基于多重分形特征的岩体结构面剪切强度研究     

陈世江  朱万成  于庆磊  王青元 《岩土力学》2015,36(3):703-710

Barton剪切强度模型是目前工程实践中普遍采用的强度公式,而实践应用时,该模型中结构面粗糙性系数（JRC）的评估存在主观性和片面性的缺点。鉴于此,应用多重分形理论,提出了采用多重分形参数准确量化JRC的方法。首先应用数字图像处理技术获取了结构面三维形貌数据信息;然后采用投影覆盖法进行了结构面的分形维数计算,重点对结构面的多重分形特征进行了分析,通过对比分析了构造的15个结构面的多重分形特征值。结果表明：结构面越粗糙,多重分形特征参数 和 值越大, 或 能够很好地描述结构面的形貌特征。最后对9组石膏试件进行了剪切试验,通过不同正应力下对应的剪应力数据分析,结合结构面形貌多重分形参数 或 ,以Barton剪切强度公式为基础,应用最小二乘法原理,给出了JRC与 及JRC与 关系。这样在工程实际中,可以用参数 或 对JRC进行估算,克服了JRC人为估值主观性及采用二维标准轮廓线评估片面性的缺点,为准确评估结构面粗糙度提供了一条新的途径。在此基础上,应用Barton模型可准确估算岩体结构面的剪切强度。  相似文献   

移动荷载作用下土岩组合基坑吊脚桩变形分析     

白晓宇  张明义  袁海洋 《岩土力学》2015,36(4):1167-1173

以青岛地区特有的土岩组合地质条件为背景,采用现场监测和Plaxis有限元模拟相结合的方法,研究了土岩基坑中吊脚桩在龙门吊移动荷载作用下的变形规律及动力响应。结果表明：桩身变形模拟结果与实测值吻合较好,基坑的变形主要发生在基坑上部软弱土层,吊脚桩嵌岩处产生应力集中;在龙门吊移动荷载作用下,桩顶水平位移较大,但其动力响应最小,而嵌岩处水平位移较小,但其动力响应最大;嵌岩处、桩身最大正弯矩处及最大负弯矩处的土压力动力响应较大,且移动荷载刚经过时刻影响最大。研究成果可为类似土岩结合地区深基坑支护设计提供参考。  相似文献   

高黏粒含量新吹填淤泥加固新技术室内研发     

鲍树峰  董志良  莫海鸿  武冬青 《岩土力学》2015,36(1):61-67

新吹填淤泥处于“稀泥汤”状态,工程特性极差,几乎无承载力,现有真空预压技术加固效果不理想,地基有效加固深度小,土体强度增长有限。为此,提出了“真空预压联合化学加固”的新思路。室内采用3种环保型化学加固剂设计了3种真空预压联合化学加固方案（VPCT1、VPCT2、VPCT3）和1种纯化学加固方案（CT）,与现行真空预压加固方案（VPT）进行了对比试验研究。研究结果表明：(1) 添加有效的化学加固剂后,新吹填淤泥在抽真空前较短的静置时间内就基本完成了自重沉积过程;(2) 化学加固剂选取得当能有效提高土体的加固效果;(3) 宏观上,VPCT3方案加固效果较均匀,加固后土体中黏粒含量明显降低、湿密度最大,孔隙比降低幅度明显,无侧限抗压强度也最大,为66.7 kPa（为VPT方案的3.5倍）;(4) 微观上,VPCT3方案加固后,土颗粒之间的孔隙总面积、孔隙平均周长、总孔隙数、孔隙比、孔隙率等最小,单元体之间有良好的定向度、排序性最好,连结方式以面-面为主导,相互之间接触紧密,团聚现象最明显。因此,相对于现行的真空预压技术而言,VPCT3方案土体加固效果非常明显,也较均匀,可以进一步开展现场试验研究,探讨其付诸于工程实践的可行性。  相似文献   

青藏公路普通填土路基长期变形特征与路基病害调查分析     

彭惠  马巍  穆彦虎  金龙  朱东鹏 《岩土力学》2015,36(7):2049-2056

基于长期监测系统2004－2011年现场监测数据,系统分析青藏公路近年来冻土路基变形特征及路基病害原因。结果表明,目前青藏公路普通填土路基变形主要以融沉变形为主,且沉降变形仍将继续发展。根据路基各部位变形速率的差异性,可以将路基变形划分为均匀与不均匀变形两大类。路基平均沉降速率在2～55 mm/a之间,河流沟谷地带路基变形速率最大,山区路基变形速率次之,其他地貌区路基变形速率最小。路基纵向变形对路面影响较大,主要形成波浪等病害,对道路行车舒适性与安全性有较大隐患。路基横向变形主要产生路基纵向裂隙病害,导致路基向变形较严重一侧坍塌,对路基整体稳定性有较大影响。通过2012年对青藏公路路基病害的调查研究发现,青藏公路多年冻土区路基优、良、中、次、差的比例分别为57.39% 、28.12%、9.71%、4.60%、0.17%。通过对青藏公路普通填土路基长期变形特征的分析,期望为青藏公路的整治维修提供参考,同时为未来青藏高速公路的设计和维护提供依据。  相似文献   

水泥-水玻璃浆液裂隙注浆扩散的室内试验研究     

张庆松  张连震  刘人太  韩伟伟  朱明听  李相辉  郑东柱  徐咸辉 《岩土力学》2015,36(8):2159-2168

动水环境中的注浆扩散规律对指导突涌水治理注浆设计与施工具有重要意义。通过开展水泥-水玻璃（C-S）浆液单一平板裂隙动水注浆模型试验,揭示了基于试验条件下的C-S浆液裂隙动水注浆扩散过程的非对称椭圆（AE）扩散规律,提出浆水速比的概念并用其拟合AE扩散控制参数随时间的变化曲线,分析了浆水速比对浆液扩散范围的影响,最终建立了描述浆液扩散迹线的瞬态方程。研究结果表明：浆液扩散迹线可以采用随时间变化的非对称椭圆进行描述;逆水扩散距离和扩散开度与浆水速比正相关而浆液顺水扩散距离与浆水速比负相关。并据此对裂隙动水注浆设计提出了建议,希望对实际注浆工程提供一定借鉴。  相似文献   

软土地基上影响预应力钢筒混凝土管相对转角关键因素研究     

孙立强  张京京  李恒  闫澍旺  霍知亮 《岩土力学》2015,36(Z1):293-298

预应力钢筒混凝土输水管线(PCCP)已广泛应用于地下输水工程,特别是南水北调工程。管道接口属于半刚性结构,相邻管道可产生一定的自由转角,在自由转角范围内两管之间不会产生内力。当相对转角大于自由转角时,两管会产生相互作用力,作用力过大会导致PCCP管的破坏,如何有效地控制不均匀软土地基上相邻管道转角成为研究管道安全的关键问题之一。首先分析了导致PCCP管线产生相对转角的机制,结合现场试验和数值分析对控制PCCP管线相对转角的关键因素进行研究。研究表明,相对转角的敏感因素为管道底部碎石垫层厚度、腰部以下砂垫层（砂包角）厚度和压实度,随着碎石垫层厚度增大、砂垫层（砂包角）厚度和压实度增加,管线相对转角降低,通过控制这3个因素可有效控制PCCP管的相对转角。研究成果可为软土地基上PCCP输水工程设计提供依据和指导。  相似文献   

基于土体细观结构重构技术的渗流场数值模拟     

申林方  王志良  李邵军 《岩土力学》2015,36(11):3307-3314

真实土体的细观结构由许多个大小不一的土颗粒团组成,传统四参数随机生长法（QSGS）构建的土体结构土颗粒团比较均匀,与实际情况存在较大的差异。为弥补这一缺陷,考虑土体孔隙率及自相关函数的影响,对传统的四参数随机生长法进行改进,实现了更接近于真实土体的细观结构重构。在此基础上基于格子Boltzmann方法,采用D2Q9模型,通过设置模型入口、出口边界为非平衡态外推格式,左右边界及土颗粒边界为标准反弹格式的边界条件,建立了模拟重构土体细观渗流场的二维模型。同时,针对一算例编制了相应的计算程序,研究了恒定流速入渗情况下重构土体的细观渗流场。研究表明：土体的渗流方向优先选择连通性较好孔隙所形成的通道,流速受控于通道整体连通性的优劣。整体贯通型的通道流动速度较快,部分连通的孔隙中其流动速度相对较慢。即使局部孔隙空间较大,其渗流速度仍取决于是否位于贯通型通道上。  相似文献   

MSCT在经皮椎体成形术的临床应用与疗效评价     

唐堪华  刘万新 《CT理论与应用研究》2015,24(2):307-312

目的:探讨骨质疏松压缩骨折经皮椎体成形术(PVP)伤椎高度的变化的MSCT与临床疗效的评价。方法:经MSCT检查确认25例病变椎体,术前在CT图像上模拟穿刺路径及选择PVP穿刺方式,术后一周内及术后半年进行伤椎复查,对影像数据与临床资料进行统计学分析,从MSCT及临床角度对疗效进行评价。结果:本组患者单侧椎弓穿刺成功率92%,术后腰背部疼痛明显减轻,术前、术后视觉评分、Cobb’s角以及伤椎压缩率比较统计学有显著性差异,而术后及半年后的视觉评分、Cobb’s角以及伤椎压缩率无显著性统计学差异。结论:MSCT能为PVP提供准确的解剖学数据,改善PVP效果,并能在术后随访提供重要的临床信息。   相似文献   

多房囊性肾细胞癌的256层iCT诊断与病理对照     

荘高明  梁文  林波淼  陈菲菲  田霞辉 《CT理论与应用研究》2015,24(2):291-297

目的:探讨多房囊性肾细胞癌(MCRCC)的256层iCT增强扫描影像特征。方法:搜集6例经外科手术病理证实为多房囊性肾细胞癌患者的临床资料、CT影像资料及病理资料,对比分析多房囊性肾细胞癌的影像特点。结果:6例均发生于肾实质区,增强扫描可见不同程度囊性改变、无明显壁结节、有包膜边界清晰、肾盂肾盏无侵蚀破坏,无肾静脉癌栓形成,均无远处转移征象,3例行患侧肾全切除术,3例行肾肿瘤楔形切除术。结论:多房囊性肾细胞癌的256层iCT增强扫描表现有一定特征性,可作为术前诊断的理想手段,对治疗方案的优选及改善患者生存质量有积极意义。   相似文献   

基于工业CT力学实验平台的建立及应用     

毛灵涛  刘海洲  牛慧雅  邓淋升  周开渊  张毅 《CT理论与应用研究》2015,24(2):271-282

将工业CT与数字体图像相关法相结合测量物体内部三维变形及应变已发展成为一种新的实验力学方法。本文介绍基于工业CT,自行研制的加载装置和数字体图像相关法(DVC)建立起的力学实验平台,该平台包括基本原理模块、数字虚拟实验模块、原位加载扫描实验模块、变形计算模块和结果输出模块,可以实现单轴压缩、三点弯曲、四点弯曲、点加载及拉伸实验试件内部三维变形场的测量。针对岩石材料与复合材料介绍该平台的应用。   相似文献