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冻融诱发平面滑移型岩质边坡失稳模型试验研究 被引量：1
1
作者 梁博 杨更社 +4 位作者 冯伟 潘振兴 孙杰龙 刘慧 陈奇 《西安科技大学学报》 北大核心 2024年第6期1118-1126,共9页
为研究平面滑移型岩质边坡冻融失稳机制,基于相似理论开展了含主控裂隙边坡模型冻融试验,监测冻融循环全过程中温度、冻胀力、裂隙端部应变、滑体位移及声发射等响应特征。结果表明:冻融过程中裂隙内不同位置温度变化规律一致,可分为快... 为研究平面滑移型岩质边坡冻融失稳机制,基于相似理论开展了含主控裂隙边坡模型冻融试验,监测冻融循环全过程中温度、冻胀力、裂隙端部应变、滑体位移及声发射等响应特征。结果表明:冻融过程中裂隙内不同位置温度变化规律一致,可分为快速降温与过冷、潜热释放与相变结冰、持续降温与冻结、裂隙冰升温与吸热、裂隙冰融化、完全融化等6个阶段;冻胀力峰值随冻融循环次数增加而减小;单次冻融循环过程中冻胀力大小与温度相关,冻胀力峰值出现于冻结相变结冰阶段,二次冻胀峰值出现于裂隙冰融化阶段;滑体在冻融0~5次内位移较小,最大仅为0.5 mm,冻融6~14次垂直位移缓慢下降,水平位移呈“台阶”状增大,最大达到3.8 mm,冻融15~19次位移基本保持不变,直至冻融第20次边坡失稳位移瞬间增大;冻融诱发边坡失稳过程可分为:冻胀损伤积累期、主控裂隙扩展期、裂隙扩展贯通期、滑面抗剪劣化期,其力学机制演化过程依次为“岩桥锁固”“岩桥-摩擦共锁”“摩擦锁固”“摩擦解锁”边坡失稳。研究结果为寒区岩质边坡冻融失稳机制研究提供一定参考。 展开更多
关键词 岩质边坡 冻融循环 模型试验 平面滑移 冻胀力 失稳机制
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长期浸润状态下煤岩损伤机制研究
2
作者 张慧梅 夏浩峻 +4 位作者 张嘉凡 杨更社 袁超 申艳军 路亚妮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1206-1214,共9页
富水状态下煤岩力学性能的持续劣化是导致煤矿水害的重要原因,为探究长期浸润作用下煤岩的渐进损伤特征,以神木地区弱黏煤为研究对象,首先以无压力水浸泡的方式模拟煤岩的长期浸润(15,30,60,120,240 d);然后对干燥及浸润试样进行渐进破... 富水状态下煤岩力学性能的持续劣化是导致煤矿水害的重要原因,为探究长期浸润作用下煤岩的渐进损伤特征,以神木地区弱黏煤为研究对象,首先以无压力水浸泡的方式模拟煤岩的长期浸润(15,30,60,120,240 d);然后对干燥及浸润试样进行渐进破坏试验,辅以声发射(AE)监测,定量分析煤岩的软化特性;最后利用扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)研究不同浸润时长下煤岩孔隙结构的劣化规律。研究表明:(1)煤岩饱和度随浸润时长的增加而增加,增加速度先快后慢,最后达到稳定。(2)随饱和度的增加,煤岩力学性能劣化;饱和后,随浸润时长的持续增加,煤岩力学性能仍持续劣化,表现为抗压强度、弹性模量的减小和累计振铃数的增加;(3)干燥处理后,原状煤岩表面干燥收缩,浸水后吸水膨胀,随着浸润时间的增加,小孔隙逐渐增多,孔隙结构趋于复杂。研究结果可为浸水煤岩失稳破坏问题提供有益参考。 展开更多
关键词 煤岩 浸润时长 力学特性 多尺度 损伤机制
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岩石单轴受力CT识别损伤本构关系的探讨 被引量：25
3
作者 杨更社 谢定义 +1 位作者 张长庆 蒲毅彬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1997年第2期29-34,共6页
对岩石在单轴受力状态下的损伤扩展进行CT扫描，分别利用CT扫描和Lemaitre等效应变假设计算其损伤变量。损伤本构关系分析表明，Lemaitre等效应变假设采用不同形式损伤变量时，既有形式上的差异，又有其内在的联系。
关键词 岩石损伤 本构关系 CT 单轴受力 岩石力学
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胡家河煤矿主井井筒冻结壁岩石力学特性研究 被引量：27
4
作者 杨更社 奚家米 +2 位作者 王宗金 程磊 李慧军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期565-570,共6页
以陕西胡家河煤矿主井井筒选取的煤岩及砂岩作为具有代表性的岩样,在MTS815试验机上进行不同围压及不同冻结温度条件下的单轴及三轴压缩试验,分析煤岩及砂岩在相同围压不同冻结温度条件下及相同冻结温度不同围压条件下的强度特性,并对2... 以陕西胡家河煤矿主井井筒选取的煤岩及砂岩作为具有代表性的岩样,在MTS815试验机上进行不同围压及不同冻结温度条件下的单轴及三轴压缩试验,分析煤岩及砂岩在相同围压不同冻结温度条件下及相同冻结温度不同围压条件下的强度特性,并对2种不同岩样的同一性和差异性进行了比较。结果表明,煤岩和砂岩在冻结的效应方面有着明显的差异性,富水砂岩冻结后对温度的敏感程度要高于煤岩,主要原因是其岩石的内部结构性的差异。 展开更多
关键词 主井 冻结壁 岩石力学 特性
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冻结条件下岩石强度特性的试验 被引量：32
5
作者 杨更社 奚家米 +2 位作者 邵学敏 李慧军 程磊 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期14-18,共5页
随着寒区或特殊施工环境条件下基础设施建设的需要,人们越来越发现有必要对冻结岩石力学问题进行深入的研究。以从胡家河矿井筒冻结现场选取煤岩及砂岩2种具有代表性的岩样,在MTS815实验机上进行不同围压及不同温度条件下的单轴及三轴... 随着寒区或特殊施工环境条件下基础设施建设的需要,人们越来越发现有必要对冻结岩石力学问题进行深入的研究。以从胡家河矿井筒冻结现场选取煤岩及砂岩2种具有代表性的岩样,在MTS815实验机上进行不同围压及不同温度条件下的单轴及三轴压缩实验,分析煤岩及砂岩在相同围压不同温度条件下及相同温度不同围压条件下的强度特性,并对2种不同岩样的同一性和差异性进行了比较研究,推导了含温度因子的冻结岩石非线性破坏准则。为低温条件下岩石力学特性研究提供参考。 展开更多
关键词 冻结岩石 力学特性 试验研究 破坏准则
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冻融循环对结构性黄土构度指标影响研究 被引量：19
6
作者 杨更社 魏尧 +2 位作者 田俊峰 赵轩 叶万军 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期675-681,共7页
为研究冻融循环对结构性黄土构度指标的影响,以山西阳曲一号隧道黄土为研究对象,基于综合结构势和构度概念为理论基础,对不同含水率黄土进行了不同冻融循环次数的无侧限抗压试验。试验表明:原状土样和重塑土样在含水率变大的过程中,单... 为研究冻融循环对结构性黄土构度指标的影响,以山西阳曲一号隧道黄土为研究对象,基于综合结构势和构度概念为理论基础,对不同含水率黄土进行了不同冻融循环次数的无侧限抗压试验。试验表明:原状土样和重塑土样在含水率变大的过程中,单轴抗压强度均减小,且呈现出相同的变化趋势,而原状土样的无侧限单轴抗压强度均高于同含水率重塑土的无侧限单轴抗压强度,有着明显的结构强度。黄土的无侧限抗压强度和构度随着含水率和冻融循环次数的增加而减小的主要原因是由于黄土的结构性被土中水和冻融循环综合作用破坏的结果,该研究可为季节性黄土地区隧道建设提供科学依据。 展开更多
关键词 黄土 冻融循环 无侧限抗压 构度
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冻结温度对岩石细观损伤扩展特性影响研究初探 被引量：54
7
作者 杨更社 张全胜 蒲毅彬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1409-1412,共4页
岩石冻融过程的细观损伤研究是近年来冻融损伤研究的一个新方向。岩石中的水分一般含有各种盐分,而盐分的存在降低了水的冰点,同时岩石本身的结构构造和力学性能也有差异性,这就使得岩石的冻结问题更为复杂,笔者采用三种不同岩样,首先,... 岩石冻融过程的细观损伤研究是近年来冻融损伤研究的一个新方向。岩石中的水分一般含有各种盐分,而盐分的存在降低了水的冰点,同时岩石本身的结构构造和力学性能也有差异性,这就使得岩石的冻结问题更为复杂,笔者采用三种不同岩样,首先,使其饱水;然后,将其分别降低到 0 ℃,-10 ℃和-20 ℃,利用 CT 扫描实验技术,研究了不同冻结温度条件下岩石内部的细观损伤扩展机理、水分迁移、冰的形成及其损伤结构的变化。利用区段划分的手段和区段统计频率,分析了损伤演化过程,对寒区岩土工程的研究具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 冻结温度 岩石损伤 CT扫描
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岩石损伤检测技术及进展 被引量：13
8
作者 杨更社 孙钧 谢定义 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期401-405,共5页
对岩石损伤检测方法进行综述分析．在此基础上，介绍了一种新的检测方法———ＣＴ识别技术．给出了作者在岩石损伤ＣＴ检测方面取得的较新的研究成果和规律．
关键词 岩石损伤 检测技术 CT识别 岩石力学
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冻融循环条件下岩石损伤扩展研究初探 被引量：38
9
作者 杨更社 蒲毅彬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期357-360,共4页
借助于岩石材料冻融循环CT扫描实验 ,对岩石材料在冻融循环条件下损伤扩展特性进行研究 。
关键词 冻融循环 岩石 损伤扩展 CT扫描 损伤力学
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软岩材料冻融过程中的水热迁移实验研究 被引量：10
10
作者 杨更社 周春华 +1 位作者 田应国 侯仲杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期566-570,共5页
研究了寒区冻融环境条件下软岩的水热迁移规律,对两种不同类型的软岩材料进行了开放系统下具有温度梯度的水热迁移实验研究.实验结果表明:不同类型的软岩材料水热迁移程度不同,试样中的石英矿物含量越高,温度场重新分布时间越长;温度梯... 研究了寒区冻融环境条件下软岩的水热迁移规律,对两种不同类型的软岩材料进行了开放系统下具有温度梯度的水热迁移实验研究.实验结果表明:不同类型的软岩材料水热迁移程度不同,试样中的石英矿物含量越高,温度场重新分布时间越长;温度梯度是水分迁移的主要驱动力,当温度梯度越大时,水分场则越快达到重新分布状态;孔隙率越高,则冻结过程越长.探讨了软岩材料的水热迁移机理及与冻土材料水热迁移的一致性与差异性. 展开更多
关键词 软岩材料 冻融 水热迁移
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寒区软岩隧道的水热耦合数值模拟与分析 被引量：15
11
作者 杨更社 周春华 田应国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1258-1262,共5页
介绍了寒区软岩隧道水热耦合的一般数值解法,应用Femlab软件对寒区大阪山隧道出口段kl06+025处围岩的温度场和水分场进行数值模拟,分析了软岩隧道中水热耦合迁移的规律。在考虑水分场时,隧道围岩的冻结圈将变薄,而且随着水分场中渗流系... 介绍了寒区软岩隧道水热耦合的一般数值解法,应用Femlab软件对寒区大阪山隧道出口段kl06+025处围岩的温度场和水分场进行数值模拟,分析了软岩隧道中水热耦合迁移的规律。在考虑水分场时,隧道围岩的冻结圈将变薄,而且随着水分场中渗流系数的增大将更加变薄,水分场在很大程度上影响温度场的分布。模拟的结果表明:处于拱顶处的冻深最大,其次是仰拱处,最薄处是边墙,与工程经验类似。通过实例模拟分析说明,应用该软件可以在已有工程数据的前提下对工程设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 软岩 水热耦合 数值模拟
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基于CT图像处理技术的岩石损伤特性研究 被引量：73
12
作者 杨更社 刘慧 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期463-468,共6页
以岩石材料的CT图像为研究对象,充分利用CT扫描图像资料中的信息,提出了一种CT图像分析方法.首先利用数字图像增强技术实现了CT图像的伪彩色增强,并根据数字图像灰度直方图技术分析岩石损伤演化规律,不仅从视觉上可直观地观察到岩石的... 以岩石材料的CT图像为研究对象,充分利用CT扫描图像资料中的信息,提出了一种CT图像分析方法.首先利用数字图像增强技术实现了CT图像的伪彩色增强,并根据数字图像灰度直方图技术分析岩石损伤演化规律,不仅从视觉上可直观地观察到岩石的损伤演变情况,而且可准确、定量地分析损伤演变过程;然后根据数字图像分割技术提取岩石中的空隙、裂隙和岩体颗粒,获得CT图像的真实细观结构,准确地描述了岩石材料内部介质的空间分布;结合损伤理论定义了以损伤面积作为损伤因子的损伤变量,损伤变量与偏应力间的曲线关系符合岩石损伤演化特性. 展开更多
关键词 CT图像 数字图像处理 岩石损伤
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岩石材料损伤变量与CT数间的关系分析 被引量：19
13
作者 杨更社 孙钧 +1 位作者 谢定义 张长庆 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1998年第4期47-49,共3页
本文在岩石损伤ＣＴ扫描实验结果的基础上，将岩石材料损伤ＣＴ数和岩石损伤变量联系起来．建立了用损伤ＣＴ数表达岩石材料损伤变量的公式，并和Ｂｅｌｉｏｎ、Ｌｅｍａｉｔｒｅ用材料密度表达的损伤变量公式进行计算分析比较．
关键词 岩石 损伤变量 CT数 扫描实验
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冻融循环对阳曲隧道黄土细观损伤演化规律影响研究 被引量：17
14
作者 杨更社 田俊峰 叶万军 《西安科技大学学报》 CAS 2014年第6期635-640,共6页
为了研究冻融环境对黄土工程特性的影响,对山西阳曲1号黄土隧道施工过程进行了监测,可知冻融循环会通过对土中水的作用改变黄土特性,从而导致黄土工程特性的改变。以山西阳曲1号黄土隧道掌子面黄土为研究对象,运用损伤力学的研究方法,... 为了研究冻融环境对黄土工程特性的影响,对山西阳曲1号黄土隧道施工过程进行了监测,可知冻融循环会通过对土中水的作用改变黄土特性,从而导致黄土工程特性的改变。以山西阳曲1号黄土隧道掌子面黄土为研究对象,运用损伤力学的研究方法,对土样进行了冻融循环后的CT扫描试验并分析,结果表明:冻融循环会造成土样原孔隙扩展、伸长、分叉、贯通;冻融循环对试件的破坏作用与初始孔隙分布密切相关;冻结过程发生水分向低温端(由内向外)迁移,土样发生明显的冻胀密减现象;随着冻融循环次数的增加,黄土CT数均值减少,方差增大,当15次冻融循环后,CT数均值趋于平缓。总体上来看,土样ME随冻融循环次数的增加而降低,SD随冻融循环次数的增加而增加。 展开更多
关键词 黄土 冻融循环 细观损伤 演化规律
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冻土墙围护深基坑开挖的有限元数值模拟 被引量：10
15
作者 杨更社 张晶 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期129-132,共4页
利用有限元数值模拟方法,分析了冻土围护墙深基坑开挖施工,得出了基坑变形的基本性状以及在相同地质条件下,基坑变形与其主要影响因素之间的关系,为深基坑开挖冻土墙围护设计提供了有价值的参考依据。
关键词 深基坑 冻土墙 基坑变形 温度 有限元 数值模拟 地质条件
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混凝土水化热对白垩系地层冻结壁温度场影响的实测分析 被引量：4
16
作者 杨更社 孙永岗 +2 位作者 屈永龙 李庆平 李博融 《煤炭工程》 北大核心 2014年第9期5-7,11,共4页
为了了解外井壁混凝土水化热对白垩系地层冻结壁温度场的影响规律,通过对新庄煤矿回风立井冻结壁的两个地层进行温度的现场监测,分析监测数据得到：外井壁混凝土浇筑后,两个地层的冻结壁内侧温度迅速升高,监测点处的温度最高点达到15.8... 为了了解外井壁混凝土水化热对白垩系地层冻结壁温度场的影响规律,通过对新庄煤矿回风立井冻结壁的两个地层进行温度的现场监测,分析监测数据得到：外井壁混凝土浇筑后,两个地层的冻结壁内侧温度迅速升高,监测点处的温度最高点达到15.8℃;随着深度的增加,混凝土水化热对冻结壁的影响范围增大,但冻结壁维持正温的时间减少;在混凝土水化热的作用下,冻结壁的融化深度介于250~600mm之间;水化热的减少及融化区的水热在温度梯度的作用下大量向冻结区迁移,致使冻结壁内侧高温部分的温度迅速下降。 展开更多
关键词 冻结壁 温度场 实测 混凝土水化热
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西安地铁1号线区间特殊地段施工风险评估 被引量：13
17
作者 杨更社 吴成发 李瑞强 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期159-164,共6页
利用模糊层次综合评判方法建立西安地铁1号线地铁半坡—纺织城区间特殊地质情况施工评估分析模型,并利用该模型对地铁施工安全影响较大的风险因素湿陷性黄土和地裂缝进行分析评估,得出其危险事件发生的概率和各基本事件的重要度,针对计... 利用模糊层次综合评判方法建立西安地铁1号线地铁半坡—纺织城区间特殊地质情况施工评估分析模型,并利用该模型对地铁施工安全影响较大的风险因素湿陷性黄土和地裂缝进行分析评估,得出其危险事件发生的概率和各基本事件的重要度,针对计算风险等级系数制定该工程事故的技术预防措施。根据地铁隧道工程项目自身特点,对风险进行控制和管理。 展开更多
关键词 地铁隧道 风险评估 地裂缝 湿陷性黄土
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冻融环境下原状黄土孔径分布与其力学特性关系的试验研究 被引量：13
18
作者 杨更社 尤梓玉 +1 位作者 吴迪 赵鲁庆 《煤炭工程》 北大核心 2019年第3期107-112,共6页
为得到冻融环境下原状黄土孔径分布与其力学特性的关系,以原状黄土为研究对象开展反复冻融作用下的三轴剪切试验和核磁共振观测试验。试验结果表明:在冻融环境中黄土的强度及内部孔隙结构均会发生改变,伴随冻融次数的增加土体的粘聚力... 为得到冻融环境下原状黄土孔径分布与其力学特性的关系,以原状黄土为研究对象开展反复冻融作用下的三轴剪切试验和核磁共振观测试验。试验结果表明:在冻融环境中黄土的强度及内部孔隙结构均会发生改变,伴随冻融次数的增加土体的粘聚力将会降低,且最终趋于稳定,而其内摩擦角基本稳定,略微减小,变化幅度在1°～2°间。反复的冻融循环作用使土体中的细颗粒会增多;孔隙方面,微、小孔隙的数量变化由开始减少至增多,而中、大孔隙的数量变化由开始增多至减少。随着冻结温度不断降低,土体粘聚力逐渐增大,而原状土体的内摩擦角基本保持不变。 展开更多
关键词 原状黄土 冻融循环 孔径分布 抗剪强度
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煤岩体损伤特性的CT检测 被引量：18
19
作者 杨更社 谢定义 +1 位作者 张长庆 蒲毅彬 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1996年第2期19-20,23,共3页
本文首次将ＣＴ检测技术用于煤岩体损伤特性的识别，获得了对煤岩体损伤特性定性和定量的规律性认识．
关键词 煤岩体 损伤特性 CT检测
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白垩系砂岩导热系数与微观结构关联分析 被引量：4
20
作者 杨更社 袁延召 +1 位作者 申艳军 屈永龙 《煤炭工程》 北大核心 2015年第9期82-85,共4页
导热系数对于分析岩石导热特性、热传导规律研究具有重要现实意义,也是冻结法施工穿越围岩重要热物理参数。导热系数与岩石内部矿物成分、微观结构等密切相关,但关于该领域研究较少,具体微观结构对导热系数影响效应研究不系统。基于此,... 导热系数对于分析岩石导热特性、热传导规律研究具有重要现实意义,也是冻结法施工穿越围岩重要热物理参数。导热系数与岩石内部矿物成分、微观结构等密切相关,但关于该领域研究较少,具体微观结构对导热系数影响效应研究不系统。基于此,以新庄煤矿白垩系地层富水砂岩为研究对象,现场采集具有代表性的中粒砂岩、粗粒砂岩进行室内试验。首先,对两种砂岩展开常温饱水导热系数测试,获得各自对应的导热系数范围值;而后,分别展开X光衍射、扫描电镜(SEM)等微观测试试验,获得两种砂岩各自对应内在矿物组分及结构,并对内在矿物成分的导热特性进行了系统分析;最后,结合晶格振动理论,分析了砂岩导热系数与微观结构的关系;研究结果表明:饱水白垩系砂岩的热导率大小主要是取决于岩石骨架和间隙液体的热导率。由于白垩系砂岩的孔隙度低,白垩系砂岩的岩石骨架的导热率大小取决于岩石的矿物成分。 展开更多
关键词 导热系数 白垩系岩石 扫描电镜(SEM) 晶格振动理论
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