水利工程中防渗结构多类型材料单轴试验研究

为研究某水利枢纽工程中防渗墙结构多类型混合料力学特征,设计开展了不同因素影响特性试验。研究了水灰比对混合料抗压强度抑制效应,且水土比降低,可提高水灰比对混合料强度的抑制效应;高水灰比混合料塑性变形能力较强,峰值应变最大。获得了水土比与混合料抗压强度为负相关,但在水灰比为6试验方案中,水土比在低于5.5时,强度为递增,各水土比方案中强度最大为水土比5.5,两个养护龄期下分别达101.4 kPa、171.9 kPa;水土比对峰值应变影响较弱。研究了养护龄期与混合料强度为正相关,同一配合比中养护30 d试样抗压强度相比养护15 d增大了33.8%;水泥可提升养护龄期对强度促进效应,但土含量在养护龄期促进强度效应中具有上限性。研究成果可为水利工程中多类型混合料的应用认识提供参考。     

额尔齐斯河流域输水灌渠防渗混合料力学稳定性研究

针对额尔齐斯河流域输水灌渠工程U型防渗混合料力学稳定性,设计开展纤维含量与尺寸效应影响分析。纤维含量与混合料强度具有正相关线性函数关系,直径50mm试验组中,含量增大5%,强度平均随之增幅13.2%,应根据不同尺寸类型试样配比相应的纤维含量。纤维含量可促进混合料线弹性模量,但最大应变与峰值应变随之减小。试样直径愈大,混合料强度愈低,且纤维含量同比增长,可削弱尺寸效应对混合料强度抑制效应。尺寸效应可限制混合料线弹性变形增长能力与最大应变发展,但对峰值应变无显著影响。论文可为输水灌渠工程中防渗混合料砌块或同类型材料力学稳定性试验研究提供一定参考。     

粤北地区穿高地温河道堤防混凝土材料HM耦合试验研究

为研究穿高地温区段护坡材料混凝土三轴力学特性,设计开展HM耦合下力学试验.混凝土三轴强度与温度、高聚物纤维体含量均为正相关,但高温热作用受围压效应有所减弱,而纤维体含量对强度促进作用在围压效应下有所提高.高温热作用影响混凝土变形模量,温度75℃、125℃下线弹性模量相比温度25℃分别增大了23.5％、85.9％;纤维体...     

颗粒破碎对堆石料静动力特性影响的试验研究

开展了堆石料的大型静力三轴试验和动力三轴试验,研究了级配与颗粒破碎对静力力学特性的影响,讨论了动静力力学特性的相似性。研究表明当细颗粒含量在30%以内时,堆石料的强度指标和弹性模量随细颗粒含量的明显增加而提高;颗粒破碎对堆石料的力学特性影响较大,堆石料的颗粒破碎程度随细颗粒含量的增加而减少,随应力的增大而增大。研究还表明,堆石料的动力力学特性与静力力学特性具有相似性,当细颗粒含量增加后,级配趋向优良,堆石料的最大动模量和抵御地震残余变形的能力得到了提高。     

水利枢纽工程场地土料掺金属离子状态下三轴力学试验研究

为分析粤北地区水利枢纽工程土体掺金属离子状态下三轴力学特征影响性,采用压缩渗透试验系统设计完成土体三轴力学试验,研究获得金属离子含量对土体力学特性影响具有阶段性变化,以离子含量20g/L下加载应力为最大,在含量0～20g/L区间内,土体强度递增,含量增大10g/L,强度平均增长10.3%;含量20～60g/L区间内,强度递减,含量增大20g/L,土体强度平均损耗10.2%;金属离子含量愈大,则土体线弹性变形能力愈弱,进入塑性变形扩容阶段愈滞后。围压对土体力学特性影响主要限于应力特征,围压愈大,土体承载强度愈高,而变形特征受围压影响较小,各围压下原状土线弹性模量均为265.1k Pa。研究成果可为水利工程中地基土层承载力设计提供一定参考。     

工业固废赤泥用于粉土流动化回填材料的制备与性能研究

为有效解决回填工程中传统填料压实不足的难题,利用开挖粉土、水泥和水作为原材料制备具有自流平和自密实特性的新型回填材料。同时,为提高工业废弃物的资源化利用程度,进一步降低工程造价,将氧化铝工业产生的赤泥引入到回填材料的制备中,用以代替部分水泥。在混合料配合比设计中,以流动度作为控制指标,得到水固比为0.43时所制得的混合料满足流动度要求(200～300 mm)。在此基础上,通过一系列室内试验,分别对混合料的流动性、泌水性和抗压强度进行了研究。试验结果表明:赤泥含量的增加能减小拌合物的流动度和泌水率,并且能加快泌水完成时间;用赤泥替代部分水泥,并不影响混合料强度的增长速率;与不掺加赤泥的混合料强度相比,赤泥替代水泥掺量在10%～15%范围时的混合料强度会增大,而赤泥替代量<10%或>15%时的混合料强度均会减小。对于粉土流动化回填材料,赤泥在泌水稳定性和强度方面均展现出良好的应用前景。     

级配对堆石料颗粒破碎及力学特性的影响

级配是影响堆石料颗粒破碎和力学特性的重要因素。为研究级配对堆石料强度和变形特性的影响,开展了3种堆石料的大型三轴排水剪切试验;同时为分析不同级配堆石料的颗粒破碎特性,对试验前后试样进行了颗分试验。试验结果表明,颗粒破碎率随应力的增大而增大,在同一围压情况下,相比于细颗粒含量高的堆石料,细颗粒含量少的产生的颗粒破碎率要大。随细颗粒含量的增加,强度指标变大,抵御变形能力增强,剪切过程中产生的体积变形小,剪胀更为明显。     

热力耦合下水工混凝土三轴破坏力学试验研究

为研究粤北扩建水利枢纽工程混凝土在热力耦合场中力学特征,设计温度热效应与配合比设计因素影响试验组。混凝土承载强度受温度影响具有阶段性变化,当温度低于225℃时,强度为递增态势;而超过该温度时,其温度热效应为损伤作用。围压效应可削弱温度热作用。温度热效应从混凝土弹性压密阶段开始产生影响。特种掺加剂含量与混凝土承载强度具有正相关关系,围压5、15 MPa下掺加剂含量每增大2%,试样强度可分别提升10.6%、18.8%;围压愈大,试样脆性变形愈弱,掺加剂含量对混凝土力学特征影响在屈服变形阶段较显著。温度热效应及配合比参数对抗剪特征参数影响均为一致性,温度225℃下抗剪参数最大,而掺加剂含量愈大,则抗剪参数增大,但内摩擦角参数受影响变幅弱于黏聚力。研究成果可为研究水工混凝土热力耦合下力学影响变化特性提供参考。     

水泥土力学特性随龄期发展规律试验研究

水泥土搅拌法是加固软土地基的常用方法,水泥土强度随龄期的发展规律直接影响水泥土的加固设计、施工进度安排和控制.基于我国东南沿海淤泥土特点,通过室内配比试验和力学加载试验,获得了5种以常用水泥为固化剂的水泥土试样90 d龄期内的应力应变曲线.在此基础上研究了不同固化剂和龄期对水泥土力学特性的影响,建立了水泥土抗压强度与龄期间的关系式,能根据水泥土3 d强度较准确地预测水泥土的后期强度,对于提高施工质量控制水平有重要意义.     

取样卸荷对膨胀性泥岩强度与变形特性影响的试验研究

泥岩强度和变形参数是工程设计与施工控制的重要指标。为研究卸荷作用和水岩作用对膨胀性泥岩强度和变形特性的影响程度，选取南宁盆地典型膨胀性泥岩为研究对象，进行了加卸荷剪切试验和无荷膨胀率试验，在此基础上，分析了卸荷泥岩强度变化规律，探讨了水岩作用对卸荷泥岩变形特性的影响程度。试验结果表明，卸荷作用引起泥岩强度降低，压缩性增大，相比于加载条件，卸荷状态下泥岩的黏聚力明显较高，而内摩擦角则相对较小。引入卸荷比和强度损失率分析了卸荷泥岩的强度变化规律，卸荷泥岩强度损失率随卸荷比增加而增大，当卸荷比为0.7~0.8时，泥岩强度损失率最大。相对于卸荷作用，水岩作用对泥岩变形特性的影响较大，对样品的损伤约占30%~65%。研究结果表明获取试样力学参数中不能忽略取样过程对泥岩强度和变形特性的影响。     

天然火山灰材料对大坝混凝土力学与变形性能的影响

以三级配大坝混凝土为基础,研究了不同掺量火山灰材料对混凝土配合比、力学、变形等性能的影响。结果表明,掺入20%～30%的火山灰材料可有效提升混凝土拌和物的工作性能,且具有一定的减水效果;随着火山灰材料掺量的增加,硬化混凝土早期力学、变形性能越低,后期由于火山灰的“二次水化”特性,龄期的增长有效降低或弥补火山灰材料带来的不利影响;同时改善了混凝土强度发展曲线,使之匀速化,有效减缓推迟水泥水化温升,且不影响后期的强度指标。     

砂粒含量对砂质黄土力学性质影响试验研究

为研究不同砂粒含量对砂质黄土力学特性及其工程地质性质的影响，以吴起砂质黄土为主要研究对象，基于室内渗透试验、压缩试验、三轴剪切试验，研究了不同砂粒含量（３０％、３５％、４０％、４５％）对砂质黄土渗透特性、压缩特性及强度特性的影响及其力学机制，所得结果为砂质黄土地区滑塌灾害防治减灾提供了重要的力学参数。试验表明:随着砂粒含量的增加，砂质黄土的渗透性逐渐增大，其孔隙比逐渐增大，可压缩性逐渐增强，抗剪强度逐渐增大；砂粒含量对抗剪强度参数的影响表现为随着砂粒含量的增加其内摩擦角逐渐增大，黏聚力逐渐减小。     

基于PFC的先锋闸站移建工程中黏土堆筑料三轴力学特性影响因素研究

为研究先锋闸站移建工程中黏土堆筑料三轴力学特性影响因素,借助PFC仿真计算系统,研究获得了刚度以及颗粒力学特征参数对黏土三轴力学特征影响。研究了刚度对黏土试样力学特征影响较小,平均刚度比每增长0.4,三轴抗压强度增长3.2%,围压并不改变强度受刚度比参数影响的增长幅度。获得了颗粒力学特征参数对黏土试样力学特征影响,弹性模量、内摩擦角与黏土三轴抗压强度均为对数函数关系,且颗粒力学特征参数愈大,黏土试样脆性变形特征愈强,峰值应力后下降幅度愈大;残余强度随颗粒力学特征参数变化均为递增。论文可为研究水利工程中黏土等黏性土体材料力学特性影响因素提供了计算参考。     

双膨胀水泥混凝土的基本性能研究

本文对低热微膨胀水泥及双膨胀水泥混凝土的力学，热学，变形，耐久性等各项物理力学及变形性能进行了全面，系统，深入的研究，同时研究了水泥净浆，砂浆成本的长期变形以及与自生体积变形三者的关系，阐明了双膨胀水泥的膨胀为形特性和膨胀原理以及制备方法。     

水泥含量和养生时间对合成模型冰物理力学性质的影响

试验研究一种新型水泥基合成模型冰的物理和力学性质，分别测取了7种水泥含量、8种养生时间试件的物理和力学参数，包括密度、压缩强度、弯曲强度和弹性模量，以分析水泥含量和养生时间对这种模型冰物理和力学指标的影响。试验结果发现模型冰密度等其他力学指标均随水泥含量增加呈指数增加；而随室温养生时间增加，模型冰的物理和力学指标约在140h处达到一峰值，然后下降。由试验结果获得的模型冰物理和力学指标等值图，可作为选择模型冰指标的基础。     

动力荷载作用下河道淤泥气泡混合土的变形特性试验

为了解河道淤泥气泡混合土(FMLSS)在动力荷载作用下的变形特性,采用室内动三轴试验研究了围压、含水率、水泥掺入量和气泡含量对FMLSS动变形特性的影响。试验结果表明:FMLSS的动应力应变关系曲线符合双曲线关系,在一定的动应力作用下,动应变随围压和水泥掺入量的增大而减小,随含水率和气泡含量的增大而增大;当动应变相同时,FMLSS的动弹性模量随围压和水泥掺入量的增大而增大,随含水率和气泡含量的增大而减小,动弹性模量与动应变的关系曲线为平缓衰减型;含水率和水泥掺入量是影响FMLSS变形特性的主要因素。     

基于三轴冻融试验的土体力学特征变化研究

针对抽水泵站水利枢纽工程中场地填土三轴力学特征影响特性,设计开展室内三轴试验,研究了土体力学特征与冻融交替次数、含水量关系。含水量抑制土体抗剪强度,但冻融次数增多,则含水量的抑制效应有所降低。抗剪强度随冻融次数呈先减后增变化,在0～8次循环时,每2次冻融,可造成强度损耗20.2%,但8～12次循环,可造成强度增长7.2%。含水量与线弹性模量为负相关关系,但塑性硬化阶段的变形模量随含水量为递增关系。土体变形为"线弹性变形-塑性硬化变形"两阶段,当冻融次数愈多,则两阶段变形衔接节点愈滞后,但超过临界影响次数后,衔接节点应变有所提前。研究成果可为水利工程中土体材料三轴力学特征影响特性分析提供一定参考。     

软硬岩混合料用于堆石坝体填筑的分析研究

扎实德水库坝体堆石料为硬岩与软岩混合料,且硬岩软化系数较低,文中根据其料源情况,研究其渗透性、变形、力学特性,合理进行大坝分区设计,并提出大坝的填筑标准,有效控制坝体变形量,避免坝体产生裂缝,确保工程安全运行.     

河道淤泥气泡混合土工程性质试验研究

河道淤泥气泡混合土(FMLSS)是一种具有轻质、高强度及良好流动性的新型工程材料,工程应用广泛。基于此,利用包括密度、强度与固结等物理力学试验方法,考察了FMLSS在不同水泥掺入比、气泡掺入比、含水量及养护龄期条件下的物理力学性质。试验结果表明:FMLSS具备良好的轻质性,其密度、强度与变形等物理力学性质主要受水泥掺入比、气泡掺入比及含水量等因素的影响,其中不同因素交叉作用的影响不可忽略;此外FMLSS的强度与刚度作用的发挥还受养护龄期的影响,且与养护龄期呈较好的双曲线关系;在承受外荷载作用时,FMLSS表现出良好的抵抗变形能力。研究结果表明FMLSS具有良好的工程适用性及应用前景。     

冻融循环下水泥改性膨胀土物理力学特性研究

为探究冻融循环作用对水泥改性膨胀土物理力学特性的影响,以南阳膨胀土为试验对象,进行不同掺灰比的水泥改性,然后对经历不同冻融循环次数后的试样进行变形测量和无侧限压缩试验。试验结果表明在冻融循环过程中,水泥改性膨胀土试样的含水率损失量较小,不同掺灰比试样的体积变化规律均呈现为“冻缩融胀”,掺灰比越大,试样体积的变化幅度越小,最大冻缩量和最大融胀量也越小,但会存在一个最优水泥掺灰比。冻融循环作用对水泥改性膨胀土力学特性的影响较大,尤其是初次冻融。随着冻融循环次数的增多,不同掺灰比试样的强度与弹性模量逐渐降低并趋于稳定,掺灰比越大,强度和弹性模量的衰减量越小。水泥改性膨胀土经历冻融后韧性变好。