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不同固结条件下花岗岩残积土剪切特性试验研究
1
作者 尹松 何文源 +3 位作者 白林杰 李玉儒 贺雅 郑丝月 《信阳师范大学学报(自然科学版)》 2025年第1期51-58,共8页
为研究不同固结条件下花岗岩残积土的三轴不排水剪切特性,对原状花岗岩残积土在等压和K_(0)固结方式下进行不同固结应力范围(10~50 kPa、100~300 kPa)的三轴不排水剪切试验,分析其剪切特性。结果表明:固结方式对于花岗岩残积土的应力应... 为研究不同固结条件下花岗岩残积土的三轴不排水剪切特性,对原状花岗岩残积土在等压和K_(0)固结方式下进行不同固结应力范围(10~50 kPa、100~300 kPa)的三轴不排水剪切试验,分析其剪切特性。结果表明:固结方式对于花岗岩残积土的应力应变关系存在影响,等压固结试样孔压值高于K_(0)固结试样,围压小于50 kPa时出现负孔压,随围压的增大孔压逐渐增大,试样破坏形态与孔压所表现出的剪切状态一致;基于莫尔-库伦强度准则进行数据拟合时,高应力下所得土的黏聚力值较大,内摩擦角值较小,K_(0)固结所得黏聚力值较高;广义幂函数能够很好描述花岗岩残积土的强度非线性,K_(0)固结试样总应力切线摩擦角高于等压固结试样,低应力时K_(0)固结所得有效应力切线摩擦角值较大;固结方式对于花岗岩残积土的变形特性影响较大,采用等压固结方式易高估其极限应变,影响工程安全。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 K_(0)固结 等压固结 剪切特性 强度非线性
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神山露天矿边坡泥岩浸水剪切特性研究
2
作者 纪小龙 韩流 +3 位作者 王恒恒 吴先荣 陈树召 陈祥宸 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期182-187,共6页
为了研究浸水条件下露天矿边坡泥岩的剪切特性,对内蒙古神山露天矿干燥与饱和状态下的三种泥岩开展了不同法向应力条件下的直剪试验,结果表明:同种泥岩在不同试验条件下及不同泥岩在相同试验条件下的宏观剪切力学特征均不同。泥岩浸水... 为了研究浸水条件下露天矿边坡泥岩的剪切特性,对内蒙古神山露天矿干燥与饱和状态下的三种泥岩开展了不同法向应力条件下的直剪试验,结果表明:同种泥岩在不同试验条件下及不同泥岩在相同试验条件下的宏观剪切力学特征均不同。泥岩浸水后的渗压效应是影响其剪切特性的主要力学因素。并通过数值模拟手段研究了浸水条件对神山露天矿边坡稳定性及失稳模式的影响。研究结果对神山露天矿及相似矿山的安全生产有重要参考价值。 展开更多
关键词 浸水条件 剪切特性 渗压效应 边坡稳定性 失稳模式
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水洗砂剪切特性及其影响因素敏感性分析
3
作者 刘涛 梁艳慧 +1 位作者 詹皇昭 黄诗渊 《水利与建筑工程学报》 2025年第1期125-130,143,共7页
水洗砂是海岸修复工程和河流岸边保护工程中不可或缺的重要材料,其力学性能是工程设计、施工和长期运行的关键影响因素。为探究粒径、干密度及含水率对水洗砂剪切特性的影响,进行快剪试验。试验结果表明:水洗砂的黏聚力高于标准砂,两者... 水洗砂是海岸修复工程和河流岸边保护工程中不可或缺的重要材料,其力学性能是工程设计、施工和长期运行的关键影响因素。为探究粒径、干密度及含水率对水洗砂剪切特性的影响,进行快剪试验。试验结果表明:水洗砂的黏聚力高于标准砂,两者相差57.8%,而内摩擦角略低于标准砂,两者相差4.83%。粒径对水洗砂抗剪强度及内摩擦角的影响最为显著,其贡献率达到56.6%,而黏聚力则主要受含水率的影响,贡献率为66.4%。水洗砂的剪切特性与标准砂具有相似的变化规律,但也存在显著性差异,在海岸、河岸修复工程的优化设计及砂质边坡的防灾减灾保护工程中应充分考虑这一特性。 展开更多
关键词 剪切特性 敏感性分析 正交试验 水洗砂
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温度影响下能量桩-土接触面剪切特性试验研究 被引量：2
4
作者 陈志雄 甘丰嘉 +2 位作者 王成龙 彭宸 丁选明 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期16-23,共8页
能量桩工作过程中,桩体受温度变化影响会产生热变形,进而引起桩周土体的循环剪切作用,弱化地基承载力,给桩基的正常使用带来风险。由于传统直剪仪无法模拟能量桩工作过程中的温度变化,因此对桩-土接触面力学特性受温度影响的变化规律研... 能量桩工作过程中,桩体受温度变化影响会产生热变形,进而引起桩周土体的循环剪切作用,弱化地基承载力,给桩基的正常使用带来风险。由于传统直剪仪无法模拟能量桩工作过程中的温度变化,因此对桩-土接触面力学特性受温度影响的变化规律研究较少。对传统直剪仪进行改造,使其可以改变剪切试样温度;所用土体从重庆某施工现场取样,开展不同温度变化下桩-土接触面的室内土工直剪试验,分析单次温度变化和循环温度变化对桩-土接触面力学性能的影响,并对温度影响下桩-土接触面力学特性与土体力学特性的差异进行比较。结果表明,能量桩-土接触面的抗剪强度受温度影响较大;随着温度的升高,能量桩-土界面摩擦角和黏聚力先减小后增大;低法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响较大,而高法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响不显著;土体的抗剪强度、黏聚力和摩擦角随温度变化规律与桩-土界面类似。 展开更多
关键词 能量桩 剪切特性 桩-土接触面 温度变化
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隧道围岩-衬砌接触面剪切特性模拟研究 被引量：1
5
作者 赵旭 宗淼 +4 位作者 黄景琦 杜修力 赵密 崔臻 张茂础 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第10期135-142,共8页
探究隧道围岩-衬砌接触面在不同法向应力及不同粗糙度条件下的剪切特性规律,对进一步研究隧道围岩与衬砌间的相互作用及岩体稳定性具有重要的理论和工程意义。为考虑粗糙度条件,利用分形理论,通过改变分形公式中的分形维数D及分形粗糙度... 探究隧道围岩-衬砌接触面在不同法向应力及不同粗糙度条件下的剪切特性规律,对进一步研究隧道围岩与衬砌间的相互作用及岩体稳定性具有重要的理论和工程意义。为考虑粗糙度条件,利用分形理论,通过改变分形公式中的分形维数D及分形粗糙度G生成5种不同接触面,基于二维颗粒流程序(PFC^(2D)),建立接触面数值剪切模型,尺寸为150 mm×150 mm。开展同一接触面在不同法向应力下,数值模拟剪切试验及不同接触面在同一法向应力下的数值模拟试验;将数值剪切试验与室内剪切试验获得的剪切应力-剪切位移曲线进行对比,验证数值剪切模拟的可靠性。研究结果表明:(1)数值模型剪切破坏产生的裂隙主要集中于中间接触面处,破坏后的应力主要集中于接触面粗糙度最大处,破坏裂纹可分为剪切裂纹和张拉裂纹,其中张拉裂纹占主要优势;(2)剪切应力-剪切位移过程曲线存在爬坡、啃断、滑移三大阶段,具有明显的峰值强度和残余强度,法向位移随着剪切位移的增加而增大,产生剪胀效应;(3)随着法向应力增加,剪切和张拉裂纹数量增加,破坏现象越明显,峰值强度和残余强度增大,剪胀效应减小;(4)随着粗糙起伏度增大,即分形维数D的增大或者分形粗糙度G的减小,破坏裂纹数量增加,其中张拉裂纹增加较明显,峰值强度和残余强度增大,剪胀效应增大。 展开更多
关键词 隧道围岩 衬砌 接触面 剪切特性 颗粒流程序 数值模拟
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基于三维裂隙网络的岩体剪切特性尺寸效应分析 被引量：1
6
作者 宋盛渊 黄迪 +3 位作者 隋佳轩 陶勇 马牧野 李豪杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期9-18,共10页
为研究复杂裂隙岩体剪切特性的尺寸效应,以西藏怒江松塔水电站PDC3平硐为例,在现场采集裂隙信息的基础上,基于颗粒流PFC3D软件通过统计学方法及蒙特卡洛原理生成三维裂隙网络,构建等效岩体,进行大尺度直剪模拟试验得到裂隙岩体的抗剪强... 为研究复杂裂隙岩体剪切特性的尺寸效应,以西藏怒江松塔水电站PDC3平硐为例,在现场采集裂隙信息的基础上,基于颗粒流PFC3D软件通过统计学方法及蒙特卡洛原理生成三维裂隙网络,构建等效岩体,进行大尺度直剪模拟试验得到裂隙岩体的抗剪强度、内摩擦系数及内聚力,分别研究其尺寸效应并确定不同参数下的REV尺寸,继而对相关参数和试样尺寸分别进行非线性回归拟合,探究其函数关系。结果表明:抗剪强度、内聚力及内摩擦系数随着试样尺寸的变化而趋于稳定,且不同参数得到的REV大小不同;综合分析不同参数的REV尺寸,得出研究区裂隙岩体的剪切特性REV尺寸为11 m×11 m×11 m;通过函数关系拟合,抗剪强度、内聚力和内摩擦系数与试样尺寸之间均存在指数函数关系。该成果为研究复杂裂隙岩体的力学REV以及合理确定力学参数提供了依据。 展开更多
关键词 复杂裂隙岩体 尺寸效应 三维裂隙网络 直剪模拟 剪切特性
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海洋环境下吹填钙质粉土夹层剪切特性研究
7
作者 陈宾 李圆程 +1 位作者 张召 胡杰铭 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期63-71,共9页
南海岛礁吹填工程建设中,建筑地基土层内易形成厚度不均、间断分布的钙质粉土夹层,目前关于钙质粉土夹层在高盐度海洋环境下的力学特性少有研究。本论文分别开展了不同水盐比下钙质粉土的直剪试验、激光粒度分析、Zeta电位分析和SEM试... 南海岛礁吹填工程建设中,建筑地基土层内易形成厚度不均、间断分布的钙质粉土夹层,目前关于钙质粉土夹层在高盐度海洋环境下的力学特性少有研究。本论文分别开展了不同水盐比下钙质粉土的直剪试验、激光粒度分析、Zeta电位分析和SEM试验。结果表明,钙质粉土的抗剪强度和内摩擦角随水盐比的增加呈先减后增的变化趋势,而黏聚力变化呈先增后减;当盐溶液进入过饱和阶段,土体抗剪强度和内摩擦角连续下降,而黏聚力单调升高。含盐量的升高可促进颗粒发生团聚,提高土颗粒表面电势,但随着含盐量进一步增加,颗粒团聚效应不再显著。进入过饱和阶段后,盐晶体沉淀析出,颗粒间胶结程度加强,并以“包裹”细颗粒的形式促进颗粒接触面的润滑作用。 展开更多
关键词 钙质粉土 水盐比 剪切特性 粒度分析 Zeta电位分析
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不同含水量粉土与土钉界面的剪切特性
8
作者 李永辉 杨家旺 +1 位作者 王天东 高健利 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第11期151-157,180,共8页
通过控制含水量的粉土与土-钉界面拉拔剪切室内试验,研究不同土体含水量及上覆压力时,钉-土界面的剪切应力与剪切位移关系、界面剪切强度及表观摩擦系数的变化规律。试验结果表明:钉-土界面剪切应力随上覆压力的增加而显著增加,峰值剪... 通过控制含水量的粉土与土-钉界面拉拔剪切室内试验,研究不同土体含水量及上覆压力时,钉-土界面的剪切应力与剪切位移关系、界面剪切强度及表观摩擦系数的变化规律。试验结果表明:钉-土界面剪切应力随上覆压力的增加而显著增加,峰值剪切应力对应的拉拔位移也逐渐增大,且剪切应力达到峰值后出现软化现象;钉-土界面的剪切应力与土体含水量呈负相关;峰值、残余剪切应力均随着上覆压力的增大近似呈线性增加,随着土体含水量的增大而显著下降;峰值应力与残余剪切应力的差值随着土体含水量的增加而减小,随着上覆压力的增加而增大。研究成果可为土钉拉拔承载性能研究提供参考。 展开更多
关键词 粉土 含水量 土钉 界面拉拔 剪切特性
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滇池湖相沉积泥炭土参数测定与剪切特性研究
9
作者 阮永芬 蔡斯 +3 位作者 李荣玉 程芸 乔文件 蔡龙 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期259-268,共10页
有机质含量和含水率对泥炭及泥炭质土(简称泥炭土)的力学性质及工程特性影响都很大,但现有的规范、规程及标准对高有机质含量土的含水率(ω)及有机质含量(w u)测定标准不明确,各单位测试结果差异较大。为明确高有机质含量土的ω及w u测... 有机质含量和含水率对泥炭及泥炭质土(简称泥炭土)的力学性质及工程特性影响都很大,但现有的规范、规程及标准对高有机质含量土的含水率(ω)及有机质含量(w u)测定标准不明确,各单位测试结果差异较大。为明确高有机质含量土的ω及w u测定标准,开展不同灼烧温度及灼烧时间下的测试试验。滇池湖相沉积土的场地一般都有3~5层层状分布的泥炭土,现对不同埋深的5层泥炭土进行从低至高围压下的三轴固结不排水(CU)试验,探究不同埋深及围压下其应力-应变的变化规律及演化机理。试验发现:泥炭土随围压增大应力-应变关系曲线呈现“分层”现象,最大偏应力对应的应变随深度增加而减小,线型随围压和土样埋深而发生改变,孔隙压力系数总体随着深度的增加而减小,并提出CU试验泥炭土破坏应变控制标准。以上研究进一步加深了对泥炭土力学特性的认识,也为明确ω及w u的测定标准提供了试验依据。 展开更多
关键词 泥炭及泥炭质土(简称泥炭土) 含水率 有机质含量 剪切特性
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密实度对格栅-再生混凝土骨料界面剪切特性的影响
10
作者 吴建奇 李敏 +1 位作者 罗翔 陈腾 《路基工程》 2024年第5期84-90,共7页
为探究相对密实度、颗粒级配及法向应力等因素对格栅-再生混凝土骨料界面剪切特性的影响,通过大型直剪仪对不同相对密实度的再生混凝土骨料进行单调直剪试验。结果表明:在不同相对密实度、颗粒级配、法向应力影响因素下,界面均呈现出峰... 为探究相对密实度、颗粒级配及法向应力等因素对格栅-再生混凝土骨料界面剪切特性的影响,通过大型直剪仪对不同相对密实度的再生混凝土骨料进行单调直剪试验。结果表明:在不同相对密实度、颗粒级配、法向应力影响因素下,界面均呈现出峰值后剪切软化现象;相对密实度对界面剪切特性有显著影响,随着相对密实度的增大,界面抗剪强度、剪切模量、似黏聚力、内摩擦角及整体剪胀量均呈现增大趋势;随着不均匀系数的增大,界面峰值抗剪强度与残余抗剪强度均增大,剪胀现象明显;界面峰值抗剪强度随法向应力的增加近似线性增长,增加幅值、剪胀量随法向应力的增大呈现减小趋势。 展开更多
关键词 再生混凝土骨料 界面剪切特性 相对密实度 颗粒级配 抗剪强度
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填埋场复合衬垫界面动力剪切特性研究
11
作者 冯世进 史嘉梁 郑奇腾 《结构工程师》 2024年第3期125-134,共10页
填埋是我国生活垃圾的主要处置方式。复合衬垫系统作为污染物与外部环境之间的屏障,是现代生活垃圾填埋场的重要组成部分。复合衬垫界面的动力剪切强度较低,在地震作用下填埋场极易沿衬垫界面发生滑移,并进一步造成填埋场整体结构的失... 填埋是我国生活垃圾的主要处置方式。复合衬垫系统作为污染物与外部环境之间的屏障,是现代生活垃圾填埋场的重要组成部分。复合衬垫界面的动力剪切强度较低,在地震作用下填埋场极易沿衬垫界面发生滑移,并进一步造成填埋场整体结构的失稳破坏。针对国内外现有填埋场中常见的糙面HDPE土工膜-压实黏土复合衬垫界面,利用大型界面动力直剪仪,开展了考虑剪切位移振幅因素影响的动力剪切试验,得到了糙面土工膜-压实黏土衬垫界面的应力-位移曲线及动剪切强度演化过程,并进一步分析了动剪切模量和动阻尼比的振幅相关性。通过与已有涉及其他类型衬垫界面的对比,分析了糙面土工膜-压实黏土作为填埋场复合衬垫的抗震有利因素。 展开更多
关键词 填埋场复合衬垫 土工膜-压实黏土界面 动力剪切特性
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含水率和冻融循环对筋土界面剪切特性的影响 被引量：3
12
作者 孟亚 徐超 +1 位作者 贾斌 左彬澧 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期586-594,共9页
制作了一套可实现温度控制的筋土界面直剪试验设备。为了研究含水率、界面温度、冻融循环次数对筋土界面剪切特性的影响,开展11组土工格栅-砂土界面直剪试验。研究结果表明,筋土界面的黏聚力和摩擦角均随含水率的增加而减小,当含水率提... 制作了一套可实现温度控制的筋土界面直剪试验设备。为了研究含水率、界面温度、冻融循环次数对筋土界面剪切特性的影响,开展11组土工格栅-砂土界面直剪试验。研究结果表明,筋土界面的黏聚力和摩擦角均随含水率的增加而减小,当含水率提高时,筋土间的抗剪强度减弱。加筋可显著提高冻土的抗剪强度,当界面温度为-10℃时,土工格栅-砂土界面剪应力峰值较冻结后砂土的剪应力增加了约20%。筋土界面剪应力随着界面温度的降低而增大,当界面温度在0℃以下时,剪应力较大且剪应力-剪切位移曲线会出现峰值强度和残余强度,而在无冻结情况下,筋土界面剪应力稳定值基本相同。冻融循环后筋土界面的抗剪强度减小,筋土界面的黏聚力和摩擦角均随着冻融循环次数的增加而减小,但在4次冻融循环后趋于稳定。研究成果可为冻土地区土工格栅加筋土结构的设计和应用提供理论依据。 展开更多
关键词 土工格栅 直剪试验 筋土界面 剪切特性 冻融循环
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长时浸泡红砂岩加/卸荷条件下的剪切特性及细观损伤机理 被引量：3
13
作者 孙钱程 徐晓 +2 位作者 丰光亮 周炳昊 赵凯冰 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期77-89,共13页
三峡库区防洪限制水位(145m)以下岸坡岩体在库水升降过程中经历了长期浸泡作用,并且水位变化导致岩体受到切向加载剪切和法向卸荷剪切2种工况作用,而岩石剪切特性的差异直接影响岸坡在不同水库运营阶段的稳定性。文章以典型长石石英砂... 三峡库区防洪限制水位(145m)以下岸坡岩体在库水升降过程中经历了长期浸泡作用,并且水位变化导致岩体受到切向加载剪切和法向卸荷剪切2种工况作用,而岩石剪切特性的差异直接影响岸坡在不同水库运营阶段的稳定性。文章以典型长石石英砂岩为研究对象,开展了不同浸泡天数下砂岩试样的切向加载、法向卸载剪切试验,得到了2种受力条件下砂岩剪切特性的变化规律,并结合溶液测试、SEM测试、核磁共振试验揭示了不同工况下岩石剪切特性产生差异的细观机理。研究结果表明:(1)与初始试样相比,经过80d的浸泡后,该类试样的黏聚力损失要大于内摩擦角的损失,切向加载剪切所得黏聚力降低了40.5%,内摩擦角最终仅降低了2%,而法向卸荷剪切所得黏聚力降低了31%,内摩擦角最终降低了8%;(2)试样经历长期浸泡导致胶结物矿物被溶解、溶蚀,次生孔隙逐步发育并贯通,孔隙度增大,经过60d浸泡后,试样的含水率、孔隙度、孔隙结构基本达到稳定状态,克服剪切作用的颗粒骨架几乎不再受浸泡水的影响,这是长期饱水试样剪切性质逐渐弱化并趋于平稳的原因;(3)法向卸荷剪切条件下,剪切主裂纹面与理论剪切面之间偏差增大,破裂面更倾向于形成“S型”和“M型”,实际剪切面的增大变相提高了岩石的抗剪强度,而对岩石抗剪强度贡献最大的是骨架颗粒,故岩石内摩擦角更大,而提供黏聚力的充填胶结物质在张剪破坏中的贡献小,所以法向卸荷中岩石的黏聚力更低。研究成果可为库区涉水边坡在水位升降中的稳定性评价以及考虑实际工况进行参数取值的试验方法选择提供参考。 展开更多
关键词 砂岩 剪切特性 切向加载 法向卸荷 细观机理 库岸边坡 三峡库区
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膨胀土-混凝土界面剪切特性研究及界面系数修正 被引量：1
14
作者 朱竹亮 林斌 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3348-3355,共8页
为对不同含水率下与不同法向应力下的膨胀性土的界面抗剪强度-界面剪切位移曲线进行分析,通过设计室内膨胀土-混凝土界面直剪试验,研究各含水率对膨胀土-混凝土界面各力学性质的影响。结果表明:不同含水率条件下的应力应变曲线均无应变... 为对不同含水率下与不同法向应力下的膨胀性土的界面抗剪强度-界面剪切位移曲线进行分析,通过设计室内膨胀土-混凝土界面直剪试验,研究各含水率对膨胀土-混凝土界面各力学性质的影响。结果表明:不同含水率条件下的应力应变曲线均无应变软化现象,基本符合应变硬化模型;含水率的增长,对界面抗剪强度有较为明显的劣化影响,应力应变曲线的峰值也随之愈发滞后;同一含水率的界面抗剪强度与法向应力较好地符合摩尔-库伦强度准则,随着含水率的逐渐增长,界面抗剪强度也呈现递减态势;界面黏聚力先呈增长态势,后呈逐渐减小态势;界面等效剪切模量呈现下降趋势,同时通过微观角度对界面黏聚力和界面内摩擦角引起的界面强度变化规律进行了机理性的分析。界面内摩擦角则随着含水率增加逐渐地呈现反比例函数降低态势,引入界面摩擦系数,进一步细致分析界面摩擦力学性质,同时修正了界面黏聚力和法向应力对界面摩擦带来的较大影响,针对于浅层边坡土体与桩基础的摩擦估算,考虑到法向荷载对于界面摩擦系数影响较为合理。 展开更多
关键词 含水率 膨胀土与混凝土界面 界面剪切特性 界面修正系数
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干湿-冻融循环条件下膨胀土剪切特性的劣化机制研究 被引量：5
15
作者 张浩 张凌凯 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期94-105,共12页
因北疆供水一期工程膨胀土渠坡每年经历通水、停水及冻结、融化过程,导致渠坡多次发生滑动破坏现象。为深入探讨膨胀土渠坡的滑动破坏机理,通过对膨胀土进行裂隙性试验、剪切试验及其微观试验,从宏-细-微三个角度分析了膨胀土的劣化物... 因北疆供水一期工程膨胀土渠坡每年经历通水、停水及冻结、融化过程,导致渠坡多次发生滑动破坏现象。为深入探讨膨胀土渠坡的滑动破坏机理,通过对膨胀土进行裂隙性试验、剪切试验及其微观试验,从宏-细-微三个角度分析了膨胀土的劣化物理机制。研究结果表明:膨胀土经过干湿-冻融循环后,裂隙率、裂隙条数及裂隙总长度等评价指标呈急剧上升的趋势,而后速度变缓最后趋于稳定,因现有指标存在量度单一等问题,在已有裂隙性指标基础上,通过相交点数和裂隙条数提出一种新的裂隙评价指标Q,可全面评价裂隙发育程度,Q随着循环次数的增加而增加,而后变缓最后趋于稳定;膨胀土经过不同次数干湿-冻融循环,黏聚力随循环次数的增加而减小,内摩擦角基本处于稳定值,抗剪强度主要与黏聚力相关联,黏聚力与裂隙参数Q关系曲线呈线性变化,黏聚力随Q的增加而减小;微观机理方面,通过微观电镜扫描,发现土体微观结构受干湿-冻融循环影响显著,土体微观结构逐渐破碎,颗粒总面积减少,孔隙体积增加,微小孔隙不断连接,逐渐形成新的裂隙;裂隙参数Q与各微观参数的灰色关联度均大于0.67,其中颗粒总数及颗粒总面积为主要影响因素;裂隙的产生使土颗粒之间的相互作用力逐渐减小,导致黏聚力变小。 展开更多
关键词 干湿-冻融 膨胀土 剪切特性 裂隙规律 微观机理
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膨胀土-砂桩界面剪切特性试验研究
16
作者 谢余军 林斌 范政登 《河南城建学院学报》 CAS 2024年第6期35-40,共6页
为研究土体与弹性材料之间的界面力学特性,通过膨胀土-砂桩接触面直剪试验,对不同含水率和不同垂直压力下剪应力与剪切位移曲线进行分析,探讨含水率对界面抗剪强度的影响。结果表明:在不同的含水率条件下,剪应力与剪切位移的关系曲线均... 为研究土体与弹性材料之间的界面力学特性,通过膨胀土-砂桩接触面直剪试验,对不同含水率和不同垂直压力下剪应力与剪切位移曲线进行分析,探讨含水率对界面抗剪强度的影响。结果表明:在不同的含水率条件下,剪应力与剪切位移的关系曲线均表现为剪切硬化型;随着垂直压力的增加,剪应力峰值增加,其对应的剪切位移变大;界面抗剪强度随含水率增长呈现先增长后降低的变化规律;在同一含水率条件下,界面抗剪强度与垂直压力的关系符合摩尔-库伦准则;界面内摩擦角、界面黏聚力与含水率之间满足二次多项式关系,随着含水率增加,界面黏聚力呈递增趋势,界面内摩擦角则呈下降趋势。 展开更多
关键词 剪切特性 膨胀土-砂桩界面 剪应力-剪切位移关系 含水率
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常法向刚度下软弱夹层结构面剪切特性试验研究
17
作者 罗战友 饶远 +2 位作者 黄曼 吕原君 刘广建 《浙江科技大学学报》 CAS 2024年第5期436-443,共8页
【目的】为研究常法向刚度条件下软弱夹层对岩石结构面稳定性的影响,对不同充填度的结构面剪切特性进行试验研究。【方法】基于Barton经典形貌曲线的粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC),采用3D雕刻技术制作了15组岩石结构面... 【目的】为研究常法向刚度条件下软弱夹层对岩石结构面稳定性的影响,对不同充填度的结构面剪切特性进行试验研究。【方法】基于Barton经典形貌曲线的粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC),采用3D雕刻技术制作了15组岩石结构面上下盘,开展了不同法向刚度(K_(n)=10、20、40 kN/mm)及充填度(Δ=0.0、0.5、1.0、1.5、2.0)的结构面直剪试验。【结果】充填度为0.0时,结构面剪应力随剪切位移增加呈非线性振荡上升,且最大剪应力随法向刚度增大不断增大;同一法向刚度(K_(n)=20 kN/mm)条件下,充填度为0.5和1.0时,结构面剪应力随剪切位移增加呈非线性增长,充填度为1.5和2.0时,结构面剪应力随剪切位移增加而增加并趋于平稳;结构面最大剪应力随充填度增加呈非线性减小,且临界充填度介于1.5~2.0之间;软弱夹层结构面剪胀量随法向刚度增大而减小,且随着充填度继续增加,法向位移由剪胀逐渐转为剪缩,破坏模式也转为夹层剪切破坏。【结论】本研究结果为地下工程中软弱夹层围岩稳定性评价提供了试验依据。 展开更多
关键词 岩石结构面 软弱夹层 常法向刚度 充填度 剪切特性
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软弱夹层结构面剪切特性各向异性试验研究
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作者 罗战友 殷志强 +2 位作者 邹宝平 陶燕丽 吴李泉 《浙江科技学院学报》 CAS 2024年第3期249-256,共8页
【目的】研究不同剪切方向下软弱夹层结构面剪切特性的差异。【方法】选取各向异性特征明显的天然三维结构面形貌,制作了具有不同充填度的含淤泥质黏土结构面试样;基于自主研发的软弱夹层岩石结构面各向异性直剪仪,开展了不同充填度下... 【目的】研究不同剪切方向下软弱夹层结构面剪切特性的差异。【方法】选取各向异性特征明显的天然三维结构面形貌,制作了具有不同充填度的含淤泥质黏土结构面试样;基于自主研发的软弱夹层岩石结构面各向异性直剪仪,开展了不同充填度下含有软弱夹层岩石结构面各向异性直剪试验,分析了软弱夹层结构面剪切特性的各向异性规律。【结果】1)不同剪切方向下无充填结构面剪应力剪切位移曲线具有峰前硬化和峰后软化特征,其法向与剪切位移曲线表现出先剪缩后剪胀的变化趋势;2)相同充填度不同剪切方向下软弱夹层结构面剪应力剪切位移变化规律存在差异,且剪应力与剪切位移的峰后软化特征随着充填度的增大逐渐消失;3)同一充填度下结构面峰值抗剪强度随着剪切方向的变化呈现差异;各向异性程度随着充填度增大呈现出先增大后减小的规律;4)同一充填度下软弱夹层结构面法向与剪切位移曲线随剪切方向差异呈现不同的变化规律,剪切特性随充填度增大由剪胀转变为剪缩,各向异性程度降低。【结论】本试验结果对研究岩体滑坡的破坏机理具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 各向异性 剪切特性 天然三维结构面 软弱夹层 直剪试验
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带压环境下泥浆-泡沫组合改良级配不良砂剪切特性研究
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作者 王树英 钟嘉政 +1 位作者 倪准林 郑响凑 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2879-2888,共10页
盾构穿越富水砂性地层时易出现排渣不畅或喷涌等风险,仅采用泡沫改良往往无法有效改善级配不良渣土的流动性与抗渗性,归因于泡沫易消散和流失,故须引入膨润土泥浆进行组合改良。正确认识土舱压力环境泥浆-泡沫组合改良级配不良砂土的剪... 盾构穿越富水砂性地层时易出现排渣不畅或喷涌等风险,仅采用泡沫改良往往无法有效改善级配不良渣土的流动性与抗渗性,归因于泡沫易消散和流失,故须引入膨润土泥浆进行组合改良。正确认识土舱压力环境泥浆-泡沫组合改良级配不良砂土的剪切大变形行为有助于优化满足盾构安全掘进的渣土组合改良方案。因此,开展了泥浆-泡沫组合改良级配不良砂土的加压十字板剪切试验,研究结果表明:在土舱压力环境下,组合改良砂土的初始孔隙比和饱和度随泥浆注入比(bentonite injection ratio,简称BIR)增加而增大,有效应力降低,进而导致峰值强度和残余强度降低;然而剪切强度的剪切率相关性和有效内摩擦角对BIR的敏感性较弱;BIR增加还使大变形后改良砂土的屈服应力有所降低。此外,对比常压下流动性相似的3类不同改良砂土带压剪切大变形行为,表明带压环境下提高BIR或泡沫注入比(foam injection ratio,简称FIR)均可提高孔隙比且减小有效应力,但相较于纯泡沫改良砂土,组合改良砂土具有更低的有效应力和剪切强度。该类级配不良砂土的合适组合改良参数为FIR=20%、BIR=10%~15%。最后,细观成像结果揭示了膨润土对改良砂土剪切强度的双重削弱作用:(1)吸附砂土颗粒表面,降低颗粒间摩擦力;(2)延缓泡沫衰变,使得小粒径气泡较均匀分布于孔隙中,进而有效削弱土骨架强度。 展开更多
关键词 泥浆-泡沫组合改良砂土 泥浆注入比 加压十字板剪切试验 剪切强度特性 强度削弱机制
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不同温湿冻融循环条件下粉土剪切特性试验研究
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作者 彭亚涛 何文源 +1 位作者 李力 王志留 《岩土工程技术》 2024年第2期203-210,共8页
为了探究不同温湿条件下冻融循环作用对压实粉土剪切特性的影响,以郑州黄泛区粉土为研究对象,在-5~5℃和-15~15℃温度幅值冻融循环条件下,对含水率为6.0%、10.0%、14.0%、18.0%以及饱和含水率下的压实粉土试样进行冻融循环,并进行剪切... 为了探究不同温湿条件下冻融循环作用对压实粉土剪切特性的影响,以郑州黄泛区粉土为研究对象,在-5~5℃和-15~15℃温度幅值冻融循环条件下,对含水率为6.0%、10.0%、14.0%、18.0%以及饱和含水率下的压实粉土试样进行冻融循环,并进行剪切特性试验及微观结构分析。结果表明:冻融循环过程中,压实粉土颗粒间的接触方式、排列组合和孔隙特征发生改变,抗剪强度呈先降低后逐渐趋于稳定趋势;由于土中水发生相变和颗粒间作用力发生变化,土样含水率越大,冻融温度幅值对土样剪切强度及其强度参数衰减作用越明显;相同温度幅值条件下,由于颗粒面胶结以及孔隙间水膜润滑的综合作用,冻融循环过程中压实粉土含水率越高,抗剪强度及黏聚力衰减比例越小,内摩擦角衰减比例越大。 展开更多
关键词 岩土工程 粉土 冻融循环 剪切特性 微观结构 温湿条件
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