容易引起岸坡变形,甚至导致岸坡失稳。项目以三峡库区典型红层砂岩(马家沟岸坡侏罗系红砂岩)为研究对象,建立科学的室内试验方法,实现了对水库运行期消落带所处岸坡应力和周期性“湿干”交替共同作用的物理化学环境条件的合理模拟;开展了三峡库区马家沟岸坡砂岩在岸坡应力和周期性“湿干”交替共同作用的物理化学条件下物质组成及含量、微细观结构、孔隙度和宏观力学强度测试试验研究,建立了砂岩碎屑矿物与胶结物含量、孔隙裂隙分布、孔隙度和强度与水库运行期消落带物理化学环境变量之间的数理关系;运用矿物岩石学、岩石力学、水化学等相关理论,分析了砂岩强度劣化过程中孔隙与裂隙演化、碎屑矿物与胶结物流失、碎屑矿物间胶结键破坏的微细观本质,揭示了水库运行期消落带红层砂岩强度劣化的物理化学机制,为研制干预水库运行期消落带红层砂岩强度劣化进程的灌浆材料提供理论依据;基于此,初步研制出了一种能干预岸坡消落带红砂岩在水库运行期劣化进程的化学加固材料,有望应用于水库岸坡消落带红砂岩的化学加固。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.06.004
发表时间:2020
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
4

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020
5

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018

张振华的其他基金

批准号:21302219
批准年份:2013
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50609022
批准年份:2006
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11705081
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21672256
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21804066
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31101596
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51308195
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31300415
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11875027
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61071015
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:61371065
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51879270
批准年份:2018
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:41401363
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60771059
批准年份:2007
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:41771256
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:11505058
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701072
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11904068
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41271236
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:11347124
批准年份:2013
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51379106
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:51805503
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50909053
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771076
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

水库岸坡消落带红层软岩软化崩解机理及强度演化规律研究

批准号:51379106
批准年份:2013
负责人:张振华
学科分类:E0905
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
2

库岸消落带巴东组软硬互层岩体强度渐进劣化机理研究

批准号:41877259
批准年份:2018
负责人:吴琼
学科分类:D0705
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
3

三峡水库土质消落带波浪侵蚀过程研究

批准号:41201272
批准年份:2012
负责人:鲍玉海
学科分类:D0710
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

侵蚀作用下水库消落带磷素的迁移转化机制

批准号:41471433
批准年份:2014
负责人:张亮
学科分类:D0716
资助金额:86.00
项目类别:面上项目