内蒙某矿白垩系、侏罗系地层冻结岩土物理力学性能试验研究

摘要

进行了内蒙地区白垩系、侏罗系地层的冻结岩土物理力学性能试验,并与内地冻结岩土数据及相关材料试验数据进行横向比较,得出了白垩系、侏罗系地层的冻结岩土工程参数特性.白垩系地层以泥岩、粉砂岩、砾岩、砂砾岩、细砂岩及粗砂岩为主，岩体抗压强度较下三系、第四系要高，但易风化、透水性较弱、亲水性强，遇水后强度软化、失水后易崩解，属软弱类岩层。白垩系与侏罗系地层岩石密度均在2.4g/cm3左右，含水率不超过10%，小于第四系表土和下三系红层;比热介于0.94-1.13之间，是第四系表土的60%左右;导热系数常温下2.3-2.7kCal/mh°C，低温下2.6-3.1kCal/mh°C，较下三系红层大，是第四系表土的2倍左右;岩石结冰温度-0.8~-2.6°C。白垩系地层岩石常温条件下岩石抗压强度4-8MPa，小于侏罗系地层(8-15MPa);白垩系地层冻结岩石在-5°C时单轴强度的增幅是常温下的50%左右，达到8.90MPa，在-15°C时，单轴抗压强度可达16.11MPa，强度增幅达到100%;而侏罗系地层强度在-15°C时增幅只有常温下的50%左右。由于白垩系岩层低温条件下的弹性模量200-800MPa，介于下三系红层与侏罗纪地层之间，是第四系表土的4倍左右，远小于C30混凝土的弹模，弹模随温度降低不断增大。白垩系与侏罗纪岩层低温下均呈现出压密后再进入弹性加载阶段，极限破坏应变1%-3%之间，是C30混凝土的10倍左右。