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为了研究饱和砂土的蠕变特性及其影响因素,开展了不同密度、不同级配方法（相似级配法、等量替代法）、不同加载方式的侧限高压单向压缩试验。试验结果表明:饱和砂土的蠕变主要经历3个阶段,分别为瞬时变形阶段、快速变形阶段和稳态蠕变变形阶段;压缩模量随密度的增大而增大;用相似级配法所制试样加权平均粒径比等量替代法所制试样的加权平均粒径小42.4%,压缩模量高8%~18%。不同加载方式对试样的最终变形量也有一定的影响。循环加载后,试样压缩模量减小4.3%~10.1%,最终应变量增加4.6%~6.0%。对试验数据进行统计分析表明,用幂函数可以很好地拟合饱和砂土的应力、应变、时间关系,最终得到适用于本砂土的蠕变模型。研究成果可在砂土地基设计、评估中得到应用。 相似文献
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煤矿地下水库的建立解决了我国西部干旱-半干旱生态脆弱区的缺水问题。地下水库不断进行着蓄水-抽水,地下水库水位的反复升降对水库坝体产生反复损伤作用,而半煤岩坝体、煤岩夹矸坝体为地下水库常见的坝体。基于此,设计进行了不同“干燥-饱和”循环次数的砂岩-煤组合体不同围压下的轴向压缩试验,分析循环浸水作用下煤岩组合体力学特性劣化规律和劣化机制。结果表明：(1)随着循环次数的增加,组合体的饱和含水率逐渐增大。饱和含水率与循环次数呈对数关系。(2)随着循环次数的增加,应力-应变曲线压密阶段增长,弹性阶段斜率减小,峰值应力降低,峰值应变增大,屈服阶段愈加明显,应力跌落变缓。(3)随着循环次数的增加,组合体抗压强度逐渐降低,循环1～3次,抗压强度劣化幅度较为明显。抗压强度阶段劣化度具有非均匀性。(4)循环1～5次,黏聚力下降了70.87%,内摩擦角下降了60.65%。(5)循环1～3次,组合体弹性模量下降了53.06%,变形模量下降了61.10%。(6)循环浸水作用下,试样微观裂纹逐渐发育,矿物颗粒由原来的棱角分明的多边形向浑圆形逐渐发展,大的矿物颗粒逐渐崩解为小颗粒,颗粒间胶结作用逐渐弱化,由紧凑致密... 相似文献
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为解决地下水位随季节升降变化时隧道开挖对邻近桩基的长期影响难题,通过三维离心模型试验,研究了地下水位循环变化时隧道对群桩的长期影响。主要分析水位循环变化时地表长期沉降、桩顶长期附加沉降、桩身长期附加弯矩和附加轴力的变化规律。试验结果表明：在隧道附近,地下水位循环变化尤其是降水对地表长期沉降影响更为明显。地表长期附加沉降随着地下水位循环次数增加而增大,且呈衰减式变形,即使经过3次水位升降循环也不能稳定;桩基长期附加沉降显著,其附加沉降量占总沉降量的50%以上;前、后桩的长期附加轴力基本为正值,桩总轴力增加,对既有受压桩极为不利,附加轴力拐点位置及最大值有所区别;经过3次地下水位循环变化后,前、后桩桩身弯矩反弯点个数减少,但桩身最大附加弯矩均明显变大,当达到极限弯矩,桩身出现塑性铰,这对穿越厚软弱层地基中的既有受压柔性桩极为危险。 相似文献
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上海市区根据地面升沉平衡原理,在压缩和限制地下水开采使用的基础上,开展深井冬灌夏用以及夏灌冬用和开采层次调整等措施以来,初步控制了市区地面沉降。但是由于各土层在地下水位反复升降下存在一定的残余变形量。要继续控制地面基本不沉, 相似文献
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杭州湾浅层储气砂土应力路径试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用GDS非饱和三轴试验系统开展了杭州湾储气砂土主动压缩、被动压缩、主动伸长与被动伸长等4种应力路径试验研究,以论证应力路径对非饱和砂土的变形性状与强度特性影响。结果表明,在卸荷应力路径被动压缩与被动伸长下非饱和砂土的应力-应变曲线呈明显的应变软化性状,而加荷应力路径主动压缩与主动伸长则分别表现为轻度应变软化及显著应变硬化变形特征;非饱和砂土的强度参数在卸荷与加荷应力路径中也存在差异,前者的有效凝聚力高于后者,而内摩擦角则相反;但其表观凝聚力与基质吸力关系在不同应力路径下均可用乘幂函数 有效描述,而试验参数a、b值不同,公式 可合理地用于表述非饱和砂土的强度特性。 相似文献
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《岩土力学》2020,(4)
采用颗粒流软件模拟了饱和砂土在不排水条件下的循环剪切试验,研究了不同因素对液化的影响,并进一步分析了饱和砂土液化后宏观变形的基本规律。在此基础上,从孔隙分布角度解释了砂土液化后的大变形的细观物理机制。通过自编程序对颗粒排列和孔隙分布的演化过程进行定量描述,给出孔隙率标准差作为液化后体积收缩势的度量,并研究了孔隙率标准差与液化后大变形的关系。结果表明,试样初始状态并不会影响液化后的极限状态,仅对初始液化所需循环次数有影响。数值模拟可再现室内试验中的宏观现象,证实了室内试验中饱和砂土液化后的有限剪切大变形是客观真实的材料响应。土体体积收缩势的累积所导致的孔隙均匀化以及土颗粒间自由空隙增大正是饱和砂土液化后循环剪应变逐渐增大的细观机理。孔隙率标准差作为孔隙均匀化的量化指标,与循环剪应变各周次幅值有良好相关性。 相似文献
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《岩土力学》2021,(4)
采用颗粒流软件模拟了饱和砂土在不排水条件下的循环剪切试验,研究了不同因素对液化的影响,并进一步分析了饱和砂土液化后宏观变形的基本规律。在此基础上,从孔隙分布角度解释了砂土液化后的大变形的细观物理机制。通过自编程序对颗粒排列和孔隙分布的演化过程进行定量描述,给出孔隙率标准差作为液化后体积收缩势的度量,并研究了孔隙率标准差与液化后大变形的关系。结果表明,试样初始状态并不会影响液化后的极限状态,仅对初始液化所需循环次数有影响。数值模拟可再现室内试验中的宏观现象,证实了室内试验中饱和砂土液化后的有限剪切大变形是客观真实的材料响应。土体体积收缩势的累积所导致的孔隙均匀化以及土颗粒间自由空隙增大正是饱和砂土液化后循环剪应变逐渐增大的细观机理。孔隙率标准差作为孔隙均匀化的量化指标,与循环剪应变各周次幅值有良好相关性。 相似文献
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胶新铁路砂土液化区路基沉降规律研究 总被引：2，自引：0，他引：2
地震液化常给人们带来巨大损失,而剪切振动和循环荷载作用下的动力学效应常被认为是地震液化的主要原因,人们对剪切荷载作用下饱和砂土的液化问题进行了较多的研究,而对循环荷载作用下砂土液化的动力学效应研究较少。胶新铁路在DK39+000开始为高地震烈度区,DK283+550~DK283+770分布有地震可液化层,工程修建后列车动荷载的影响将会有诱发砂土液化的可能性。为了研究通车前自然沉降特征和通车后循环荷载作用下的路基沉降变形规律,本文在具体分析了砂土液化的概念和准则判别的基础上,重点分析了砂土液化区路基沉降特征,包括测试断面竖向分层沉降变形特征分析和路基水平位移特征分析。最后在试验的基础上,从理论上给出了循环荷载下砂土的本构关系。 相似文献
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平原水库防渗膜下气胀现象产生机制现场试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对库盘铺膜平原水库的气胀现象产生机制进行了理论探讨和现场试验研究。分析指出围坝填筑、库水位快速下降及地下水位上升等因素是导致膜下产生气胀的主要原因。在德州大屯水库进行了现场试验,模拟了不同膜上荷重、不同地下水位上升幅度和速率等试验工况,对膜下地层不同埋深处孔隙压力和膜下气胀现象进行了观测,分析了各因素对膜下气胀变化规律影响。试验结果表明,地下水位快速上升能够引起膜下气胀压力加大,地下水位上升幅度影响膜下气胀压力的大小;不同地下水位上升速率对膜下气场影响较小,在膜上设置一定荷载可较好地防止膜顶托或胀破。 相似文献
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孔隙度和岩石压缩系数等方面的研究在评价油藏弹性产能和动态地质储量方面有重要的应用价值.结合国家地震前兆台网中心数据库8口井的数字化水位资料等, 研究了承压井含水层介质在不排水状态下的孔隙度、固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数.结果表明, 孔隙度与固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数间存在幂函数关系.在第1象限内, 各井含水层介质固体骨架的体积压缩系数随着孔隙度的增大而增大; 含水层内水的体积压缩系数随着孔隙度的增大而减小.固体骨架和含水层内水的体积压缩系数间满足一元二次多项式关系, 且含水层内水的体积压缩系数要比固体骨架的体积压缩系数大, 水更易压缩.另外, 灰岩骨架的压缩系数相对小于砂岩骨架的压缩系数. 相似文献
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Temporal changes in the quantity and chemical status of groundwater resources must be accurately quantified to aid sustainable management of aquifers. Monitoring data show that the groundwater level in Shahrood alluvial aquifer, northeastern Iran, continuously declined from 1993 to 2009, falling 11.4 m in 16 years. This constitutes a loss of 216 million m3 from the aquifer’s stored groundwater reserve. Overexploitation and reduction in rainfall intensified the declining trend. In contrast, the reduced abstraction rate, the result of reduced borehole productivity (related to the reduction in saturated-zone thickness over time), slowed down the declining trend. Groundwater salinity varied substantially showing a minor rising trend. For the same 16-year period, increases were recorded in the order of 24% for electrical conductivity, 12.4% for major ions, and 9.9% for pH. This research shows that the groundwater-level declining trend was not interrupted by fluctuation in rainfall and it does not necessarily lead to water-quality deterioration. Water-level drop is greater near the aquifer’s recharging boundary, while greater rates of salinity rise occur around the end of groundwater flow lines. Also, fresher groundwater experiences a greater rate of salinity increase. These findings are of significance for predicting the groundwater level and salinity of exhausted aquifers. 相似文献
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饱和-风干循环过程中砂岩次生孔隙率变化规律研究 总被引：3，自引：0，他引：3
三峡工程竣工后,库水每年将在145 m和175 m水位之间或缓慢或快速的升降,在库水位大幅度涨落的情况下,库岸边坡部分岩体处于“饱和-风干”的循环动态,水-岩循环作用将造成岩体性质劣化。据此,以三峡库区库岸边坡变幅带的砂岩为研究对象,设计了“饱和-风干”循环作用试验。试验结果表明,与常规浸泡试验相比,水压力的升、降变化和“饱和-风干”循环作用对岩体的损伤有累积放大作用,浸泡时水压力变化越大,对离子浓度和次生孔隙的影响越大,而且,“饱和-风干”循环次数越多,岩体的损伤越严重。提出了基于离子浓度变化计算岩石中次生孔隙率变化规律的方法,与实测次生孔隙率变化规律基本一致。因此,可以把这种方法应用到现场监测中去,通过长期监测离子浓度的变化来推测岩体中水化学反应发生的程度,以及次生孔隙率的发育情况。分析成果为研究库岸边坡岩体在“饱和-风干”循环过程中的岩体性质劣化规律奠定了一定的基础。 相似文献
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鄂尔多斯盆地中部横山—靖边—安塞地区山西组和下石盒子组发育低孔低渗至特低孔特低渗砂（砾）岩储集层,其物性控制了气层产能的大小。文中通过对显微镜下的孔隙形态特征、易溶碎屑组分含量和孔隙结构特征3个方面的分析,提出山西组二段砂（砾）岩储集层主要发育原生孔隙,而下石盒子组八段砂（砾）岩储集层以溶孔为主。在研究区内储集层埋藏深度差异不大的情况下,砂（砾）岩原生孔隙的保存程度和溶孔的发育规模主要受粒径、碎屑组分、石英次生加大和有机酸来源的影响,粒径是山西组二段和下石盒子组八段储集层孔隙发育的基本影响因素,储集层渗透率大于0.2×10-3 μm2的有利储集层均发育于中粗砂岩及以上粒级的砂（砾）岩中。山西组二段石英砂（砾）岩的强抗压性、缺少易溶碎屑组分是原生孔隙保存较多的主要原因,而丰富的硅质来源是原生孔隙减少的重要因素。对下石盒子组八段而言,易溶物质含量适中、有机酸来源丰富是岩屑砂（砾）岩溶孔发育的主要原因。进一步的研究表明,储集层的孔隙成因与孔隙结构之间有良好的相关性,原生孔隙储集层的孔隙结构要优于溶孔储集层,表现为在相同孔隙度时,前者的渗透率明显高于后者。 相似文献
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分别对鄂尔多斯盆地中南部沿25、西南部庄40两区块延长组长6段砂岩的成岩作用和孔隙演化进行分析。研究表明,两区块目的层砂岩目前均处于中成岩B期。受成岩环境酸碱性的控制,沿25区块普遍发育浊沸石和绿泥石,其浊沸石溶蚀孔隙为有利的储集空间;庄40区块高岭石较为发育,长石、岩屑溶孔为有利的储集空间。成岩过程中孔隙度演化的定量研究表明,相似的成岩演化阶段,孔隙度的演化不同。两区块初始孔隙度相近,沿25区块为34.91%,庄40区块为33.42%。机械压实过程中,沿25区块孔隙损失率为40.33%;庄40区块孔隙损失率为55.45%。胶结、交代过程孔隙损失率:沿25区块为46.86%;庄40区块为36.51%。后期溶蚀过程中,沿25区块次生孔隙空间主要为浊沸石溶孔,次生溶孔占比例为55.76%;庄40区块次生孔隙空间主要为长石、岩屑溶孔,次生孔隙占比例为73.51%。两区块沉积-成岩过程中孔隙度参数演化的定量分析为优质储层的筛选及相关砂岩油田的滚动勘探提供借鉴。 相似文献
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四川盆地中部三叠系香溪群储层特征及成岩孔隙演化 总被引：6，自引：0，他引：6
四川盆地中部香溪群储层为典型的低渗透油气藏,有效储层分布规律复杂,油气富集规律不清,勘探难度大,勘探效率低。对其储层特征、成岩孔隙演化和有效储层分布规律的研究,对油气勘探具有重要指导意义。研究表明,香溪群储层现处于晚成岩A期,在早成岩早期阶段由于强烈压实作用和硅质胶结作用使大部分细砂岩、中细砂岩储层物性变差,只有粗砂岩和中粗砂岩仍保留部分原生孔隙;在中成岩早期阶段,有机酸性水进入粗砂岩和中粗砂岩中溶蚀其中的长石和岩屑,形成大量次生溶蚀孔隙而形成优质储层。 相似文献
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Effective porosity value was analyzed from the tritium concentration of sampled groundwater using a three-dimensional groundwater-flow and advection-dispersion code based on the finite element method. The effective porosity value was about 10%. Porosity values measured from core samples were 7–15%. The groundwater flow velocity estimated from the tritium concentrations was about 1 × 10–5 cm s–1. Therefore, during the low groundwater flow velocity condition, effective porosity and porosity values were the same. At the same test site, a 0.48% effective porosity value, determined by another tracer test injecting Br– solution into the aquifer during groundwater level change, was smaller than the porosity value when the flow velocity was 1.8×10–2 cm s–1. Thus the effective porosity value is concluded to be due to groundwater flow velocity. The specific yield value was calculated to be 0.6% by the total volume of tunnel seepage water and the total volume of the rock unsaturated during tunnel construction. However, as pore water continued to be drained after the groundwater level change was completed, the specific yield value became larger than 0.6%. Thus specific yield value is concluded to be due to drainage time. 相似文献
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四川盆地东北部飞仙关组中发育大量浅滩相沉积，不同地区浅滩形成时的古地理背景及海平面升降情况不同，导致沉积物岩性及储集性能截然不同。广元、通江、南江、巴中地区浅滩位于下三叠统飞仙关组三段，形成于海平面上升过程，沉积物一直处于被海水淹没状态，未曾暴露，岩性为灰色亮晶鲕粒灰岩、亮晶砂屑灰岩，颗粒间全被方解石晶体充填，岩石孔隙度和渗透率低，储集性能相对较差。达县—宣汉地区浅滩位于飞仙关组二段中，沉积基底为一水下高地，形成于海平面下降过程；沉积物经常暴露于潮上，发生白云岩化和大气淡水溶蚀作用，埋葬后岩石又发生了重结晶作用和进一步溶蚀作用，岩性为砂屑白云岩、溶孔白云岩、残余鲕粒白云岩夹少量灰岩、鲕粒灰岩，岩石中晶间孔、粒间孔及溶孔丰富，孔隙度高，渗透率好，储集性能极佳。油气勘探时要注意寻找类似达县—宣汉地区飞仙关组二段中的暴露浅滩型储层。 相似文献