饱水砂岩力学性质软化试验研究

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地下硐室围岩在富水条件下强度弱化,对硐室开挖与营运造成威胁.为探究围岩在饱水作用下的力学性质及细观结构特征变化,开展了不同围压和饱水条件下的三轴压缩及扫描电镜试验.研究表明:(1)随着饱水作用的增强,砂岩力学性能不断衰减,当饱水天数达到30 d时,衰减幅度趋于平缓;(2)砂岩饱水劣化效应显著,峰值应力、黏聚力、内摩擦角、弹性模量和变形模量的劣化度累积规律较相似,饱水天数15 d以前累积较快,15 d以后累积速率放缓;(3)砂岩断口多表现为贝纹性状,以韧性破坏为主,围压对断口微裂纹发育起抑制作用,饱水作用促进微裂纹发育.研究成果为饱水作用下岩石力学性能劣化规律研究提供一定参考.
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为深入认识深部含缺陷型岩石的力学行为与破坏特征,利用砂岩材料加工为不同孔径、不同孔数的立方体试样(50 mm×50 mm×100 mm),并利用GCTS RTX-3000岩石三轴仪对含孔洞型缺陷砂岩试件开展了真三轴试验,侧向应力加载到一定值后保持不变,最大主应力继续加载直至试件破坏,探究Mogi-Coulomb强度准则是否能用来描述含缺陷岩样的强度特征.试验结果表明:孔洞存在造成试件的力学参数劣化明显,试件会提前进入塑性屈服阶段,峰值强度下降明显;在加载初期,侧向应变增长速度随孔径、孔数增加而增加,而后趋
空心锥体基础是一种新型的山区风电基础型式,克服了传统基础混凝土用量大、地基开挖堆积的渣土破坏山区环境、缺乏一定的柔性使其适应上部风机变形能力不足等缺点.为研究基础侧壁铺设的橡胶层对基础水平承载力、基础位移、岩石压力分布及基础耗能能力的影响,在循环荷载作用下进行模型试验与有限元分析.研究表明:(1)基础的主要承载部位位于埋深方向距离基础顶板0.63倍基础高度范围内;与未设置橡胶层相比,橡胶层会使基础的水平承载力稍有降低,但基础的累积竖向位移将显著减小,表明橡胶层能有效控制基础上拔,而且基础侧壁的岩石压力减少
山西汾河一级阶地的饱和粉土大多具有灵敏性,使得其强度和变形性质在扰动前后差别很大.为了研究灵敏性粉土的压缩及触变特性,对探井取样的原状土和重塑土样进行了一维固结压缩试验和无侧限抗压强度试验.试验结果表明,原状土加载到结构屈服应力处,沉降量突增,固结系数突增,主固结比突降,次固结对沉降的贡献开始上升;原状土与重塑土的差异是原状土的结构强度引起的,在高压固结压力下两者压缩曲线约在0.58e0处重合;灵敏土无侧限抗压强度试验的应力应变曲线表现出类似超固结土的应变软化特性,其触变后恢复具有时效性,弹性模量受扰动影
共轭X型节理岩体广泛分布于自然界,准确认识共轭X型相交节理之间的干涉效应对相关岩体工程的安全稳定至关重要.通过制作节理岩体相似材料试件,改变主次相交节理的倾角及长度,进行室内模型试验和理论分析,研究相交节理干涉效应对岩体力学特性的影响规律.研究结果表明:X型节理岩体翼裂纹主要沿主节理尖端扩展,次节理扩展受到抑制;同倾向相交节理间干涉效应导致主节理尖端应力强度因子增大,且次节理倾角为45°时,干涉效应最明显;反倾向主次节理夹角为60°时,次节理对主节理尖端应力强度因子的屏蔽效应最强;反倾向主次节理间夹角为9
为解决贵州红黏土路基工程中由水稳性差、强度不足、变形较大以及胀缩性明显等引起的一系列公路病害问题,本文以贵州某公路路基原状红黏土作为试验原料,通过在天然红黏土中掺入不同含量的固化剂开展室内试验,研究了改性红黏土的水理性质与力学强度特性,并结合现场试验路段的施工和检测,对红黏土复合材料进行了评价.结果表明:随着固化剂的增加,改性红黏土的液塑限含水量分别向坐标不同方向移动,土体遇水抵抗破坏的能力增强,胀缩特性得到有效控制,土体无侧限抗压强度、承载能力和回弹模量显著提高,弥补了红黏土存在的工程缺陷,可提高公路工
为了研究注浆作用对钢管桩承载性能的影响,本文开展了 160 mm、200 mm两种桩径、5 m和8 m两种入土深度、注浆与不注浆两种条件下共18个试验桩的现场抗压静载荷试验,分析了注浆作用对钢管桩荷载位移曲线、极限承载力及破坏模式的影响.结果表明:注浆作用使钢管桩荷载位移曲线上的中间曲线段更加明显,塑性变形范围增加;注浆作用整体提高桩基承载力30%以上,管径最细、埋深最浅的I#桩提升效果最明显;注浆过程中浆液在桩周土中产生劈裂、渗扩、填充、胶结、压密等一系列物理化学作用,最终在桩端形成“水泥土加固体”,在
以上海深层隧道调蓄系统中的特深圆形竖井工程为背景,通过土工试验获得深层土的力学参数,然后利用数值模拟获得其土压力分布模式.在此基础上,分析了插入比、挡土墙刚度、竖井直径以及挡土墙厚度对土压力及侧向位移的影响.结果表明:当插入比大于0.18时,增加插入比对圆形竖井的侧移和土压力的影响不显著;弹性模量的降低量小于50%时,圆形竖井侧移略微增大,对开挖面以上的土压力有明显影响;开挖面以下约20 m,土压力值与竖井直径呈非线性负相关,且竖井直径的影响随深度增加而减弱;竖井侧移随着墙厚的增大而减小,但由于边际效应的
针对带压开采煤层底板岩层阻水性问题,进行底板岩体试样伺服渗透试验,分析了岩体试样渗透率与变形破坏演化相互关系.结果表明,全应力-应变过程岩样渗透率可划分为原始空隙渗透率和加载破坏渗透率两种,在压密-弹性段内,岩石的渗透率多表现为原始空隙渗透率,稳定破裂-裂纹扩展段内,则多表现为加载破坏渗透率;岩石突增点处应力、应变为峰值点处应力、应变的60%~80%之间,大多数岩石渗透率峰值出现在岩石的峰后阶段,部分出现在岩石峰值点处,少数的岩石渗透率峰值存在于岩石峰值强度之前,且多为软岩;灰岩类和砂岩类岩石变形破坏比泥
青藏高原及其东缘高山区的交通建设和能源开发,需要修建众多的深埋长大隧道,采用TBM掘进具有显著优势.依托西藏雅鲁藏布大峡谷DXL隧道双护盾TBM掘进施工,就隧址区工程地质环境、基于尾渣的围岩特征信息的即时获取方法以及围岩性态判别等进行了研究.结果表明:(1)高地应力环境下,隧址区裂隙性硬质围岩微细观破裂,造成宏观大变形是引起TBM掘进机卡机的主要原因;(2)综合尾渣分析和管片灌浆孔观测,能够获得隧道掌子面附近围岩即时岩性、岩体结构与变形性态等重要信息及参数;(3)基于围岩即时信息及参数,提出围岩工程地质性
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