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第1章 绪论1

1.1 泥岩的工程特征2

1.1.1 泥岩的强度特性2

1.1.2 泥岩的变形特性3

1.1.3 泥岩的水理特性4

1.2 软岩工程稳定性控制方法及局限性7

1.3 泥岩改性的基本思路8

1.3.1 电化学改性技术的发展9

1.3.2 有机硅材料改性技术的发展10

参考文献12

第2章 泥岩的典型工程危害及矿物学特征16

2.1 泥岩的工程危害16

2.2 煤系地层泥岩的成因20

2.2.1 泥岩所含黏土矿物20

2.2.2 黏土矿物成因分析23

2.3 泥岩的物质组成25

参考文献32

第3章 泥岩的表面性质与孔裂隙特征34

3.1 泥岩的表面凹凸形貌特征34

3.2 泥岩的表面性质38

3.2.1 表面润湿性38

3.2.2 表面能41

3.2.3 表面官能团42

3.2.4 表面电性42

3.3 泥岩的孔裂隙特征45

3.3.1 孔隙分类与测定方法45

3.3.2 显微孔裂隙形态特征46

3.3.3 孔裂隙分布特征49

3.4 孔裂隙与吸水性的关系50

参考文献51

第4章 泥岩的力学性质53

4.1 泥岩的单轴压缩53

4.1.1 单轴压缩的全程应力-应变曲线53

4.1.2 单轴压缩的破坏形式55

4.1.3 峰后残余强度与支护的相互关系55

4.2 泥岩的巴西劈裂56

4.2.1 巴西劈裂的载荷-位移曲线56

4.2.2 巴西劈裂的破坏形式57

4.3 泥岩的压剪破坏58

4.3.1 变角剪切压模试验58

4.3.2 压剪破坏的裂隙演化规律62

4.3.3 压剪破坏破裂块体的分形特征64

参考文献67

第5章 泥岩的泥化与崩解68

5.1 泥岩的泥化特性68

5.2 泥岩的耐崩解性69

5.2.1 实验样品与方法69

5.2.2 崩解循环对岩样形态的影响71

5.2.3 崩解循环对耐崩解性指数的影响72

5.2.4 耐崩解性差异产生机理分析75

5.3 泥岩的泥化崩解机理75

5.3.1 泥岩的泥化机理75

5.3.2 泥岩的崩解机理77

参考文献79

第6章 泥岩的胀缩性80

6.1 试验岩样与方法81

6.1.1 试验岩样81

6.1.2 试样制备81

6.1.3 试验装置82

6.1.4 试验方案83

6.2 泥岩膨胀各向异性84

6.2.1 膨胀变形随层理面方位的变化规律84

6.2.2 膨胀各向异性形成机理85

6.3 水化学环境变化对膨胀性的影响87

6.3.1 溶液浓度变化87

6.3.2 阳离子价位变化88

6.3.3 化学路径93

6.4 泥岩的循环胀缩特性94

6.4.1 胀缩变形随循环次数的变化规律94

6.4.2 泥岩循环胀缩特性的形成机理96

6.5 关于泥岩胀缩性的讨论97

参考文献98

第7章 泥岩的电化学改性100

7.1 改性前后泥岩的零电荷点与电荷密度100

7.1.1 电位滴定（PT）法100

7.1.2 电位滴定法测定零电势点的理论探讨101

7.1.3 零电势点的测定结果与分析102

7.2 改性前后泥岩的ζ电位和等电点105

7.3 改性前后泥岩颗粒沉降与体积膨胀性106

7.3.1 试验岩样与方法106

7.3.2 试验现象及其机理解释108

7.3.3 蒸馏水中电化学作用对泥岩颗粒沉降与膨胀性的影响109

7.3.4 溶液浓度对泥岩颗粒沉降与膨胀性的影响111

7.3.5 加电时机对泥岩颗粒沉降与膨胀性的影响113

7.3.6 电位梯度对泥岩颗粒沉降与膨胀性的影响114

7.3.7 电化学作用过程中岩样电流强度和温度的变化115

7.4 改性前后泥岩矿物成分含量与晶体结构116

7.4.1 溶液浓度变化对泥岩矿物成分含量的影响117

7.4.2 溶液浓度变化对泥岩新生矿物及其含量的影响119

7.4.3 溶液浓度变化对泥岩矿物晶层间距的影响119

7.4.4 溶液浓度变化对泥岩矿物晶粒大小的影响120

7.5 改性前后泥岩孔裂隙与强度122

7.5.1 试验岩样与方法122

7.5.2 典型试验现象123

7.5.3 温度变化125

7.5.4 孔隙变化127

7.5.5 显微结构变化129

7.5.6 单轴抗压强度变化132

7.6 泥岩电化学改性的物理模拟133

7.6.1 试验装置与试验过程133

7.6.2 试验现象135

7.6.3 电极腐蚀与新生矿物136

7.6.4 电流变化与电流降低率138

7.6.5 电阻率变化138

7.6.6 单轴抗压强度变化140

7.6.7 泥岩电化学作用机理分析142

7.6.8 电阻率与单轴抗压强度的相关性143

7.6.9 存在问题与讨论143

7.7 电化学改性巷道围岩电极布置方式144

7.7.1 现有电极布置方式及存在问题144

7.7.2 改进后的电极布置方式及合理性分析146

参考文献148

第8章 泥（砂）岩的有机硅材料改性150

8.1 有机硅材料改性软岩思路的递进演化150

8.2 有机硅材料改性泥岩的物性演化规律151

8.2.1 试验岩样与改性材料151

8.2.2 改性前后泥岩物性变化规律151

8.2.3 改性机理分析158

8.2.4 讨论158

8.3 有机硅材料改性砂岩的强度与ζ电位变化规律159

8.3.1 改性材料与试验岩样及方案159

8.3.2 改性前后砂岩强度变化规律160

8.3.3 改性前后砂岩ζ电位变化规律164

8.3.4 改性机理分析与讨论166

8.4 有机硅材料改性软岩的工业试验166

8.4.1 试验巷道的基本情况166

8.4.2 巷道变形破坏特征及机理分析168

8.4.3 巷道支护方案169

8.4.4 效果检验与经济效益分析170

参考文献174

编后记175