花岗岩残积土动态冲击性能的SHPB试验研究     

刘新宇  张先伟  岳好真  孔令伟  徐超 《岩土力学》2020,41(6):2001-2008

为研究花岗岩残积土的动态冲击性能，开展了高速冲击下的分离式霍普金森压杆（SHPB）试验，与常规应变率下的试验结果比较，分析了高应变率对花岗岩残积土的应力?应变特性和强度的影响。结果表明：低、高应变率下的花岗岩残积土的?-?a（轴向应力?轴向应变）曲线均呈现出软化型。随着应变率 增加，?-?a曲线向?a增大的方向移动，破坏应变?af增加。但高应变率下?af增加的程度更加明显。花岗岩残积土的峰值强度普遍具有应变率依赖性，二者可用直线关系拟合，但低、高应变率下的拟合关系并不一致。提出了率敏性因子m定量评价依赖性强弱。研究发现，随着应变率的提高，强度的应变率依赖性减弱，低应变率下的m为26.694，而高应变率下仅为0.013。相关试验结果指出，高速冲击荷载对土体总体有害。工程中应该采取合理措施控制冲击荷载的危害。该研究有助于深化花岗岩残积土动态冲击性能的理解，为相关工程的施工与设计提供技术参考。  相似文献   

流变应力恢复法压力传感器传感单元方位布设研究     

《岩土力学》2020,(1)

实时测量深部三维地应力场分布及扰动规律对工程岩体稳定性分析至关重要,但目前仍缺乏成熟的针对深部软弱围岩的地应力测试技术及配套仪器。首先详细介绍了深部软岩地应力测试方法流变应力恢复法的原理与技术,随后针对岩体压力传感器传感单元的方位合理布设问题展开了深入的理论分析。研究结果表明:如果六向压力传感器上半球的3个传感面法向布设为两两相互垂直,则下半球的3个传感面法向不能布设为两两相互垂直;如果上半球的3个传感面法向布设为两两相互垂直,则下半球的3个传感面法向不能与上半球的3个传感面法向平行,且下半球的3个传感面中不能有两个法向同时垂直于上半球任一传感面法向,下半球3个传感面法向与x、y和z轴的方向余弦值最好相差不大,且不能接近于两两相互垂直;如果上半球的3个传感面法向不两两相互垂直,从设计角度考虑列举了一种情形:上半球的3个传感面法向布设为与水平面夹角为45°,下半球的3个传感面法向与水平面夹角30°,上下半球的传感面法向在Oxy水平面上投影的夹角为60°,计算结果显示,此种布置方式是其中一种科学合理的布置方式。  相似文献   

基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究     

周辉  程广坦  朱勇  张春生  卢景景  张传庆  章颖辉 《岩土力学》2019,40(1):118-126

相同形貌结构面重复性剪切试验和各向异性剪切试验一直是岩体结构面剪切力学特性试验研究中的难点，而该问题对于工程岩体的开挖力学响应和稳定性分析、评价与控制至关重要，问题的关键在于同一种岩石的结构面形貌的再现。为此，基于3D扫描和3D雕刻技术，重复制备了3种不同粗糙度的大理岩结构面试样，开展了不同法向应力下相同形貌结构面的各向异性剪切试验。试验结果发现：（1）同一法向应力、不同剪切方向下，相同形貌结构面的剪切强度、剪胀和剪切破坏特征均呈现明显各向异性；（2）结构面粗糙度各向异性很大程度上决定了剪切强度的各向异性，两者具有较好的正相关性；（3）随着法向应力的升高，结构面剪切特征的各向异性有逐渐弱化的趋势。同时，研究还充分表明，3D雕刻技术是系统开展结构面剪切力学特征各向异性研究的可靠手段，可在将来研究中发挥更为重要的作用。  相似文献   

并联型软岩温度-渗流-应力耦合三轴流变仪的研制     

陈卫忠  李翻翻  马永尚  雷江  于洪丹  邢天海  郑有雷  贾晓东 《岩土力学》2019,40(3):1213-1220

为研究温度?渗流?应力耦合条件下软岩的长期力学特性，研制了并联型软岩温度?渗流?应力(THM)耦合三轴流变仪。该仪器适用于开展软岩在不同温度和应力条件下的力学特性的试验研究。仪器通过伺服控制实现试验过程中自动稳压、试验数据自动采集以及温度、水压力和应力独立控制的梯度加载，设备采用高精度的LVDT变形传感器对试样的变形进行精确测量。设备可以完成的试验包括单轴压缩试验、三轴压缩试验、三轴流变试验、循环加卸载试验以及稳态与瞬态条件下的渗透性测试。试验机由于其独特的设置可以同时对2个试样进行相同围压和水压，不同轴压和温度的试验，大大节约了试验的时间成本，尤其是长期力学性能试验，同时更为有效地减少试验的系统误差。近一年的试验，表明该试验机稳定性好，测量精度高，是一套功能齐全，使用方便的试验装置。  相似文献   

引红济石引水隧洞围岩力学特性研究     

雷江  陈卫忠  李翻翻  于洪丹  马永尚  谢华东  王富刚 《岩土力学》2019,40(9):3435-3446

引红（红岩河）济石（石头河）引水隧洞围岩断层带破碎松软，岩石强度低，自稳能力差，易产生大变形。以上不良地质条件使其隧洞施工过程中经常会遇到TBM卡机等一系列特殊问题。针对引红济石引水隧洞施工中存在的软岩隧洞大变形问题，首先开展了X射线衍射、崩解试验，分析了试样的组成成分、黏土矿物含量对崩解性影响；再通过一系列单轴压缩试验、三轴压缩试验和蠕变试验研究了该类岩石不同应力条件下的变形破坏特征及蠕变特性。试验结果表明，该类岩石含有大量的黏土矿物（33.49%），对水比较敏感，遇水膨胀易崩解，导致岩体软化；试样具有较大塑性压缩变形，其应力?应变曲线为应变强化型，且没有明显的峰值。基于试验研究成果和现场监测数据，对该软岩隧洞大变形机制进行了分析，并提出了在围岩与管片之间安装聚氨酯缓冲层的新型支护方案，通过数值计算对支护方案的合理性进行了验证。分析结果表明：聚氨酯缓冲层可以很好地吸收围岩形变压力，避免应力集中带来的管片错台，从而大大减小管片上破坏区的产生。研究成果对该类岩体中隧洞的设计施工以及长期稳定性分析具有重要的参考作用。  相似文献   

基于STA/LTA岩石破裂微震信号实时识别算法及工程应用     

陈炳瑞  吴昊  池秀文  刘辉  伍梦蝶  晏俊伟 《岩土力学》2019,(9):3689-3696

微震监测获取的数据中通常混有大量的非岩石破裂信号,该类信号目前主要通过人工经验进行识别与滤除,这消耗了大量的宝贵时间,严重影响灾害的防治和救援效率。对大量微震信号进行分析,发现STA/LTA算法在信号实时触发后能大致表征波形振幅和频率的变化,岩石破裂信号和非岩石破裂信号在延迟位置处R值具有差异性。基于此,提出了岩石破裂微震信号实时识别算法。新算法应用到白鹤滩水电站地下厂房、红透山和阿舍勒铜矿深部采场3个工程,岩石破裂事件识别的准确率分别是85.98%、92.45%和91.06%,非岩石破裂事件滤除的准确率分别是72.06%、83.11%和49.87%。该算法使基于岩石破裂微震信息的岩石工程灾害自动分析与预警成为可能,具有重要意义。  相似文献   

FeSO4对铬污染土的稳定特性及风险评价试验研究     

张亭亭  李江山  王平  薛强 《岩土力学》2019,40(10):3928-3936

采用硫酸亚铁（FeSO4）对铬污染土进行稳定化处理。选用浸出试验、Cr(VI)残留值试验和形态提取试验，研究了粒径和有机质对铬污染土稳定特性的影响规律。试验结果表明，粒径和有机质对铬污染土稳定特性有较大影响。粒径的减小可显著降低稳定土中Cr(VI)和总Cr的浸出浓度及稳定土中Cr(VI)的含量；当污染土粒径小于2 mm时，Fe(II)/Cr(VI)摩尔比为3，稳定土中Cr(VI)和总Cr的浸出浓度分别为4.68、8.9 mg/L，均低于我国《危险废弃物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB/T5085.3－2007）的限值。有机质添加量的增加可明显降低稳定土中Cr(VI)和总Cr的浸出浓度及Cr(VI)的含量。当Fe(II)/Cr(VI)摩尔比为3时，有机质的添加量为5%，稳定土中Cr(VI)的含量为28.3 mg/kg，低于我国《土壤环境质量标准》（GB15618－2008）中工业和商业用地限值（30 mg/kg）；当有机质的添加量为10%时，稳定土中Cr(VI)的含量为4.8 mg/kg，低于居住用地限值（5 mg/kg）。形态提取试验结果表明：粒径的减小可降低弱酸提取态的铬含量，增加可还原态的铬含量，而对可氧化态和残渣态的铬含量影响不大；有机质可促使弱酸提取态、可还原态的铬转化为可氧化态的铬，而残渣态的铬变化不大。稳定土中铬从活性态向较稳定态转化，是铬稳定土稳定特性和环境风险变化的根本原因。  相似文献   

考虑洞室岩体应力型破坏特征的局部地应力反演方法及应用     

裴书锋  赵金帅  于怀昌  刘国锋  夏跃林  张頔  徐进鹏 《岩土力学》2020,41(12):4093-4104

介绍了一种考虑地下洞室片帮、钻孔剥落等岩体应力型破坏特征为信息源，通过数值模拟智能反演方法预测高应力大型地下洞室群围岩局部应力场的新思路。该方法将地下洞室群片帮、钻孔剥落等应力型破坏的位置、深度或者宽度进行定量描述，以弹性模型计算获得的常偏应力大于岩体启裂强度的范围来表示应力型破坏范围，通过分析实测地应力数据约束部分地应力数量，然后采用智能数值反演方法得到其他的地应力分量。采用该方法预测了白鹤滩水电站右岸地下厂房0+76断面附近围岩地应力场，反演获得最大主应力在34 MPa左右。通过其他部位岩体破裂的数值模拟和观测结果对比，验证了地应力场预测的合理性。  相似文献   

大地震的幂律奇异性前兆及预测          下载免费PDF全文

薛健  郝圣旺  杨荣  连尉平  张永仙  卢春生  柯孚久  白以龙 《地震科学进展》2019,(8):2-3

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多功能水合物沉积物三轴试验系统的研制与应用     

周家作  韦昌富  魏厚振  杨周洁  李力昕  李彦龙  丁根荣 《岩土力学》2020,41(1):342-352

研制了新型多功能水合物沉积物三轴试验系统，系统由供-排气模块、应力加载模块、温控模块、数据采集模块和辅助模块组成。利用泵驱动高压液体施加围压和轴压，加载方式有恒压、恒流、梯度增压、跟踪气压模式，可以实现不同条件下的水合物合成、三轴剪切。围压跟踪气压的功能使水合物生成过程中净围压不变，保证了试样初始条件一致性。根据围压液体积变化测量试样体积变形，通过设置回压泵压力变化方式控制水合物气压，可以模拟不同降压速率条件下的水合物沉积物分解变形。以泥质粉细砂和二氧化碳为材料制作了三轴试样，进行了水合物合成、三轴剪切和降压分解试验，检验了仪器的可靠性。  相似文献