基于残余强度修正的岩石损伤软化统计本构模型研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

曹瑞琅  贺少辉  韦京  王芳 《岩土力学》2013,34(6):1652-1660

岩石随着围压的增大,残余强度的增加幅度比峰值强度大,残余强度逐渐成为影响岩石全应力-应变曲线峰后段的主要因素,因此,建立岩石损伤软化统计本构模型时,对残余强度进行修正是非常必要的。基于岩石应变强度理论以及岩石微元强度服从Weibull随机分布的假设,考虑岩石峰后残余强度对损伤变量进行修正,在微元破坏符合Hoek-Brown屈服准则条件下,建立了能够反映岩石峰后软化特征的三维损伤统计本构模型;依据岩石试验全应力-应变曲线的几何特征,推导出本构模型参数的数学表达式,并基于花岗岩室内试验数据对模型参数进行探讨,研究了Weibull分布参数与本构模型的关系,探讨了损伤修正系数的取值和岩石累积损伤的扩展过程;将建立的本构模型理论曲线与4种岩石（斑状二长花岗岩、细晶大理岩、砂岩和粉砂质泥岩）不同围压下的常规三轴压缩试验曲线进行对比分析,结果表明,该模型能很好地描述岩石破裂过程的全应力-应变关系和表征岩石残余强度特征。这对于岩石损伤软化问题以及岩石加固处理措施的研究均具有重要的意义。  相似文献   

中国高放废物地质处置缓冲材料大型试验台架和热-水-力-化学耦合性能研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘月妙  王驹  曹胜飞  马利科  谢敬礼  赵星光  陈亮 《岩土力学》2013,34(10):2756-2762

缓冲材料作为高放废物深地质处置库中一道重要的人工屏障,与高放废物容器和处置库围岩直接接触,在高放废物衰变热、辐射作用和地下水等影响下产生复杂的热-水-力-化学耦合作用,为了验证缓冲材料是否能长期有效地发挥其屏障材料的作用,核工业北京地质研究院利用高庙子钠基膨润土组装并运行了模拟中国高放废物地质处置室 尺寸的大型缓冲材料膨润土试验台架（China-Mock-Up）。建立了缓冲材料试验台架的安装和试验方法,依据实测数据和理论分析,揭示了热-水-力-化学耦合作用条件下膨润土中的相对湿度是在加热器的热效应和外部供水的湿效应共同作用下发生变化的,压实膨润土中应力的变化主要是由于膨润土遇水膨胀和加热器的热效应引起的,试验验证了模拟高放废物地质处置室内加热器（废物罐）运行初期的位移过程,为缓冲材料和高放废物地质处置库的设计提供了重要的工程参数和理论依据。  相似文献   

基于有效固结应力法确定结构性黏性土不排水抗剪强度   总被引：3，自引：0，他引：3  

曹宇春  杨建辉 《岩土力学》2013,34(11):3085-3090

由于结构性的存在使得很多天然黏性土的强度和变形特性不同于重塑土和非结构性土。首先回顾了适用于确定重塑土和非结构性土不排水抗剪强度的有效固结应力法,并推导了相应的方程。在此基础上,对于结构性黏性土,采用两段不同斜率（内摩擦角正切）和截距（黏聚力）的直线模拟其抗剪强度包络线,建立了确定其不排水抗剪强度的有效固结应力法方程;当有效应力小于结构屈服应力时,有效固结应力方程中有效应力部分需乘以0.8的修正系数;只要已知剪切前的有效应力,利用相应的有效固结应力法公式,可确定结构性土体的不排水抗剪强度。利用连云港结构性软黏土的等压固结三轴试验数据,验证了有效固结应力法的适用性。分析表明：对于连云港软黏土的不排水抗剪强度,有效固结应力法的计算结果与试验结果吻合较好;对于结构屈服应力,有效固结应力法的预测结果与试验数据点的拟合结果有一定偏差,但并不明显。  相似文献   

固化铅污染土的干湿循环耐久性试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

曹智国  章定文  刘松玉 《岩土力学》2013,34(12):3485-3490

在商用高岭土、膨润土与商业黄砂混合物中加入硝酸铅溶液,添加水泥和石灰两种固化剂,采用室内压实制样方法获得固化的铅污染土试样。进行干、湿循环试验,测试固化体的质量损失和无侧限抗压强度等参数随干、湿循环次数的变化规律,评价固化铅污染土的干、湿耐久性。测试结果表明,本试验8种配比的试样都满足干、湿循环的要求;黏土矿物为膨润土的试样干、湿循环耐久性比黏土矿物为高岭土的试样要差;水泥固化土的干、湿循环耐久性要略优于石灰固化土;加入 8 000 mg/kg的铅可略增大土体的抗干、湿循环耐久性。水泥和石灰固化/稳定化重金属污染土时,土体中含水率是保证加固效果的关键参数之一。土体中含水率应能满足固化剂充分水化、水解、火山灰和碳酸化反应之需要。  相似文献   

乌东德高拱坝极限抗震能力研究     

熊堃  翁永红  胡中平  曹去修 《岩土力学》2013,34(Z2):325-331

乌东德水电站是金沙江下游河段上4个水电梯级的最上游梯级,大坝为265 m高的双曲拱坝。采用非线性有限元法,将拱坝坝体-坝基作为一个整体系统,在考虑坝体横缝影响及无限地基辐射阻尼影响基础上,模拟坝肩控制性滑块各滑裂面在地震作用下张开、滑移的非线性力学行为,研究设计与校核地震作用下大坝的抗震性能,探讨大坝-坝基整体系统在强震作用下的抗震潜力。研究结果表明：设计地震条件下,坝体仅在拱端应力集中区域拉应力超过抗拉强度,压应力则均满足强度要求,坝肩块体稳定,大坝-坝基体系的整体安全性可以保证;校核地震条件下,坝体应力值略有增加,能够满足不溃坝的设防要求;以大坝-坝基代表性的位移、变形量变化曲线的拐点作为评价极限抗震能力的标准,可知拱坝-坝基体系的抗震超载安全系数为2.7,相应的基岩水平向峰值加速度0.729g,拱坝-坝基体系抗剪参数强度储备安全系数为2.0,乌东德高拱坝具备较强的极限抗震能力。  相似文献   

基于压汞分形的高变质石煤孔渗特征分析     

姜文  唐书恒  张静平  吴敏杰  孙鹏杰  曹晖 《煤田地质与勘探》2013,41(4):09-13

研究石煤（腐泥煤）的孔渗特征,对于深入了解页岩气的吸附/解吸特征具有重要意义。基于分形几何原理,推导出煤岩不同类型孔隙和毛细管压力曲线的分形几何模型,并将孔隙分形维数分为渗透分维数和扩散分维数分别计算。根据压汞实验数据分析,利用双对数图计算了安康地区石煤孔隙结构的分形维数。研究结果表明:石煤渗透分维数D_s介于2.524~2.917,其与挥发分产率、水分含量、灰分产率和迂曲度呈正相关关系,与变质程度及平均孔径呈负相关关系;扩散分维数D_k介于2.488~2.931,其与变质程度、挥发分产率、水分含量和平均孔径呈正相关关系,与灰分产率和迂曲度呈负相关关系;在物性方面,渗透分维数随孔隙度增大而减小,渗透性的分形表征与扩散分维数呈负相关关系,这说明渗透孔越不均一,煤岩孔隙度就越大,而扩散孔的均一化程度可以为评价石煤储层物性提供重要依据。   相似文献   

神东矿区地下水变化观测与分析研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

顾大钊  张建民  王振荣  曹志国  张凯 《煤田地质与勘探》2013,41(4):35-39

针对西部大规模高强度煤炭开采对地下水的影响,利用神东矿区约1 500 km2区域的200余个钻孔的长期观测结果,研究了超大综采工作面开采工艺对地下水系统的影响规律,地下水流场变化与基岩和含水层空间分布的关系。研究表明,超大综采工作面开采形成了地下水"汇聚带",开采对基岩和含水层厚度较薄区的地下水系统影响较大,研究区采后含水介质厚度稳定且较厚区域含水层含水厚度损失大部分在30%左右,且逐步趋于稳定。   相似文献   

Mechanisms and factors affecting the adsorption of sodium alginate onto modified clays     

林勇新  曹西华  宋秀贤  王楠  俞志明 《中国海洋湖沼学报》2013,31(4):867-875

Algal organic materials (AOMs) are one critical factor affecting the efficiency of modified clays used for the mitigation of harmful algal blooms (HABs). This study was conducted to develop a deeper understanding of the mechanisms and factors affecting the adsorption of AOMs onto modified clays. Sodium alginate (polysaccharide) and kaolinite modified with polyaluminium chloride (PACl) were used as AOMs and modified clay model substances, respectively, and the effects of modifier dosage, contact time, solution pH and ionic strength were investigated through batch adsorption experiments. Kinetics revealed that the alginate adsorption rate was described well by a pseudo-second order model. PACl effectively enhanced the adsorption capacity of kaolinite and increased the adsorption rate, and the optimum additive amount of PACl was 5%. The experimental data fitted both the Freundlich and Langmuir adsorption equations well. The adsorption thermodynamics for alginate onto modified clays suggests that alginate adsorption is a spontaneous process. The adsorption of alginate onto modified clays was highly dependent on pH, with a decrease in adsorption observed with increased pH to 9.48, but the opposite was true above pH 9.48. Finally, adsorption increased with increasing ionic strength.  相似文献   

工程物探在岩溶地区地质勘察中的应用——以费县电厂为例     

赵西文  范沛军  曹建华 《山东国土资源》2013,29(5):36-39,50

结合费县电厂工程地质条件,运用高密度电阻率法和探地雷达勘察法,进行岩溶地区工程勘察,对2种方法的勘察结果进行比较分析,在此基础上进一步钻探验证。证实工程物探能迅速查明岩溶区的工程地质条件,勘察过程高效快速,达到地质勘察效果。最后针对岩溶区的拟建场地进行地基评价并提出地基处理方案。  相似文献   

任意各向异性介质相(群)速度的计算   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

李芳  曹思远  姚健 《地球物理学报》2012,55(10):3420-3426

反映弹性波在各向异性介质中传播特性的两个基础的物理量是相速度和群速度.本文在总结前人工作的基础上,提出任意各向异性介质相(群)速度的计算方案:首先推导各自计算公式,其次考虑剪切波奇点的特殊性,再次令其遵循相应约束条件,最后,采用三个计算实例检验该方案的正确性和有效性.通过对计算结果的分析以及各向异性理论预测可以加深对各向异性特有性质(如剪切波奇点、群速度多值性)的理解,有助于增强我们对任意各向异性理论的基本认识.  相似文献