《華南地區不同風化程度花崗岩細觀變形破壞機制研究》是依託華南理工大學，由唐欣薇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：華南地區不同風化程度花崗岩細觀變形破壞機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：唐欣薇
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
廣泛分布於華南地區的花崗岩受亞熱帶濕熱多雨氣候影響，岩石本身發生不同程度的風化。風化後的花崗岩在細觀結構、物質組成、工程性質等方面發生較大變化，使得華南地區工程地質及環境災害頻有發生。.本項目擬以廣州花崗岩為代表，基於細觀力學的研究方法，揭示華南地區不同風化程度花崗岩的變形機制以及破壞機理。立足於廣州花崗岩微細觀結構，發展描述材料非均質特性的力學模型，建立花崗岩化學風化演變的數值表征方法及適用於模擬風化花崗岩破損行為的細觀力學模型。選取代表性的風化岩樣，進行剪下、壓縮等岩石力學試驗與數值仿真，研究其變形、損傷和非線性斷裂的巨觀規律，建立與現行岩石質量評價方法的相關性，為指導華南地區岩土工程、防範地質災害提供理論基礎。
結題摘要
花崗岩廣泛分布於華南地區，受亞熱帶濕熱多雨氣候影響，岩石本身發生不同程度的風化。本項目選取廣東從化地區不同風化程度的花崗岩，基於細觀力學的研究方法，揭示其變形機制以及破壞機理，探討了不同風化程度的花崗岩從細觀到巨觀層次的力學行為，並以試驗與數值仿真相結合，研究其變形、損傷和非線性斷裂的巨觀規律，建立岩石材料破損行為的細觀離散元模型，為研究岩石類非均質準脆性材料破裂機制奠定基礎。項目主要研究工作和創新成果有： （1）對風化花崗岩的破損行為進行了巴西劈裂及單軸壓縮試驗研究，研究了不同風化程度花崗岩的強度及變形破壞規律。 （2）基於數字圖像處理技術，結合電鏡掃描試驗鑑定礦物成分，建立反映岩石細觀真實結構的離散元模型。基於該模型對平台巴西試驗中細觀結構、平台中心角及端部摩擦的影響進行了仿真分析，初步驗證了模型的可靠性。 （3）基於花崗岩不同風化程度試件的斷面圖片，生成細觀結構與之對應的數值仿真試件，對風化花崗岩的強度及破損行為進行了數值仿真研究。 （4）引入空間相關隨機場表征岩石細觀結構的非均質性，實現空間相關隨機場的數值生成，並將成果導入顆粒離散元程式PFC中生成相應的細觀離散元模型。 （5）基於空間相關隨機場的細觀離散元模型，進行了風化花崗岩的巴西劈裂及單軸壓縮數值仿真試驗，並將仿真結果與物理試驗結果進行了對比分析，結果證明該模型是可靠的。
