基于CT扫描的巴东组易滑岩组微观结构劣化研究

摘要

岩石内部微观结构的劣化是导致巴东组软硬互层岩体物理力学性质发生劣化的基础,研究巴东组易滑岩组在干湿循环作用下岩石微观结构的劣化过程对三峡库区内地质灾害的防治与安全运营有着重要的理论意义与应用价值。以三峡库区典型易滑岩组巴东组第二段红色系列的粉砂质泥岩和砂岩为研究对象,针对不同干湿循环次数(0次、1次、3次、6次和10次)作用下的粉砂质泥岩和砂岩试样,开展了岩石内部微观结构的CT扫描试验和岩石饱和吸水率计算,利用后处理软件对扫描结果进行三维数字模型重建并对重建模型的二维平面和三维立体结果进行定性描述与定量分析,包括二维平面图像的灰度值和裂纹分析以及三维图像整体的岩石空隙率分析等。结果表明:干湿循环作用对巴东组粉砂质泥岩和砂岩内部微观结构的影响有明显区别,对粉砂质泥岩内部微观结构的影响较大,而对砂岩内部微观结构的影响较小,随着干湿循环次数的增加,砂岩内部微观结构没有发生明显的变化,而粉砂质泥岩内部微观结构逐渐松散,空隙逐渐扩张甚至相互联结发育产生明显的贯通裂纹;无论巴东组粉砂质泥岩还是砂岩,干湿循环对岩石内部微观结构的劣化作用均呈现前期显著、后期较小的规律,即岩石内部微观结构对干湿循环作用劣化效应的敏感性随干湿循环次数的增加而降低。