泥化夹层的组构及强度蠕变特性

本研究利用Leitz仪、扫描电镜、临界点干燥器等对泥化夹层的微观结构进行研究剪切仪进行64组泥化夹层原状样及248个扰动样的力学强度试验及物性研究建立了各种类型泥化夹层宏观及微观模式，将泥化夹层结构的定性量分析水平。同时通过野外地质调查，总结出了各类泥化夹层的空间分化夹层蠕变特性研究方面进行了大量高难度蠕变试验，给出了大量蠕变了泥化夹层蠕变模型和蠕变特性与微结构关系，为工程实践中蠕变阶段新的模型。应用模糊数学对泥化夹层强度进行评判，这种新的强度预报对扰动样品的分析就可得到较精确的结果，具有很高实用价值，另外对进行了分形几何研究，建立了强度分维模型，把泥化夹层的研究提高到及实践的高度。

由于氧化使蠕变断裂寿命显著降低的部分数据排除在外。耐热钢的蠕变强度在100MPa以上的应力区，根据钢的不同而有很大差异，如换算成断裂寿命则分散在4位数或4位以上宽的范围内。但断裂强度的分散程度随着应力的下降而减少，在低应力的高温长时间方面，认为所有种类钢的断裂强度换算成断裂寿命，都有收敛在1位数很窄范围内的倾向。根据这个结果，在前面报导中推测的结果是铁素体系耐热钢的基体蠕变强度不论钢种是否不同都是同等程度，另一方面，碳钢蠕变强度特性与耐热钢有很大的不同，认为有以下特征。

1.碳钢的蠕变强度比耐热钢的断裂强度小，其裂寿命短1-2位数。

2.碳钢蠕变断裂强度对应力的依赖性、数据段的梯度，在200MPa以下很宽的范围内几乎是一定的，与耐热钢在低应力、长时间方面表示出的共同断裂强度对应力的依赖性为同等程度。

3.碳钢的蠕变断裂强度，换算成破断裂寿命，分散在一位数范围内。化学成分差别很大的10种耐热钢蠕变断裂强度，与在低应力方面收敛在相同程度范围内相比较，碳钢蠕变裂裂强度分散程度相当大 。

试验钢的蠕变断裂数据按炉号的蠕变断裂强度换算成断裂寿命，分散在1位数宽度范围内，分散范围即使是在低应力、长时间方面也没有减少的倾向。但是，对每个炉号钢在蠕变断裂强度上没有大的分散，因此，本试验钢的蠕变断裂强度分散大的问题，起因于蠕变断裂强度的炉号间差别大。

在最低温度673K，随着应力的下降，曲线的梯度单调的增加。但在723K，如果应力低到150MPa以下，曲线的梯度相反减少，呈反S型态。从应力一断裂时间曲线的反S型态可以推测，应力约150MPa以下的723K约超过5000小时，或者773K超过数百小时的长时间方面.蠕变强度降低到本试验用钢的基础蠕变强度。另外，还将关于推测为相当于基础蠕变强度，即应力150MPa。钢的蠕变断裂数据可用Larson-Miller参数整理，特别是推测为蠕变强度在降到基础蠕变强度的低应力区内。应力的对数与Lar-son - Miller参数之间有良好的直线关系。

该研究课题针对大藤峡水力枢纽工程坝基存在的主要工程地质问题—泥化夹层的蠕强度特性而进行了试验及理论研究。在收集前期工作成果和实地勘察工作基础上，查朗了坝址区育分布规律、地质环境及特性；摸索总结出一套针对泥化夹层的蠕变试了试验设备并获取了大量宝贵的试验资料。通过对泥化夹层进行的一系物理、物理化学、力学性质测试分析，从泥化夹层粒度成分，矿物成分可溶盐成分及含量，游离氧化物等项指标入手，结合扫描电镜和泥化夹标综合分析,运用近代土质学的理论，结合宏观流变学的理论和方法，蠕变及力学强度时间效应的机制进行了较深入的分析研究，总结出一些变特征参数变化的规律性认识，从而揭示了泥化夹层蠕变特性及强度时本质。该成果达到了国内领先水平，并在理论研究方面具有一定的学术