共查询到20条相似文献，搜索用时 62 毫秒
1.
砂土的天然休止角对土堆设计、基坑设计和边坡稳定性研判有重要的指导意义。砂土的天然休止角受土颗粒的摩擦特性、颗粒形状、粒径和含水状态等诸多因素的影响。开展了钙质砂的天然休止角试验,研究了多种因素对钙质砂天然休止角的影响规律。结果表明：钙质砂3种常见颗粒形状中,片状休止角最大,枝棒状次之,块状最小;钙质砂天然休止角随着粒径的增大而增大;当平均粒径相同时,天然休止角随着不均匀系数的增大而增大,随着曲率系数的增大而减少;通过与标准石英砂的对比试验发现,石英砂的天然休止角小于钙质砂天然休止角。对现场钙质砂边坡测量后表明,钙质砂地基经过振冲挤密后基坑开挖最大坡角略大于室内测得的天然休止角。研究结果对钙质砂土堆和基坑设计等工程实践有一定指导意义。 相似文献
2.
3.
山区公路土石混合弃渣颗粒组成的复杂性和人工堆积特征造成其工程特性难以准确测定和量化分类。利用工程大数据统计分析为量化分类提供标准和界限依据,细化弃渣分类为弃渣工程科学设计及安全防护提供支撑。依托山区高速公路多个核心弃渣场多部位多阶段土石混合弃渣的颗粒组成和天然休止角测量,形成土石混合弃渣基本特征大数据;利用工程数据统计分析山区公路弃渣的颗粒组成与休止角的分组特征,所得主要结论如下：（1）山区公路弃渣具有显著的分组特征,利用粗细比k将弃渣分为土类弃渣（k＜0.3）、土石混合弃渣（ k为 0.3～1.4）和石类弃渣（k＞1.4）。（2）山区公路土石混合弃渣细粒占比较低,以粗粒为主。弃渣粗细比为N（0.85,0.338 9）正态分布,休止角为N（37.64,3.057 8）正态分布,土类弃渣休止角＜32.6º,土石混合弃渣休止角为 32.6º～42.7º,石类弃渣休止角＞42.7º,分类及参数建议解决了取样代表性难题和结果离散性问题。（3）根据无黏性土边坡稳定性系数计算公式,结合弃渣分类和不同等级弃渣场安全系数标准,计算得到不同类弃渣控制坡率,土类弃渣控制坡率 ≤1:2,土石混合弃渣控制坡率 ≤1:1.75,石类弃渣控制坡率 ≤1:1.5,经跟踪检验,发现建议坡率下弃渣边坡中长期稳定可以得到有效保障。上述研究可以为山区公路弃渣场动态设计提供基础数据,具有较强的工程类比价值,有利于形成地区经验值。 相似文献
4.
基于青藏高速公路某隧道出口溜砂坡的现场勘察、测试及室内试验,通过工程地质分析与相似模型试验,对该溜砂坡的发育特征、影响因素、形成机理进行了探讨,并提出了防治对策。结果表明:该溜砂坡为大型砂粒、碎屑牵引式中强活动溜砂坡;不同颗粒比重条件下溜砂坡的影响因素主要包括含水率、冻融、地震力、工程活动等方面,中砂的天然休止角小于粗砂、砾砂等粗颗粒,含水率与砂粒的天然休止角呈正相关,在含水率达到10%以后影响效果减弱,冻融作用对粗颗粒的休止角影响较大,当含水率达到一定条件后,冻融作用才开始凸显,当含水率增大到一定程度时,冻融对休止角的影响呈减弱趋势,地震力作用在低含水率条件下,作用显著,随着含水率的增加,效果减弱;将溜砂坡划分出了砂源区、溜动区、堆积区三个分区,从力学、运动学角度分析了该溜砂坡的形成、运动与复活全过程;提出了砂源区控制+固砂+排砂综合防护对策。 相似文献
5.
《地质科技情报》2017,(3)
天然煤矸石级配极不均匀,多变量控制下的击实特性试验研究对其合理利用有着重要意义。以广西合山市某煤矸石堆为例,现场筛分得到该煤矸石堆天然矸石级配曲线,并设计了5种人工级配试验样进行击实试验,得到不同级配煤矸石的最佳含水率和最大干密度。测试了不同击实数(不同击实能量)作用下煤矸石的破碎值及休止角等指标参数。研究表明:煤矸石击实性受含水率、颗粒级配和击实能量等因素影响,大于5mm的粗颗粒质量分数(P_5)为70%时击实效果最佳;随着粗颗粒含量的增加,击实最优含水率由P_5=10%的8%降低为P_5=70%的4%;煤矸石击实过程可以简化为3个阶段:初期的颗粒间压密、中期的颗粒破碎和后期的弹性回弹,击实破碎可以有效地改善其散体的级配条件,在填筑工程施工过程中,应确保单位体积击实能量不小于437kJ/m3;煤矸石休止角与颗粒级配及击实程度关系密切,P_5=70%时煤矸石休止角最大。 相似文献
6.
为研究冰冻泥沙在静水中融化后休止角的变化规律以及不同环境中泥沙休止角的差异,采用粒径为0～1 mm、1～2 mm、2～4 mm的泥沙试样,进行了风干泥沙在空气中的休止角、无冰泥沙以及冰冻泥沙水下休止角试验。试验结果表明：对于同一粒径范围的泥沙,风干沙在空气中的休止角最大,冰冻泥沙水下休止角次之,无冰泥沙水下休止角最小,三种试验情景中休止角均随泥沙粒径的增大而增大;泥沙水下休止角与风干沙在空气中休止角的差异,主要与水对泥沙的润滑作用以及泥沙在不同介质中的有效容重系数有关;泥沙在水下受到冰的影响表现为局部泥沙颗粒滑动,这更有利于斜坡上泥沙的堆积,相对于无冰泥沙而言,冰的存在使泥沙水下休止角增大。 相似文献
7.
《岩土力学》2017,(6):1771-1780
在离散元(DEM)和计算流体动力学(CFD)程序基础上,运用流-固相互作用力方程建立三维CFD-DEM细观耦合数值模拟模型。CFD-DEM的控制方程包括流体-颗粒相互作用力方程、CFD的流体和DEM的颗粒运动方程。其中,考虑到土颗粒的形状效应,引入颗粒滚动阻力机制,介绍了适用性较强的滚动阻力模型。在开源耦合程序CFDEM的框架下,定制CFD开源程序Open FOAM与DEM开源程序LIGGGHTS之间的双向耦合,实现基于颗粒细观的流-固耦合计算。通过砂堆和砂土渗流的模拟分别验证了所嵌入的滚动阻力模型的有效性及耦合模型的可行性。模拟结果表明,圆柱土体中向上渗流流速与水力梯度关系与经典的Ergun理论解接近;耦合模型中所引入的颗粒间滚动阻力模型能够很好地反映颗粒形状对砂堆形成休止角和土体堆积孔隙率的影响。 相似文献
8.
利用自制的模型试验装置,通过在不同方位沉积散体颗粒生成堆积体,研究不同沉积组构特征对自然休止角的影响,以及通过在母堆积体底部设置漏孔以生成子堆积体,研究堆积体内部结构对自然休止角的影响。研究发现,母堆积体休止角? 和子堆积体休止角? 随着沉积面倾角? 的增大（0° → 90°）呈现先减小后增大的趋势,子堆积体休止角? 则先增大后减小,且最小和最大值的分布区间正好互余,分别为? = 30°～45°和? = 45°～60°。当漏孔位置从左至右靠近母堆坡脚时,? 先增大后减小,? 则单调增大。基于模型的分析和推导,发现当沉积面与潜在滑动面越接近平行,休止角越小,越偏离,休止角则越大,并从细观上合理解释了?、? 和? 在特殊角度区间出现最大或最小值的原因。最后,提出了散粒堆积体的扰动分区模型,并以此为基础阐释了漏孔位置（堆积体内部结构）对休止角? 和? 的影响机制。 相似文献
9.
10.
为研究动水巷道中骨料堆积状态与巷道倾角的内在关系,建立动水环境不同倾角巷道中骨料颗粒的起动判据,基于计算流体力学和离散元法建立描述骨料灌注过程的固液两相流耦合模型（CFD-DEM）,对5~10 mm、10~30 mm、30~50 mm骨料颗粒组在不同堆积厚度下的起动速度和水流携砂能力进行测试,并模拟各粒径颗粒组在不同倾角巷道中的静水休止角和动水运移规律。结果表明:起动速度在上山巷道、水平巷道、下山巷道依次减小,3种工况下骨料起动速度的平方之比值为:（tanΩcosθ+sinθ）:tanΩ:（tanΩcosθ-sinθ）;堆积体形态由流场与灌注能力的动态平衡状态所决定,当流场的携砂能力远小于灌注能力时接顶容易,反之接顶困难;巷道倾角对堆积体相对于水平线的休止角没有影响,在相同流速条件下骨料在下山巷道中堆积形态被“拉长”不易接顶,上山巷道中被“压缩”相对容易接顶;上山段截流可降低施工难度,截流位置确定后应根据巷道倾角实时调整灌注参数,下山巷道骨料粒径适当增加,上山相应减小,使堆积长度和高度同步“生长”实现快速截流。研究成果对截流工程选址和骨料灌注参数设定具有重要指导意义。 相似文献
11.
土石混合体边坡的细观处理技术 总被引：8，自引：1，他引：8
土石混合体边坡是由滑坡堆积、残坡堆积、崩坡堆积、冲洪堆积等形成的一种非均质边坡。由于其物质组成的不均质性,带来与其它边坡显著不同的变形性质和破坏机理。针对其物质结构特点,对土石混合体边坡应该采用细观处理技术,将之分别看成均质连续体、等效的均质连续体、非均质不连续体和结构面控制的非连续体等4种情况来处理。 相似文献
12.
《矿产与地质》2021,(2)
目前对边坡软弱夹层的研究多为宏观尺度上的工作,而在细观机理及参数演化方面少有涉及或缺乏定量化认识。为此基于均匀设计的思想,利用颗粒流软件PFC,通过平行黏结条件下的初步模拟、优化模拟,分自然休止角、无侧限抗压强度、直剪试验三种模式,对边坡软弱夹层的宏细观参数率定关系进行了研究,并依据模拟中出现的演化现象,划分破坏模式,进而得到细观参数率定建议。结果表明,自然休止角与细观参数摩擦系数关系密切,宏观参数弹性模量主要受控于孔隙率和平行黏结切向刚度,无侧限抗压强度主要受控于孔隙率和平行半径乘子,黏聚力主要受控于平行半径乘子、平行黏结切向刚度和平行黏结刚度比,摩擦角主要受控于颗粒本身的刚度比。所得结果可以为类似的数值仿真和相似研究项目的开展提供参考。 相似文献
13.
14.
《四川地质学报》2018,(4)
泥石流是南疆重要地质灾害之一。基于高分卫星影像对新疆塔什库尔干河中上游泥石流沟进行遥感解译分析,结合现场调查验证,取样分析不同岩性区泥石流堆积物颗粒组成特征。结果表明:(1)研究区泥石流堆积扇明显,呈多期性,半坚硬-软岩区泥石流比坚硬岩区堆积扇面积、扩散角大,堆积体粒径、堆积坡度较小;(2)随着泥石流堆积物岩性强度变弱,粗粒含量相对减少,泥石流堆积体整体级配较差,泥石流重度大;(3)坚硬岩石区(花岗岩、闪长岩),泥石流堆积物砂粒、粉粒、粘粒含量较低,堆积体不均匀系数大,泥石流冲击力大;半坚硬岩-软岩区(砂岩、泥岩、砾岩、片麻岩),泥石流堆积物砂粒、粉粒、粘粒含量较高。 相似文献
15.
常见的地质灾害如滑坡、泥石流、岩崩等通常都涉及不同形状的颗粒物质运动,这些形状不同的颗粒又多具有不同的尺寸和含量。基于典型的颗粒柱坍塌试验,首先根据试验方法确定了离散元模拟所需的各项参数,然后采用随机多面体方法生成了可控制长细比的大颗粒,利用离散元法就不同大颗粒含量下形态变化对二元颗粒柱坍塌特性的影响开展研究,研究结果表明:(1)利用离散元法可以较好地重现室内试验中小球和多面体组成的二元颗粒系统的颗粒柱坍塌过程;(2)在不同长细比的不规则大颗粒和小球组成的二元颗粒柱系统中,当大颗粒含量高于临界含量值20%时,二元颗粒柱坍塌持续的时间随非球形大颗粒长细比的增加而增加;(3)在不同长细比的不规则大颗粒和小球组成的二元颗粒柱中,当大颗粒含量高于临界含量值20%时,在相同百分比的大颗粒含量下,大颗粒长细比的增加会提高大颗粒平均配位数以及降低颗粒的运动能力,大颗粒间形成更强的互锁作用,降低了颗粒柱的整体流动性,使其最终堆积高度更高、最大跑出距离更短以及更小的归一化动能峰值。(4)在不同长细比的不规则大颗粒和小球组成的二元颗粒柱中,小颗粒可以较为明显降低大颗粒间摩擦及互锁作用,增加流动性,降低大骨料形态对坍塌过程的影响。 相似文献
16.
采用室内砂雨试验和颗粒流软件PFC2D,研究了颗粒粒径和摩擦系数对砂粒堆积结构压力特性的影响。室内试验是通过自制砂雨装置,选取不同级配的干砂、湿砂、湿砂+黄土,研究颗粒粒径和颗粒间摩擦系数对砂堆底部压力的影响;数值模拟利用PFC软件内置命令（ball generate）生成3种不同粒径的颗粒,通过ball property命令给颗粒间赋予6种不同的摩擦系数,从力链角度分析其对砂堆结构内部的影响。结果表明:颗粒粒径和颗粒间摩擦系数对砂堆结构底部压力具有显著的影响;相同摩擦系数条件下,颗粒粒径越大,堆积结构内部力链分布越稀疏,其底部压力越小;相同粒径条件下,砂堆底部压力随摩擦系数的增大呈先减小后趋于稳定的趋势,即摩擦系数对砂堆底部压力的影响存在上限值。 相似文献
17.
以松辽盆地东南缘营城组二段两类火山碎屑岩(沉凝灰岩、凝灰质砂岩)为研究对象, 进行了火山碎屑粒度特征、碎屑组成和火山碎屑岩相研究.结果显示, 火山碎屑搬运除受火山作用激发控制外, 还受牵引流、重力流以及牵引流和重力流的双重机制影响.火山碎屑微观特征、成因分析和岩相分析认为, 本区火山碎屑堆积主体为热基浪堆积和热碎屑流堆积, 部分为空落堆积.火山碎屑组成特征为晶屑含量多, 玻屑和岩屑含量少, 且岩屑仅在较粗粒级颗粒组成中存在.研究认为, 本区发育的火山碎屑为沉积环境中的再搬运火山碎屑, 共识别出4种火山碎屑岩相, 河流故道上的热基浪, 河流故道上的热碎屑流, 冲积平原上的热基浪和空落相.建立了松辽盆地东南缘露头区营城组二段河流-冲积平原沉积环境的再搬运火山碎屑岩相模式. 相似文献
18.
以松辽盆地东南缘营城组二段两类火山碎屑岩(沉凝灰岩、凝灰质砂岩)为研究对象,进行了火山碎屑粒度特征、碎屑组成和火山碎屑岩相研究.结果显示,火山碎屑搬运除受火山作用激发控制外,还受牵引流、重力流以及牵引流和重力流的双重机制影响.火山碎屑微观特征、成因分析和岩相分析认为,本区火山碎屑堆积主体为热基浪堆积和热碎屑流堆积,部分为空落堆积.火山碎屑组成特征为晶屑含量多,玻屑和岩屑含量少,且岩屑仅在较粗粒级颗粒组成中存在.研究认为,本区发育的火山碎屑为沉积环境中的再搬运火山碎屑,共识别出4种火山碎屑岩相,河流故道上的热基浪,河流故道上的热碎屑流,冲积平原上的热基浪和空落相.建立了松辽盆地东南缘露头区营城组二段河流-冲积平原沉积环境的再搬运火山碎屑岩相模式. 相似文献
19.
20.
青藏高原高山峡谷区常发育崩滑碎屑流,这种灾害具有发育边坡高陡、碎屑流高能且坡脚撞击剧烈等特点。为了解这种碎屑流的运动规律及其堆积特征,设计并建立了自由下落的碎屑集合体撞击与停积过程的模型实验装置。考虑撞击过程对碎屑流运动和堆积的影响,获取不同粒径大小、体积、下落高度条件下,碎屑集合体的运动与堆积图像和定量化数据,并据此观察分析碎屑流的运动规律和堆积特征。主要结论如下:（1）碎屑集合体底部首先撞击地面,随后颗粒挤压形成剪切面,颗粒在剪切面上进行扩散运动并最终堆积。（2）撞击阶段,颗粒之间显著的动量传递作用致使碎屑集合体前缘颗粒运动速度较快、距离更远,并产生离散堆积现象。（3）自堆积重心至边缘,碎屑集合体的堆积厚度逐渐减小;堆积形态在运动初期呈近圆形,最终形态呈近菱形;运动中的力学过程导致出现横向脊和X型共轭脊现象。（4）碎屑集合体的粒径越小,体积越大,其主体运动距离、主体覆盖面积越大以及运动速度越快;体积与最大堆积厚度呈正相关关系;下落高度越小,其最大堆积厚度越大,运动速度越慢,与主体覆盖面积大体上呈负相关关系。（5）体积条件对碎屑集合体的堆积特征影响最大,粒径大小其次,下落高度影响最小。该研究可为川藏铁路沿线的工程结构设计及碎屑流的防治工作提供理论基础。 相似文献