国家自然科学基金(41372329)
- 作品数：17 被引量：193H指数：8
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- 黄土垂直节理形成机理的试验模拟被引量：16
- 2014年
- 通过室内试验模拟自然沉积作用下黄土中水的渗透性,发现黄土垂直节理是地表水入渗过程中形成的。根据室内模型试验,建立一理想颗粒排列模型,利用TEN-15型张力计实测的土-水特征曲线,计算从饱和到非饱和状态的变化过程中土颗粒的相互作用力的变化。结果表明:地表水在下渗过程中,初始沉积的黄土含水量发生变化,基质吸力和表面张力产生的粒间引力也发生变化;粒间引力会随着粒间距的减小而急剧增大,而且其随含水量的变化规律与粒间距的大小有很大关系;由于初始沉积的黄土粉粒结构疏松,粒间有极弱的支撑,改变含水量状态产生的粒间引力在较小的量级便会使土颗粒相互靠近,而颗粒间距减小,则粒间引力急剧增大,土体整体收缩导致局部拉裂形成垂向裂隙,即垂直节理。
- 李同录王红付昱凯梁燕
- 关键词：黄土模型试验基质吸力
- 地下水对岩质节理边坡稳定性影响研究被引量：2
- 2014年
- 针对岩质节理边坡,采用UDEC离散单元法中水力全耦合分析模型,研究了地下水位变化时,在渗流-应力耦合作用下,边坡应力、渗流变化的过程以及渗流作用下边坡的位移分布和破坏形式。研究结果表明:随着地下水位的升高,主应力迹线发生偏转的范围增大,相应的最大主应力增大;水位的升高导致节理张开度增大,进而坡内节理中的渗流流量增大,最大孔隙水压力呈线性增大;渗流作用下,位移等值线沿节理呈块状分布,当岩质节理边坡应力与渗流不能平衡时,坡面上节理切割形成的三角形块体在重力和孔隙水压力作用下顺坡面向下滑,边坡发生破坏。
- 张仁成吴柳东
- 关键词：岩质边坡节理渗流稳定性
- 非饱和黄土渗透性规律的土柱试验研究
- 黄土边坡的变形破坏一般与地表水入渗导致的地下水位上升有关。然而,现场观测发现黄土地区地表水入渗深度有限,降雨的湿润峰一般在2m以内。自湿润峰以下至地下水位之间很长一段的含水率是不变的,那么地表水是如何补给地下水的,一直存...
- 张倩江睿君张亚卿李同录
- 关键词：黄土土柱试验
- 文献传递
- 黄土抗剪强度参数的反演分析及其空间变化规律被引量：4
- 2016年
- 根据已有研究将黄土高原按地貌及土的性质分为8个区,在各区现场识别出极限状态边坡,共测得510个极限状态黄土边坡断面,分区建立坡高与坡宽的拟合方程。取极限状态边坡的稳定系数Fs=1.0,基于拟合方程给出的坡高和坡度,用Morgenstern-Price法逐级反演获得各区20~120 m坡高的综合c、φ值。结果表明,随着边坡高度增加,c值线性增高,φ值非线性减小,并基于三轴试验结果揭示了该现象的本质是强度参数随应力变化的体现。不同高度边坡的反演结果都表明,黄土高原自西向东,自北而南,c值增大,φ值减小,这一变化规律与其成分及物理性质反映的特点一致。
- 李同录刘文红李萍
- 关键词：黄土反演分析
- 高应力状态下的黄土抗剪强度特性研究被引量：4
- 2015年
- 土体抗剪强度包络线在一定的应力范围内可近似看做直线,一般工程中直剪试验正应力和三轴试验围压常为0～400k Pa,试验可得出以黏聚力c和内摩擦角φ确定的强度。在黄土地区,人工和自然边坡可超百米,坡内应力自低到很高变化范围大,对该类高边坡需考虑强度参数随应力状态的变化。本文先通过线弹性有限元模拟一黄土高边坡应力场。以潜在滑面上关键点的应力为固结应力进行三轴压缩试验（NCTC）。为了对比分析,又进行了100k Pa、200k Pa、300k Pa、400k Pa围压下的三轴压缩试验（CTC）。结果表明,考虑黄土高边坡应力状态时,由总应力莫尔圆得到的强度包络线为曲线,直线型莫尔-库伦强度准则不适用;而有效应力莫尔圆的到的强度包络线可为直线,其有效强度参数高于CTC试验。在σ-τ应力空间中,NCTC试验总强度包络线和有效包线均位于CTC试验强度包线之上,抗剪强度高,这同固结应力高且为偏压固结有关。
- 安辉
- 关键词：黄土高边坡抗剪强度
- 岩石变形劣化全过程细观试验与细观损伤力学模型研究被引量：25
- 2013年
- 采用细观试验探究岩石变形劣化全过程是了解岩石变形破坏机制的重要手段。选取四川锦屏二级水电站深埋(2 525 m)隧洞围岩(大理岩),利用岩石变形破坏全过程细观力学试验系统,进行大理岩试样单轴压缩变形破坏全程的数字化试验,在SEM图像数字化处理基础上,对微裂隙的萌生、扩展及贯通过程进行数字化定量分析,统计试样在受压过程中微裂纹的面积、方位角、长度、宽度和周长基本几何数据。利用内变量热力学理论和摩擦弯折裂纹模型,分析微裂纹不同阶段的演化规律,建立微裂纹引起的非弹性应变与应力之间的定量关系,得到大理岩应力–应变关系计算曲线,并与试验结果对比,验证了本文理论模型的可靠性,从试验和理论两方面探究岩石试样单轴压缩过程中的破坏机制。
- 朱珍德黄强王剑波邵建富王伟
- 关键词：细观力学
- 建筑垃圾再生骨料在海绵城市储水结构体中的应用被引量：2
- 2021年
- [目的]研究建筑垃圾骨料对环境的影响,为建筑垃圾再生骨料用于“海绵城市”储水结构体等提供依据。[方法]通过室内大型压缩固结试验,对建筑垃圾再生骨料在不同配比、不同含水率的颗粒破碎、压缩变形及储水率变化进行了研究,并通过浸出毒性试验对建筑垃圾骨料对环境的影响进行了研究。[结果]再生骨料在压缩过程中具有破碎趋势,且废砖骨料破碎程度大于废混凝土骨料;随着废砖骨料比例的增加,颗粒破碎程度越大,压缩变形也愈大;骨料含水率对颗粒破碎影响机制不尽相同,当含水率从3%增加到12%时,颗粒破碎率从121.73%上升至132.64%,而含水率从12%上升至15%时,颗粒破碎率从132.64%下降至127.6%,在“最优含水率”(11.56%)附近取得极大值,且含水率通过影响颗粒破碎来影响再生骨料的压缩变形,颗粒破碎变化趋势与重型击实试验曲线具有一致性。可通过“最优含水率”指导储水结构体含水率的控制,减少颗粒破碎,提高结构体储水能力和承载能力。不同地区的建筑垃圾骨料对环境的影响不同,在应用中应避免已污染建筑垃圾的再利用。[结论]建筑垃圾再生骨料可用于海绵城市储水结构体的建设,但需对建筑垃圾的来源进行区分,确保材料对环境无污染。
- 马学通高德彬严耿升王宝
- 关键词：建筑垃圾再生骨料颗粒破碎
- 粒度组成与结构性对非饱和黄土基质吸力的影响研究
- 为了研究粒度组成与结构性对非饱和黄土基质吸力的影响,取泾阳L5黄土,采用水洗法分选土样,制备原状、重塑、分选细粒和分选粗粒共4个试样,测得其土水特征曲线与粒径密度分布曲线,实验结果表明原状样的结构性增大了黄土的最大孔隙半...
- 郑泓李萍包健李同录
- 关键词：非饱和黄土粒度基质吸力土水特征曲线
- 文献传递
- 高水头作用下深埋长大隧洞围岩稳定的数值模拟研究被引量：3
- 2014年
- 在深埋隧洞开挖过程中,不可避免地将会遇到高水压和高应力,以及这两个因素所控制和诱发的问题,因此分析水压作用对围岩稳定性的影响具有重要意义。针对研究高水压对深埋隧洞围岩稳定性的影响,结合锦屏二级水电站引水隧洞的实例采用FLAC3D软件进行数值模拟。通过计算不同水压力条件下的围岩最大变形量,建立围岩最大变形量与水压力之间的关系,求解临界水压力。当岩体强度满足一定条件时,只要水压力小于临界水压力,就可忽略水压对围岩稳定性的影响。结果表明:对于白山组大理岩Ⅱ类围岩可忽略水压作用;而对于白山组大理岩Ⅲ类围岩,高水压对其影响比较大,出现严重变形,需做支护处理。
- 施沈卫朱珍德
- 关键词：围岩稳定性数值模拟
- 黄土抗剪强度与含水率的变化规律被引量：66
- 2014年
- 利用三轴固结不排水试验测出了不同含水率下黄土的抗剪强度参数。原状试样取自陕西省黄陵县一高边坡的第五层黄土,将含水量配制为3%、6%、11%、16%、21%、26%、30%和32%,围压设置为0、100、200、300、400和500 kPa进行试验。结果表明,含水量对黄土有效残余抗剪强度的影响主要体现在粘聚力上,当含水率低于塑限时,有效残余粘聚力随着含水率的增加明显降低,但是当含水率大于塑限时,有效残余粘聚力基本保持不变;有效残余内摩擦角和含水率没有明显的相关性。黄土强度参数随含水量的这种变化规律体现了黄土的非饱和特性,由于有效内摩擦角体现的是有效应力和抗剪强度之间的线性关系,排除了孔隙水压力的影响,与含水率无关;粘聚力随含水量减小而增加是由于基质吸力增大而引起,黄土的粘聚力中包含了基质吸力的作用。
- 邢鲜丽李同录李萍付昱凯习羽
- 关键词：含水率粘聚力内摩擦角三轴试验基质吸力
