广东粉土质砂的力学特性试验研究

选取广东粉土质砂(SM)为研究对象,在一系列室内试验基础上,研究该土的渗透、变形和强度等力学特性,并探讨粉土质砂的应力应变关系和邓肯模型参数。试验成果表明:粉土质砂在压实和胶结程度高的条件下,其渗透性较低,压缩性中等,抗剪强度极高;其应力-应变关系表现有明显峰值和应变软化特征,在剪应力作用下土体开始表现为剪缩特性,当变形达到一定值后,表现出剪胀特性;此外,土体的本构关系能较好地采用邓肯模型来反映。研究结果为解决粉土质砂的工程问题提供了很好的基础和依据。     

李家峡水库区粉土质库岸运移模式研究

李家峡水电站已安全运行发电21 a。通过对该水库塌岸全面调查,发现水库区部分粉土质库岸塌岸宽度难以用目前已有的塌岸理论解释。在现场详细观察的基础上,从颗粒在水中的启动流速、颗粒下沉速率、运移距离、泥沙的临界启动风速等方面进行分析论证,提出李家峡水库区部分粉土质库岸塌岸有异于常规水下自然休止角的塌岸模式,为类似水库塌岸预测及岸坡灾害治理提供依据。     

重塑黄土崩解特性试验研究

为研究重塑黄土的崩解特性及其与影响因素之间的关系,利用自制崩解试验仪对32种不同干密度、不同初始含水率的黄土试样进行崩解试验,分别得出了试样崩解速率与干密度、初始含水率、有效空隙率的关系曲线,并以土-水特征曲线为基础,分析了试样孔隙结构对其崩解性能的影响。试验结果表明,同一初始含水率下,随着干密度的增加,试样崩解速率呈指数函数形式衰减且衰减速率随初始含水率的增加而近线性增加;同一干密度下,随着初始含水率的增加,试样的崩解速率有降低趋势,但下降趋势并不显著。通过分析干密度、初始含水率与崩解速率的关系,结合试样土水特征曲线,讨论了孔隙结构对崩解速率的影响,并研究了试样崩解速率与有效空隙率的关系,试样崩解速率的分布以有效空隙率等于8%,22%为分界线明显分区,研究认为由于试样制备压实过程中,形成了不同的孔隙结构。     

压实花岗岩残积土的崩解特性试验研究

以深圳市花岗岩残积土为研究对象,考虑氧化铁含量、含水率及干密度影响,对压实花岗岩残积土进行崩解试验研究.结果表明:压实花岗岩残积土遇水快速崩解,崩解过程中崩解物以小颗粒-碎屑-泥状形式逐渐剥离于土样,直至完全崩解.土的崩解过程主要受氧化铁含量影响,物理状态对其影响程度较小.土的崩解速率随时间的变化规律主要呈先迅速增大后...     

塔里木盆地绿洲耗水分析

应用散耗性水文模型的模拟结果,对塔里木盆地的喀什噶尔河、叶尔羌河、阿克苏河、开都孔雀河、和田河的大型绿洲的耗水进行了综合分析。取得了包括绿洲年耗水水平、绿洲耗水的年内分布、绿洲各类土地的耗水、社会经济与自然生态系统耗水比例、农田土壤耗水平衡与耗水组成、地下水补给与消耗的组成及潜水蒸发的分类等的初步定量结果。深化了绿洲耗水的认识并为绿洲水资源配置提供依据。     

基于膨胀崩解试验的泥岩水理特性研究

本文以渠道开挖工程泥岩为研究对象,对该泥岩的物理性质、侧向约束及压力膨胀性、耐崩解性进行试验研究,分析了不同吸水率与岩石侧向约束轴向膨胀率的关系曲线,探讨了该类泥岩遇水崩解特性。研究表明:该类泥岩离散性较大,侧向约束膨胀率为0.307%～0.8167%,膨胀压力为19.59～31.07kPa,泥岩侧向约束轴向膨胀率、膨胀力随吸水率呈先增加后稳定的趋势,遇水易膨胀,在施工过程中容易引起失稳和破坏,并直接影响工程的稳定性,在工程施工设计中应采取合理的措施消除或减弱岩石膨胀及崩解对渠道工程的影响。     

充填砂和抛填砂渗透特性试验研究

南港东堤堤身充填砂和堤基抛填砂密实度存在不均一性,使得堤身和堤基抛填砂的渗透系数分布不均匀,不同部位的抗渗能力也不同。通过考虑不同应力状态,分别对砂样开展了室内试验研究并展开了分析。研究表明:砂样的渗透性符合达西渗透定律,充填砂和抛填砂的渗透系数明显不同。应力状态对抛填砂和充填砂的渗透特性影响较大,无围压下的砂样渗透系数比有围压的要大,而且随着围压的增大渗透系数逐渐减小。砂性土体的渗透系数与孔隙率是密切相关的,围压越大,土体被压缩,其孔隙率越小。当围压增大到一定程度时,土颗粒之间的空隙已经密实,此时土体渗透性减小幅度不再明显。     

节理软岩压缩破坏后崩解特性试验研究

为了解压缩破坏后节理软岩的崩解特性,对节理软岩进行了三轴压缩破坏试验,得到节理软岩压缩破坏后的试样,通过表面裂缝描图得到破坏试样的宏观裂隙特征,CT扫描得到破坏试样的微观裂隙特征。以压缩破坏后的节理软岩为研究对象进行室内干—湿循环崩解试验,根据试样的崩解率和相关崩解破坏机理,研究节理软岩压缩破坏后的崩解特性。试验结果表明:压缩破坏后的节理软岩一次干—湿循环后的崩解率可高达36.51%,其崩解速度远大于完整软岩。崩解速度最大的试样第一次干—湿循环后的崩解率高达36.51%,而崩解速度最小的试样第一次干—湿循环后的崩解率只有3.16%,几乎不崩解。分析表明节理软岩压缩破坏后的崩解特性是由岩样压缩过程中产生的微观裂纹和宏观节理裂纹共同决定的,且受荷破坏形成的宏观裂纹越多、裂纹越长、裂纹交叉越多则崩解速度越快,崩解性越强。黏土矿物成分占比是决定软岩崩解性和崩解类型的主要内在因素,蒙脱石、绿泥石、伊利石等黏土矿物会加快软岩崩解速度。     

酸污染条件下花岗岩残积土崩解特性试验研究

通过人工方法制备了不同ｐＨ值的酸性溶液污染的原状花岗岩残积土,探讨了不同ｐＨ值的酸 及浸泡时间对土的崩解特性的影响。研究表明:在同一ｐＨ值的酸作用下,花岗岩残积土在一定时间内 的崩解量随浸泡时间的增加而增加,浸泡时间越久,增加量越大;在浸泡时间相同时,花岗岩残积土在一 定时间内的崩解量随着ｐＨ值的减小而增大,且ｐＨ值越小,增加量越大;同时,在同一浸泡时间下,崩解 速度也随着ｐＨ值的减小相应增大。分析可知,双电层结构的改变和胶结物的溶蚀是花岗岩残积土加速 崩解的主要原因。     

金沙江中游某坝基软岩的崩解特性试验研究

针对软岩遇水易崩解、软化等特点,以金沙江中游某坝基软岩为例,选取右岸坝基具有代表性的8块泥质粉砂岩岩样,将每块岩样切割成3部分,分别进行干燥单轴抗压强度试验、室内干湿循环崩解和室外自然条件崩解试验。通过拍照和跟踪观察,记录岩样的初崩时间,并进行试验全过程崩解现象的描述,据此,定性地将崩解性由强到弱划分为完全崩解、中等程度崩解、不崩解3个等级。试验结束时,可直观地观察到室内和室外2种条件下岩样的最终崩解对比情况。之后,对室内浸水崩解试验结束后的岩样进行黏粒含量的测定。试验结果表明：干湿循环条件下岩样的崩解要比自然条件下彻底;所取岩样的初崩时间顺序、最终崩解情况与干燥单轴抗压强度、黏粒含量存在较好的相关性。由于软岩的不良物理现象,特别是其崩解性,将不同程度地增加工程施工的难度,对软岩崩解特性的研究,具有实际的工程意义。     

花岗岩残积土的崩解特性研究

通过对花岗岩残积土进行室内崩解试验研究,观察土体在水中的崩解过程,测定残积土在水中的崩解速度。研究表明,花岗岩残积土的崩解速度大致存在3个发展阶段,即初始阶段的慢速崩解、中期阶段的快速崩解、后期阶段又趋慢速崩解。研究结果对认识花岗岩残积土的抗水性、崩解性特征,以及在残积土中的工程实践具有理论及实际意义。     

红层泥岩崩解性试验研究

针对红层泥岩的崩解性,将试样制成圆饼状做浸水崩解实验,记录崩解现象和崩解时间,并对崩解物进行筛分,计算耐崩解指数。试验结果发现饼状试样II崩解最为彻底,平均崩解持续的时间最短,崩解后裂隙呈网格状;试样III最先开始崩解。根据最后的崩解结果,统计有效裂隙的总长度来计算裂隙面密度,结合崩解现象将崩解划分为弱崩解、中崩解和强崩解3个等级。由实验结果,可以发现崩解机理主要有楔裂压力和胶结物溶解两种。     

阶梯作用下土质边坡坡面流的水力学特性试验研究

为了探究阶梯布置下土质边坡的阻力规律及产沙特性,揭示阶梯布置下土壤侵蚀水力学机理,将阶梯消能工运用到坡面流中,通过室内放水冲刷试验,研究土质边坡在西南地区常见坡度(10°)、4个放水流量(2、4、8、16 L/min)、4个阶梯级数(裸坡、一级、二级、三级)和2个阶梯高度(1、2 cm)条件下的水力学特性。结果表明:裸坡条件下平均流速与流量成线性关系,布置阶梯后转为幂函数关系;流程一定时,阶梯级数越多阶梯消能效果越好;二级和三级阶梯,阶梯高度2 cm的平均产沙量小于1 cm,一级则相反。通过阻力分析得出,阶梯可以增加坡面阻力,降低坡面径流平均流速、壅高坡面平均水深,使得径流对坡面土颗粒的侵蚀作用减弱,从而减少输沙量。     

原料组份对土质相似材料力学特性影响的试验研究

研制适合的相似材料对地质力学模型试验的顺利开展具有重要意义。通过直剪试验、无侧限抗压强度试验和室内三轴试验获得了一种软质土类材料的基本物理力学性质,借助扫描电镜对其微观形貌特征进行了分析,研究了原料组份对该材料强度特性、受力过程及破坏特征的影响规律。结果表明:原料组份变化对相似材料的物理力学参数及力学特性影响显著,洗衣液在软质土类相似材料中的应用效果较好,能够对材料的力学特性进行稳定调节,石膏、重晶石粉和膨润土均为调节材料密度的重要控制变量;洗衣液和水对材料力学参数及应力-应变曲线特征的影响最大,膨润土在材料表观特征、受力过程、破坏特征方面影响较为明显。试验结果为进一步研究地质力学模型试验中土质相似材料的力学特性和制备工作提供了参考。     

饱和钙质砂孔压发展特性试验研究

在岛礁建设中,钙质砂场地会受海浪等周期性荷载影响,因此有必要开展循环荷载下钙质砂的动力响应研究。采用动三轴试验探究了循环荷载作用下,在不同的固结围压、相对密实度和循环应力比条件下饱和钙质砂的孔隙水压力发展规律;将张建民孔压模型用于各工况归一化孔压发展模式的分析,并给出各条件下的推荐孔压模型。研究结果表明：张建民模型C型适用于描述循环应力水平较大时的孔压发展模式,而固结围压、相对密实度较高且处于中等应力水平时可采用修正的张建民模型A型,其余情况均可用B型拟合。此外,各模型的拟合参数与相对密实度和固结围压均有较好的相关性。     

黏质土-砂混合物剪切特性试验研究

粗颗粒含量对黏性-砂类混合土的强度特性有显著影响。通过抗剪强度试验研究了含砂量和含水率对混合土强度指标的影响及规律。试验结果表明:相同含水率条件下,随含砂量增加,凝聚力减小而内摩擦角增大,相同含砂量条件下,随含水率增加,凝聚力逐渐减小而内摩擦角则呈现峰值变化规律。基于试验结果,结合混合土孔隙结构理论,分析了含砂量和含水率对混合土剪切强度的影响机制,拟合出回归方程,提出了混合土剪切强度的界限含砂量。     

人工砂混凝土体积变形特性的试验研究

人工砂的表面粗糙,棱角尖锐,由人工砂配制的混凝土在强度、 抗冻性及抗渗性等方面性能要优于天然砂混凝土.天然砂资源短缺的情况下,采用人工砂制备混凝土具有良好的经济效益.对人工砂混凝土的干燥收缩和自收缩进行了试验研究.结果表明,人工砂混凝土的干缩早期发展快,后期变缓直至稳定,随着石粉含量的增大其干缩先增大后减小,并且随着水灰比的增大而减小;在水灰比一定时,人工砂混凝土各个龄期的干缩均大于河砂混凝土;人工砂混凝土的自收缩在早期表现膨胀变形,后期快速收缩直至稳定.     

土质边坡锚杆受力特性模型试验研究

针对滇黔地区的风化玄武岩土质边坡情况,进行边坡锚杆室内模型试验。分别对单根锚杆的应变分布曲线,同列锚杆在坡面、滑面及锚固段末端处的应变曲线,以及坡面渗水前后、不同加载量级的锚杆应变分布曲线,固定拉拔力下不同锚固长度锚杆的荷载位移情况进行了分析。结果表明,锚杆应变沿杆长呈中间大、两端小的曲线分布,而锚杆变形较多集中在坡顶以下的第一排,且坡脚和坡顶的应变比其他部位要大,更容易被破坏。加荷初期锚杆应变出现负值,表明锚杆是以拉应力为主的拉压弯复合构件。     

干湿循环下不同风化程度泥质粉砂岩崩解特性试验研究

为了研究干湿气候环境的变化对泥质粉砂岩崩解特性的影响,以新疆肯斯瓦特水利枢纽工程泥质粉砂岩为研究对象,通过室内模拟干湿淋水状态变化,对风化作用下的泥质粉砂岩进行崩解性和力学特性试验研究,结果发现:随着风化程度的加剧,泥质粉砂岩耐崩解性逐步减弱;循环崩解后,各粒径含量都呈现增加趋势,强风化的崩解速度和崩解含量高于风化程度低的岩石;风化作用促使泥质粉砂岩原生结构发生了改变,泥质物含量增加,使其强度和抵抗变形的能力降低。从崩解的微观机制上分析,黏土矿物含量、胶结物类型等对崩解的发生起了主导作用;风化作用促进了黏土矿物含量的增加,加速了崩解,不同风化类型导致崩解特性也出现差异性。