Triaxial test has been widely used to investigate the stress–strain relationship of unsaturated soils. During triaxial testing, soil volume is an essential parameter to be measured. For an unsaturated soil, due to the presence of air phase, accurate volume/deformation measurement during triaxial testing was a great challenge for researchers. Recently, a photogrammetry-based method has been developed to measure the soil volume/deformation during triaxial testing. Preliminary triaxial test results indicate the new method is simple, accurate, and cost- and time-effective. However, some concerns regarding its measurement accuracy and applicability, which are critical for the dissemination of the photogrammetry-based method, have been raised by other researchers. These concerns were addressed in details in this study. The factors concerning the deformation measurement accuracy were systematically evaluated through a series of triaxial tests on an aluminum cylinder with different confining media and chamber pressures. A sensitivity analysis was carried out to investigate the impact of the system parameters on the volume measurement accuracy of the photogrammetry-based method. In addition, a triaxial test on a saturated sand specimen was conducted to evaluate the influences of mesh density, mesh pattern, and interpolation technique on the volume change measurement accuracy. Finally, some suggestions were provided to improve the accuracy of the photogrammetry-based measurement method.
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流变变形对高面板堆石坝面板脱空的影响分析 总被引：8，自引：3，他引：5
面板堆石坝尤其是高面板堆石坝的运行实践表明,堆石的流变现象比较显著。采用基于直接约束算法的接触力学分析方法模拟了混凝土面板和堆石体之间的接触关系。考虑堆石体的流变特性,并结合天生桥一级面板堆石坝的现场观测结 果,对高面板堆石坝中的面板脱空问题进行了有限元计算分析,研究了坝体流变变形对面板脱空和垫层亏坡问题的影响。 相似文献
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基于颗粒流的堆石料三轴剪切试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
近年来频发的地质灾害使得深入研究大坝堆石体受力变形机制显得愈发迫切和重要。针对堆石颗粒具有形状极其不规则、咬合作用突出的特点,编写了一个简单易用的程序来随机生成形状不规则的数值颗粒。以正四面体为核,按照晶胞繁衍的方式,生成堆石的仿真颗粒集合体。模拟排水剪切条件下的大三轴试验,通过分析数值试验过程中细观参量的变化规律,探讨三轴剪切条件下堆石体变形的细观机制。分析表明,按照晶胞繁衍法生成的数值颗粒与圆颗粒相比能更好地模拟堆石,由颗粒簇形成的咬合力能形成更真实的力-变形关系;数值试验得到的应力-应变曲线和体变曲线与室内三轴试验结果基本一致;颗粒的破碎速率是联系堆石体宏、细观力学性质的重要纽带,通过分析堆石体颗粒破碎4个阶段细观参量的变化规律,深化了对堆石体变形机制的认识。 相似文献
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多块体形状堆石体碾压颗粒破碎数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
通过6种典型堆石块体的形状近似,分别采用两种接触本构模型建立了多块体形状堆石体离散元数值模型,研究堆石体在碾压荷载作用下的颗粒破碎过程,建立颗粒破碎的量化计算方法,分析碾压前、后堆石级配曲线的变化,讨论接触本构模型和颗粒形状对块体破碎的影响。模拟结果显示,碾压荷载下堆石颗粒以张拉破碎为主,随着碾压遍数的增加,局部开始出现剪切破碎;提出的颗粒破碎量化计算方法,在大粒径范围对粒径变化幅度预测偏大,但级配曲线整体趋势与实测结果比较吻合;相比较于接触连接模型,平行连接模型与现场碾压试验结果更接近。6种块体形状的数值结果显示,随着形状系数的增加,在其他条件不变的情况下颗粒破碎率逐渐降低,其中类长方形块体在碾压荷载作用下颗粒破碎最明显。相比较于纯圆颗粒或者单一非圆颗粒,采用的6种颗粒形状建立的堆石体振动碾压离散元模型,更接近现场实际情况。 相似文献
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《岩土力学》2016,(1):33-40
颗粒破碎是影响堆石体强度和变形特性的主要问题之一。相比于砂土,堆石料在较低的应力水平下就会发生严重的颗粒破碎,因此,在进行堆石体力学特性及本构模型研究时必须考虑颗粒破碎的影响。同时,堆石体在受力过程中孔隙比是变化的,而传统本构模型不能使用一组参数模拟不同孔隙比的同种材料。因此,以能够考虑应力水平和土体孔隙比影响的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型为基础,考虑堆石体有别于砂土的孔隙比变化特征,提出了考虑堆石破碎的亚塑性本构模型。亚塑性理论是目前可最大限度地减少人为假定的一种本构理论,颗粒材料在不同特征应力路径下,破碎造成的过度变形量不同;但相同应力水平、不同特征应力路径下孔隙比已不满足Gudehus-Bauer亚塑性本构模型中提出的等比例变化规律。据此,结合考虑颗粒破碎的临界状态理论和堆石体常规三轴试验和循环加载试验结果,提出了考虑颗粒破碎堆石体特征孔隙比的表达式,并将其引入到Gudehus-Bauer亚塑性本构模型中,建立了考虑颗粒破碎的堆石体亚塑性本构模型,提出了模型参数的确定方法。与堆石体试验结果对比表明,该本构模型可以较好地模拟其力学与变形特性。 相似文献
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考虑拱效应的高面板堆石坝流变收敛机制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用一种能模拟高围压条件的堆石料幂函数流变本构模型,探讨狭窄河谷条件下堆石体流变变形的发展规律及相应的控制流变变形的工程措施。数值仿真结果表明,在狭窄河谷中的堆石体存在着拱效应。由于拱效应的影响,如果不考虑堆石体流变导致拱效应减弱而增加的附加变形,数值仿真计算得到的大坝变形将小于其真实的变形。受拱效应影响,堆石体初期变形的速率受到抑制,但随着坝体的升高、蓄水后水压力的加大以及堆石体随时间发展等流变变形因素的影响,堆石体中的拱效应逐渐减弱。要减小面板浇筑后由于其下卧的堆石体流变产生的附加变形,可以尽量利用面板过水及堆石体挡水,以加快堆石体流变变形的完成。采取措施,避免大的陡坡突变以及面板浇筑时间滞后其下卧堆石体断面几个月。 相似文献
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基于颗粒流程序的真三轴应力状态下堆石体的变形和强度特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用三维颗粒流程序,模拟了堆石体的真三轴试验,不仅研究了堆石体在三维应力条件下的宏观应力变形特点,而且将细观与宏观参数联系起来,进一步完善了对堆石体的研究。试验过程采用等中主应力比路径加载。通过比较堆石体真三轴颗粒流模型试验和室内真三轴试验结果,表明颗粒流程序能较好地模拟堆石体的力学特性。颗粒流数值试验结果表明,中主应力对堆石体在三向应力状态下的强度和变形特性均有显著的影响。应力比参数b从0～1变化过程中,中主应力面先压缩后膨胀,小主应力面一直处于压缩状态;中主应力对内摩擦角、弹性模量和泊松比也均有影响。从细观上看,围压越高,b值越大,颗粒配位数越大,孔隙率越小,故从细观角度解释了堆石体的宏观应力变形现象。 相似文献
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氡(RaA)测试技术在某岩质边坡卸荷深裂缝带研究中的应用 总被引：6，自引：0，他引：6
FD-307RaA测氡仪，是一种新型的瞬时测氡仪器，它由抽气泵和测量操作台两部分组成，利用静电收集RaA作为测试对象，定量测试地质体中氡的浓度。某水电站坝址左岸岸坡正常卸荷带深部以内发育有一系列规模不等的深裂缝，对水工布置和工程边坡稳定将产生不利的影响，成为该坝址最突出的工程地质问题。本次对该水电站左岸边坡的PD44等9个平硐进行了氡测试，验证和预测深裂缝的空间发育和分布情况。并对测试的氡气浓度数据进行整理、统计和分析。氡气浓度值沿硐深的变化是有规律的，氡气异常与深裂缝带在空间上具有较好的对应关系，氡气高值往往对应于深裂缝产出部位，而低值带往往对应于岩体完整、深裂缝不发育的部位。并且氡气值与声波波速也有对应关系，声波波速高的地带，岩体质量好，对应氡浓度较低；在声波波速低的地带，岩体质量差，对应的氡气测试值高。氡测试技术可以作为评价平硐硐壁岩体破碎情况的一种新方法，同时可以用来预测前方的岩体质量。作为一种新的方法，有它自身的优缺点。 相似文献
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附加质量法在昆明新机场填料压实密度检测中的应用研究 总被引：2，自引：0，他引：2
附加质量法是粗粒料密度测试的无损检测方法之一,介绍了附加质量法的基本原理和理论模型,并成功应用于昆明新机场粗粒料填筑的压实密度检测。试验结果表明：（1）附加质量法检测得到的地基刚度与灌水法检测得到的干密度呈线性相关,相关系数为0.81,利用率定试验得到的经验关系计算得到的干密度与验证试验的相对误差在-1.78%～1.75%之间,其检测精度能够满足施工检测精度检测要求,并给出了昆明新机场粗粒料压实密度检测的经验关系式;（2）附加质量法具有操作简单、检测速度快捷、被检测粗粒料无损伤等优点,是一项很有发展前景的无损检测技术。 相似文献
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超声波波速测试作为一种无损检测已经广泛应用到岩土工程行业,该测试方法也是获得岩土体物理力学参数的有效方法.目前鲜有关于冻土的声波测试的技术和方法的报导,已有的冻土声波测试都是在垂直方向上忽略换能器的质量并在常温下快速测试声波通过时间,难以满足测试精度.鉴此,在购置常温声波测试主机的基础上,充分考虑冻土对温度敏感的特性、换能器在水平方向的测试以及土样与换能器之间的耦合程度,设计了一种适用于多种类型的冻土超声波换能器支架和恒温箱的测试系统,恒温箱意在提供适合不同温度下土体的测试环境（-30℃～+30℃）,换能器支架可供低温、提供多种尺寸冻土试样的横波和纵波的测试平台.为避免垂直测试中换能器和土样自身对测试的影响,除了支架提供水平测试平台外,在调节换能器与土样接触距离的螺杆顶端放置应变片测试冻土样与换能器之间的接触程度以提高冻土声波波速的测试精度.利用该测试系统对不同负温下冻土样品进行测试,数据结果证明了该测试系统的实用性和良好的测试精度. 相似文献
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矿物材料真密度测定方法的改进 总被引：5，自引：0，他引：5
传统的材料真密度测试方法操作步骤繁琐、精确度亦不高,尤其难以满足现代超细粉体真密度测试的要求。本文提出了一种改进的真密度测定方法,操作步骤简单,真密度的测定快速准确而且能同时测定多个样品,能节约大量时间。对几种不同粒度矿物样品的真密度实测结果（标准误差）表明本方法的精度比传统方法提高了近10倍。 相似文献
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分析了面板堆石坝仿真计算中两种材料的本构模型的优缺点,根据混凝土面板堆石坝结构形式和坝体填筑材料物理性质复杂的特点,开发了FORTRAN语言编写的面板坝计算程序。该程序在面板分缝处理中采用分离缝模型的方法,符合实际面板之间的变形特性,并将该程序引进ANSYS商业软件中,充分利用商业软件的界面功能,提出了一种新的面板坝计算机数值模拟分析方法。该方法可以对混凝土面板堆石坝的整个施工过程和运行期进行二维和三维数值模拟计算和图形显示,结果形象、直观清楚。 相似文献
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煤等温吸附特性测试中体积校正方法探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
首先肯定了在等温吸附测试过程中,计算吸附量时应进行体积校正,然后论述了原体积校正方法,认为采用原公式有一定的试验条件,并提出可以分别利用直接法和间接法求出真实吸附量。直接法是利用质量守恒定律,把吸附相体积作为考虑对象直接放在方程中求出真实吸附增量ΔVs,间接法仍以原校正方法为思路,但先对视吸附增量进行修正得到ΔVa修,再利用原校正公式求出ΔVa修。同时指出校正方法基于两个假设条件:即煤体积随吸附过程保持不变;和吸附相密度为恒定值 相似文献
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砂土的密实程度是影响其工程性质的重要因素,评价砂土密实度的方法很多,但所得结果可能有差异．通常认为这是试验方法不同引起的试验误差。实际上砂土的成因及埋藏条件、地下水也是影响砂土密实度的重要因素。承压水的承压力会改变土中有效自重应力的分布,致使砂土密实度出现反常现象。工程中应注重砂土密实度的成因分析,运用理论知识．分辨各种评价方法的适用条件及其优缺点。 相似文献
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