郭志明
- 作品数：9 被引量：65H指数：6
- 供职机构：中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程更多>>
- 水泥稳定浆液配比及适用条件研究被引量：17
- 2014年
- 为了确定水泥稳定浆液的配比,研究了不同水灰比,不同外加剂含量条件下,水泥浆液的析水率、粘度、抗压强度、初(终)凝时间的变化特性,结果表明:水灰比为0.8,膨润土掺入量为2.5%,减水剂掺入量为0.8%时,水泥浆液的各项性能指标均满足稳定浆液的要求,且最经济,因此,该配比可作为水泥稳定浆液的适宜配比。然后,通过粘度时变曲线确定浆液的最佳可注时间为2h。最后,依据稳定浆液在裂隙中的流动特性,给出了稳定浆液的注浆压力、扩散半径与裂隙宽度的关系表达式。
- 单仁亮杨昊张雷郭志明刘校东
- 关键词：稳定浆液水泥注浆
- 梅林庙矿负温饱水红砂岩加卸载力学特性研究被引量：10
- 2016年
- 为研究冻结岩石在卸围压条件下强度特性、变形特性以及宏观破坏形态,以鄂尔多斯梅林庙矿风井冻结施工500～600 m处饱水红砂岩为研究对象,分别对其进行不同温度（10,-5,-10,-15℃）、不同围压（4,8,12 MPa）条件下的三轴压缩试验和三轴峰前、峰后卸围压试验。结果表明：1）饱水红砂岩峰前卸围压峰值强度大于单轴压缩强度,小于三轴压缩强度;峰后卸围压峰值强度近似等于三轴压缩强度,其值受人为因素和试验方案影响显著。2）峰前卸围压时,温度越低,试件变形对围压越不敏感,抗扰动性越强;初始围压越大,试件变形对围压越不敏感,抗扰动性越差;峰后卸围压时,温度对试件强度影响甚微,峰后强度大小取决于实时围压值。3）峰前卸围压破坏不同于三轴加载破坏和峰后卸围压破坏;峰前卸围压破坏实质为拉破坏,破坏形态取决于卸围压过程中裂隙的发育状态,峰后卸围压破坏形态取决于前期加载历程,与卸围压无关。
- 单仁亮杨昊张晋勋郭志明赵丁鸿
- 关键词：破坏形式
- 冻结条件下平行双裂隙岩体力学特性试验研究被引量：6
- 2017年
- 裂隙是影响工程岩体稳定的重要因素,而平行双裂隙是一种重要的裂隙分布形式,基于已有的研究成果,开展一系列平行双裂隙类岩石三轴压缩试验,研究裂隙产状对平行双裂隙岩体力学性质和破坏形态的影响。试验结果表明:平行双裂隙岩体强度、弹性模量和泊松比受迹长和迹长比共同影响,受裂隙间距影响较小,随倾角增大,先减小后增大;倾角<30°时,破裂面起始于裂隙端部贯穿岩桥,并沿最大主应力方向发展,倾角在30°~60°之间时,沿其中一条裂隙剪切破坏。迹长和迹长比较小时(贯通率<25%,迹长比<2.5),破坏形态与裂隙无关;迹长较大(贯通率>75%),迹长比较小时(迹长比<1),破坏形态取决于长裂隙;迹长介于两者之间时(贯通率25%~75%),迹长比接近1时,受两条裂隙共同影响。
- 张晋勋杨昊单仁亮武福美郭志明
- 关键词：迹长力学性质
- 砂卵石地层“盆形”冻结温度场扩展规律数值分析被引量：5
- 2018年
- "盆形"冻结技术能有效解决高富水地层大断面地铁车站基坑的地下水问题,冻结工程的可行性和经济性取决于温度场的发展规律,课题以北京典型卵石7地层为依托,通过Ansys软件建立三维模型,模拟北京某地铁车站冻结施工方案,重点分析"盆底"温度场的扩展规律,确定冻土柱的交圈时间及积极冻结期.模拟结果表明:帷幕冻土柱早于底板交圈,75 d后冻结体形成连续封水结构,100 d后底板冻结壁达到设计要求;冻结管管间土体温度下降最慢,控制底板冻结壁发展规模;开挖区域内冻土量较少,但边墙和底板交界处温度小于5℃,建议增大冻结底板埋深、缩小帷幕冻结器尺寸或延迟帷幕冻结开始时间,抑制开挖区内冻土的产生。研究成果为"盆形"冻结方案的工程化应用提供理论依据。
- 张晋勋杨昊单仁亮郭志明张凌智
- 低温冻结岩土三轴试验机的改进研究被引量：3
- 2015年
- 为研究岩石负温力学特性,需进行大量的负温三轴压缩试验,以现有的试验机的效率无法满足大规模试验的需求。为此,对低温冻结岩土三轴试验机做如下改进:将原配储油桶改为可控温冰箱,利用低温油泵将冰箱内的低温航空硅油直接注入压力室,减少航空硅油在压力室的冷却时间;将原刚性提降方式改为链条柔性提降方式,减少试验提降的次数。通过以上改进方案,使得首次试验时间由7h缩短至4h,试验效率提升75%,后续试验时间由2h缩短至50min,试验效率提升140%,实现了一天进行多次试验的目标。
- 单仁亮郭志明刘校东杨昊古洪吴慧敏
- 关键词：三轴压缩试验
- 负温饱水红砂岩三轴压缩强度特性试验研究被引量：20
- 2014年
- 以鄂尔多斯梅林庙矿500~600 m处红砂岩为研究对象,分别对不同冻结温度(10℃,-5℃,-10℃,-15℃)、不同围压(0,4,8,12 MPa)条件下饱水红砂岩进行三轴压缩试验。试验结果表明:(1)温度在10℃^-15℃变化时,饱水红砂岩的三轴抗压强度随温度的降低而增大,呈指数关系;弹性模量随温度的降低而增大,呈线性关系;黏聚力c随温度降低而减小;内摩擦角φ随温度降低而增大;(2)围压在0~12 MPa变化时,饱水红砂岩三轴抗压强度随围压的增加而增大,呈线性关系,仍然满足Mohr准则;弹性模量、峰值轴向应变、径向应变随围压的增大而增大,塑性增强;(3)试验条件下,泊松比受围压影响较小,但受温度影响显著,试验时应妥善考虑温度对泊松比的影响;弹性模量E受温度影响巨大,受围压影响显著,温度是弹性模量的主要影响因素,围压为次要影响因素。相对于泊松比而言,弹性模量的取值更易于受外界环境影响。(4)饱水红砂岩试件的破坏形态受温度和围压影响显著,但两者的破坏机制不同。温度降低导致岩石颗粒引力降低,孔隙冰增大了孔隙的摩擦面积,进而增大摩擦力;围压增大,则是由于岩石内部形成微裂隙,使黏聚力下降,同时也使得围压在垂直破裂面上的分力增加,进而增大摩擦力。
- 单仁亮杨昊郭志明刘校东宋立伟
- 关键词：岩石力学负温力学特性
- 人工冻结红砂岩三轴压缩特征应力试验研究被引量：2
- 2018年
- 为研究不同温度、围压条件下西北人工冻结红砂岩特征应力的变化规律,采用冻三轴试验机对红砂岩进行不同温度(-15℃、-10℃、-5℃及10℃)、不同围压(4MPa、8MPa及12MPa)试验,并对应力应变曲线各特征应力阈值进行统计分析。研究发现:起裂应力随温度升高先增大后减小,扩容应力及峰值应力均随温度的增大而降低;起裂应力、扩容应力、峰值应力均随着围压的增大而增大,起裂应力、扩容应力与峰值强度比值均随着围压的增大而减小;起裂应力与峰值强度比值分布较广,最低为0.373,最大为0.721,扩容应力与峰值强度比值均集中在0.9附近;可释放弹性应变能占应变能的69.79%~98.51%,耗散能较小,峰值点后,可释放弹性应变能急剧释放,耗散能急剧增大,试样最终破坏。
- 单仁亮宋永威杨昊郭志明赵伟陈帆
- 关键词：应变能
- 饱水红砂岩冻融特性试验研究被引量：11
- 2016年
- 以西北地区多孔隙、易风化典型红砂岩为研究对象,研究冻融作用对红砂岩力学特性影响,分别测定1,2,3次冻融后不同围压条件下,常温/负温红砂岩物理力学参数.试验结果表明:1)3次冻融后,红砂岩表面未产生剥落或开裂现象,但孔隙率和损伤变量增大;2)随冻融次数增加,红砂岩强度和黏聚力逐渐减小,摩擦角增大,负温条件下红砂岩强度和黏聚力始终大于常温条件;3)强度影响系数随冻融次数增加而减小,随围压增加而增大,影响系数大于1时,围压对红砂岩强度的增强作用大于冻融对岩石强度的损伤作用;4)冻融后常温红砂岩压缩破坏主破裂面断面粗糙,有颗粒剥落,产生多条裂纹,破碎严重;负温红砂岩压缩破坏主要为单破裂面剪切破坏,无次裂纹产生.依据以上研究成果,建议冻结工程选用低发热的水泥和炸药,减少冻结壁暴露时间.
- 单仁亮张蕾杨昊张晋勋郭志明
- 关键词：冻融力学特性围压
- 冻结饱水单裂隙岩体力学特性试验研究被引量：7
- 2018年
- 通过相似单裂隙岩体冻结三轴试验,研究裂隙倾角、迹长、隙宽、围压和温度对单裂隙岩体力学特性的影响,试验结果表明:裂隙岩体力学参数与倾角呈二次函数分布,与迹长呈指数函数分布,通过拟合式(3)可近似计算岩体强度;岩体强度与围压呈线性分布,负温条件下泊松比和弹性模量受围压影响较小;隙宽小于0.1 mm或大于0.8 mm时,岩体强度随隙宽增大而减小,隙宽在0.1~0.8 mm之间时,岩体力学参数几乎不受隙宽影响;岩体强度随温度降低而增大的作用机制是岩体孔隙水和裂隙水冻结成冰,增大了颗粒间的凝聚力和摩擦角;裂隙倾角影响破裂面的起始位置,迹长影响破裂面的扩展规模,围压影响破裂面的延伸方向;倾角对岩体强度影响最大,迹长次之,温度影响最小。
- 杨昊张晋勋单仁亮武福美郭志明
- 关键词：冻结温度力学性质
