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基于分形维数的硫酸盐环境下混凝土抗蚀系数及微观机理研究
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作者 杨军兆 张戎令 +3 位作者 薛彦瑾 王小平 窦晓峥 宋毅 《材料导报》 北大核心 2025年第7期89-95,共7页
为研究硫酸盐环境对混凝土的性能影响,基于新疆台特玛湖地区的实际工程环境,模拟现场腐蚀环境进行室内硫酸盐腐蚀试验。研究了混凝土宏观抗蚀系数、微观孔结构与腐蚀产物等随侵蚀时间的演变规律。并对混凝土孔结构进行分形维数的计算,... 为研究硫酸盐环境对混凝土的性能影响,基于新疆台特玛湖地区的实际工程环境,模拟现场腐蚀环境进行室内硫酸盐腐蚀试验。研究了混凝土宏观抗蚀系数、微观孔结构与腐蚀产物等随侵蚀时间的演变规律。并对混凝土孔结构进行分形维数的计算,分析了分形维数、孔隙率与抗蚀系数的关系。结果表明:随着腐蚀时间的延长,抗蚀系数呈先增大后减小的趋势;总孔隙率先降低后增加,有害孔与多害孔占比先减后增,孔隙率与抗蚀系数呈线性关系;分形维数和孔隙大小有关,腐蚀前期混凝土内部孔结构细化,密实度增加,孔隙分布复杂,分形维数增大,当钙矾石、石膏等膨胀性腐蚀产物发生膨胀作用,混凝土内部孔结构粗化,孔隙分布简单,分形维数降低。通过XRD侵蚀产物分析可知钙矾石、石膏产生膨胀作用是引起混凝土劣化的主要原因,且侵蚀早期主要发生钙矾石侵蚀,侵蚀后期主要发生石膏侵蚀。研究成果可为西北盐渍土地区混凝土抗腐蚀提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 硫酸盐腐蚀 抗蚀系数 核磁共振 孔结构 分形维数
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高速铁路微膨胀泥岩破碎土非饱和渗透特性研究
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作者 余云燕 丁小刚 +2 位作者 薛彦瑾 罗崇亮 李永鹏 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
非饱和渗透系数是非饱和膨胀泥岩土体渗流分析及水-力耦合研究的基础,对工程建设和工程病害预防具有重要意义。以新疆哈密地区微膨胀泥岩破碎土为例,制备4种不同初始干密度重塑土样,采用压力板法和滤纸法试验测量其土-水特征曲线,采用... 非饱和渗透系数是非饱和膨胀泥岩土体渗流分析及水-力耦合研究的基础,对工程建设和工程病害预防具有重要意义。以新疆哈密地区微膨胀泥岩破碎土为例,制备4种不同初始干密度重塑土样,采用压力板法和滤纸法试验测量其土-水特征曲线,采用变水头试验测量土样饱和渗透系数;通过自主研制的土柱渗流试验装置进行恒定体积条件下一维土柱入渗试验,探究湿润锋前进法和瞬态剖面法的适用性,以获得不同初始干密度土体的非饱和渗透性曲线,并结合试验值对Childs和Collis-Geroge (CCG)渗透系数预测模型进行修正。结果表明:新疆哈密微膨胀泥岩破碎土的基质吸力范围为1~10^(5)kPa,渗透系数范围为10^(-9)~10^(-4)cm·s^(-1);试验土样初始干密度越大,大孔隙占比越小,阻渗作用越明显;CCG渗透系数预测模型可较好地反映土体渗透性曲线发展趋势,但在量值上随吸力的增加逐渐“远离”土体实测渗透性曲线;修正后的CCG渗透系数预测模型可反映不同初始干密度下土体渗透性曲线的发展规律。 展开更多
关键词 高速铁路 膨胀泥岩 瞬态剖面法 土-水特征曲线 渗透系数 CCG渗透系数预测模型
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凤凰山特大断面黄土隧道五步单侧壁导坑法研究 被引量:1
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作者 乔明磊 李盛 +3 位作者 张建功 王起才 薛彦瑾 陈智刚 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第5期1096-1105,共10页
为解决特大断面黄土隧道采用双侧壁导坑法施工进度慢、成本高的问题,以G30连霍高速公路清水驿至忠和段扩容改造工程凤凰山隧道为背景,提出五步单侧壁导坑法。通过数值模拟对比分析双侧壁导坑法、五步单侧壁导坑法、传统单侧壁导坑法和... 为解决特大断面黄土隧道采用双侧壁导坑法施工进度慢、成本高的问题,以G30连霍高速公路清水驿至忠和段扩容改造工程凤凰山隧道为背景,提出五步单侧壁导坑法。通过数值模拟对比分析双侧壁导坑法、五步单侧壁导坑法、传统单侧壁导坑法和台阶法在施工过程中的围岩变形及钢拱架应力,并结合现场试验段监测数据验证特大断面凤凰山隧道采用五步单侧壁导坑法施工的可行性。结果表明:1)五步单侧壁导坑法拱顶沉降和水平收敛比传统单侧壁导坑法分别减小3.59 cm和1.31 cm,比双侧壁导坑法分别增大1.4 cm和0.59 cm;钢拱架应力除拱肩外均小于双侧壁导坑法,最大处减少了70 MPa,钢拱架应力最大值与钢材屈服强度的比值比双侧壁导坑法增大0.04,比单侧壁导坑法减小0.08。2)传统单侧壁导坑法的安全性小于五步单侧壁导坑法,改进后的五步单侧壁导坑法相比双侧壁导坑法能在控制围岩变形的同时加快施工进度,降低施工成本。3)五步单侧壁导坑法中隔壁的最优位置应结合具体工程情况进行单独优化计算,针对本工程而言,其最优位置为45%洞宽。 展开更多
关键词 特大断面黄土隧道 五步单侧壁导坑法 数值模拟 现场试验
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高速铁路地基膨胀土膨胀变形试验研究 被引量:22
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作者 薛彦瑾 王起才 +3 位作者 张戎令 马丽娜 王冲 王炳忠 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期690-696,共7页
以兰新铁路第2双线一处典型原状膨胀土为对象,通过进行厚度为5,10,15和20 cm不同含水率下膨胀量试验,得出原状膨胀土在不同厚度及不同含水率下过程膨胀量,研究含水率和厚度对原状膨胀土过程膨胀量的影响。试验结果表明:厚度一定时,含水... 以兰新铁路第2双线一处典型原状膨胀土为对象,通过进行厚度为5,10,15和20 cm不同含水率下膨胀量试验,得出原状膨胀土在不同厚度及不同含水率下过程膨胀量,研究含水率和厚度对原状膨胀土过程膨胀量的影响。试验结果表明:厚度一定时,含水率越小原状膨胀土的过程膨胀量越大,含水率越大原状膨胀土的过程膨胀量越小;含水率较低时,厚度对原状膨胀土的过程膨胀量影响较大,含水率较高时,厚度对原状膨胀土过程膨胀量影响较小,通过对试验数据的进一步分析发现,在厚度一定时,含水率和原状膨胀土的过程膨胀量呈良好的对数关系,依据不同厚度对公式参数进行拟合,建立含水率和厚度耦合作用下原状膨胀土过程膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好,为今后膨胀土地区的工程建设提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 原状膨胀土 过程膨胀量 含水率 厚度 计算模型
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高速铁路无砟轨道简支槽型梁静载弯曲试验研究 被引量:14
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作者 王起才 薛彦瑾 +3 位作者 张戎令 刘正楠 何志刚 王冲 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2016年第4期463-467,476,共6页
预应力混凝土槽型梁是一种新型桥梁结构,由道床板、主梁及端横梁等部分组成.对高速铁路无砟轨道16 m后张法预应力混凝土简支槽型梁1:1模型进行静载弯曲试验研究,该试验是国内首次进行的大规模实桥静载试验.对槽型梁的裂缝发展规律、变... 预应力混凝土槽型梁是一种新型桥梁结构,由道床板、主梁及端横梁等部分组成.对高速铁路无砟轨道16 m后张法预应力混凝土简支槽型梁1:1模型进行静载弯曲试验研究,该试验是国内首次进行的大规模实桥静载试验.对槽型梁的裂缝发展规律、变形特征、支座沉降、应力发展规律等基本受力性能进行分析.试验结果表明:槽型梁在静载作用下其裂缝宽度、刚度、抗裂情况和预应力度满足要求;槽型梁的应力变化符合平截面假定,且受力过程表现出一定的空间形态;试验桥梁的静载弯曲试验合格,其研究成果可为此类桥梁的设计与维护提供参考. 展开更多
关键词 高速铁路 槽型梁 试验研究 刚度 抗裂度
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高速铁路无砟轨道地基泥岩膨胀性分类分级研究 被引量:11
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作者 薛彦瑾 王起才 +3 位作者 马丽娜 张戎令 代金鹏 王强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3109-3118,共10页
红层泥岩是一种典型侏罗系沉积岩,其含有微量黏土矿物,易遇水软化、失水崩解,具有一定膨胀性,是引起兰新高速铁路路基持续上拱变形的一个重要因素,故重新判定该种土体膨胀性对高速铁路无砟轨道设计和施工具有重要意义。为此,选取等效蒙... 红层泥岩是一种典型侏罗系沉积岩,其含有微量黏土矿物,易遇水软化、失水崩解,具有一定膨胀性,是引起兰新高速铁路路基持续上拱变形的一个重要因素,故重新判定该种土体膨胀性对高速铁路无砟轨道设计和施工具有重要意义。为此,选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为泥岩膨胀性判别指标,通过兰新高速铁路上拱地段大量钻孔实测资料,提出了泥岩膨胀等级分级标准,采用改进层次分析法、基尼系数法和直觉模糊理论确定了判别指标组合权重,基于逼近理想解排序法(TOPSIS法)建立了泥岩膨胀性直觉模糊综合评价模型。结果表明:直觉模糊综合评价模型将泥岩膨胀性进行了定量化,克服了同一试样不同指标属于不同等级判别缺陷;室内膨胀量试验验证了膨胀等级分级标准和直觉模糊综合评价模型对兰新高铁地基泥岩适用性和准确性。研究成果对地基红层泥岩高速铁路路基长期持续上拱变形风险评估和工程控制措施提供技术支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 路基上拱 膨胀性泥岩 直觉模糊集 分类分级
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高速铁路无砟轨道膨胀土地基膨胀量计算模型 被引量:8
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作者 薛彦瑾 王起才 +4 位作者 张戎令 王冲 王炳忠 李进前 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1347-1353,共7页
高铁无砟轨道对膨胀变形值要求极为严格,地基的胀缩变形不仅对行车安全性和舒适性产生威胁,而且严重影响高速铁路线路的服役状态和使用寿命。膨胀土地基均为原状膨胀土,为研究原状膨胀土的膨胀规律,以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀... 高铁无砟轨道对膨胀变形值要求极为严格,地基的胀缩变形不仅对行车安全性和舒适性产生威胁,而且严重影响高速铁路线路的服役状态和使用寿命。膨胀土地基均为原状膨胀土,为研究原状膨胀土的膨胀规律,以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀土为对象,对3种不同厚度的膨胀土分别进行不同上覆荷载和不同含水率下的膨胀变形试验。研究结果表明:膨胀土的厚度越大,其膨胀量越大;上覆荷载对膨胀量起抑制作用,荷载越大膨胀量越小,荷载越小膨胀量越大;土样的膨胀量随含水率的增加可分为缓慢增长阶段、急速增长阶段和缓慢增长阶段;在厚度一定时,建立含水率增量与上覆荷载耦合情况下原状膨胀土膨胀量计算模型,再依据不同厚度对公式参数进行拟合。建立含水率、上覆荷载和厚度3因素耦合作用下原状膨胀土膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好,为今后膨胀土地区高速铁路的修建提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 原状膨胀土 膨胀量 含水率 上覆荷载 厚度 计算模型
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负温环境下混凝土孔结构与强度和渗透性的关系 被引量:9
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作者 段运 杨子江 +4 位作者 王起才 张戎令 吴朝阳 薛彦瑾 魏定邦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期68-73,共6页
为探究多年冻土区混凝土孔结构与其抗压强度和氯离子渗透性之间的关系,依据多年冻土区地层温度,设计了负温(-3℃)环境下三种强度等级的混凝土的抗压强度、抗氯离子渗透性和孔结构试验。结果表明,负温养护下,混凝土中200 nm以上孔的比例... 为探究多年冻土区混凝土孔结构与其抗压强度和氯离子渗透性之间的关系,依据多年冻土区地层温度,设计了负温(-3℃)环境下三种强度等级的混凝土的抗压强度、抗氯离子渗透性和孔结构试验。结果表明,负温养护下,混凝土中200 nm以上孔的比例显著增加,阈值孔径增大,分形维数减小;标养和负温下混凝土的临界孔级分别为50~100 nm和100~200 nm,负温养护使得临界孔级增大;负温养护并未改变混凝土的抗压强度与分形维数、孔隙率以及平均孔径之间的正负相关性,但却降低了它们之间的相关程度;双参数模型能准确描述混凝土强度与其孔隙率和平均孔径之间的定量关系;混凝土的氯离子迁移系数与阈值孔径平方呈正比例关系,与分形维数呈负线性相关,减小阈值孔径可以有效提高混凝土的抗渗性。 展开更多
关键词 阈值孔径 临界孔级 分形维数 双参数模型
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高铁地基低黏土矿物泥岩微膨胀性定量评定研究 被引量:6
9
作者 薛彦瑾 王起才 +3 位作者 马丽娜 张戎令 李盛 张凯 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1832-1840,共9页
微膨胀性地基红层泥岩遇水引起的高速铁路无砟轨道路基上拱,已成为当前阻碍中国高速铁路发展又一关键因素,合理评定低黏土矿物泥岩微膨胀性对高速铁路设计和施工具有重要意义。以兰新高速铁路为依托选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、... 微膨胀性地基红层泥岩遇水引起的高速铁路无砟轨道路基上拱,已成为当前阻碍中国高速铁路发展又一关键因素,合理评定低黏土矿物泥岩微膨胀性对高速铁路设计和施工具有重要意义。以兰新高速铁路为依托选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为微膨胀性判别指标,通过大量现场地基泥岩钻孔实测资料,提出了地基泥岩微膨胀潜势分级标准,采用改进层次分析法、基尼系数法和相对熵理论确定了判别指标组合权重,基于线性综合评定法建立了泥岩微膨胀性定量评价模型。结果表明:判别指标间有一定线性关系,其作为泥岩判别与分级指标具有较好分类特性;泥岩微膨胀潜势分级标准可实现94%样本的3项指标一致性;线性综合评价法克服了同一试样不同指标属于不同等级判别缺陷,可使泥岩微膨胀性进行量化,并得出了泥岩微膨胀潜势定量分级标准;通过室内膨胀力试验验证了泥岩微膨胀性定量评定及分级方法对兰新高铁适用性。研究成果对类似地质条件高速铁路路基长期持续上拱变形的工程控制措施提供理论依据。 展开更多
关键词 高速铁路 上拱变形 微膨胀性泥岩 评价指标 定量评定模型
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高速铁路无砟轨道地基微膨胀泥岩膨胀性评价 被引量:9
10
作者 薛彦瑾 王起才 +2 位作者 马丽娜 段运 丁小刚 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期105-110,共6页
为了对高速铁路无砟轨道地基微膨胀泥岩膨胀性进行评价,选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为泥岩膨胀性判别指标,根据大量现场钻孔实测资料,在TB 10621—2014《铁路工程特殊岩土勘察规程》基础上对泥岩膨胀等级进行优... 为了对高速铁路无砟轨道地基微膨胀泥岩膨胀性进行评价,选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为泥岩膨胀性判别指标,根据大量现场钻孔实测资料,在TB 10621—2014《铁路工程特殊岩土勘察规程》基础上对泥岩膨胀等级进行优化,采用改进层次分析法、基尼系数法和相对熵确定了判别指标组合权重,并基于改进灰关联分析法建立了泥岩膨胀等级。研究结果表明:将改进灰关联分析法和相对熵组合赋权法相结合应用于无砟轨道地基泥岩膨胀性评价,充分考虑了泥岩膨胀等级评价标准区间,克服了已有综合评价方法中对判别指标权重考虑的不足,当泥岩膨胀等级在Ⅲ级以上时,会引起高速铁路无砟轨道路基上拱,应采取相应工程措施,该研究成果对地基泥岩高速铁路路基长期持续上拱变形的工程控制措施提供理论依据。 展开更多
关键词 高速铁路 路基上拱 相对熵 改进灰关联分析法 泥岩膨胀等级评价
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低黏土矿物含量泥岩有荷膨胀试验研究 被引量:4
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作者 王冲 王起才 +5 位作者 张戎令 马丽娜 薛彦瑾 崔晓宁 李进前 王炳忠 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第11期107-111,共5页
现有铁路规范中判定为无膨胀性的低黏土矿物含量泥岩仍具有膨胀性,其遇水之后产生的微弱膨胀对于变形精度要求只有4 mm的高速铁路具有潜在的破坏作用。以一高速铁路地基中的低黏土矿物含量重塑泥岩为研究对象,通过有荷膨胀率试验研究初... 现有铁路规范中判定为无膨胀性的低黏土矿物含量泥岩仍具有膨胀性,其遇水之后产生的微弱膨胀对于变形精度要求只有4 mm的高速铁路具有潜在的破坏作用。以一高速铁路地基中的低黏土矿物含量重塑泥岩为研究对象,通过有荷膨胀率试验研究初始含水率、干密度及上覆荷载对膨胀极限状态的影响规律。研究结果表明:在初始含水率与上覆荷载一定的条件下,泥岩的胀限膨胀率随干密度的增大而增大;在干密度与上覆荷载一定的条件下,初始含水率越大,胀限膨胀率越小;在初始含水率与干密度一定的条件下,胀限膨胀率与胀限含水率均随上覆荷载的增大而减小。同时拟合得到了泥岩胀限膨胀率计算公式,验证结果表明胀限膨胀率实测值与公式预估值误差较小,可以采用拟合出的公式对于实际工程中的膨胀进行预测,为工程提供指导。 展开更多
关键词 泥岩 低黏土矿物含量 微弱膨胀 有荷膨胀试验 胀限膨胀率
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荷载条件下原状膨胀土浸水膨胀变形试验研究 被引量:8
12
作者 薛彦瑾 王起才 +2 位作者 张戎令 马丽娜 王炳忠 《铁道建筑》 北大核心 2017年第2期79-82,共4页
以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀土为研究对象,进行厚度为2 cm的原状膨胀土在不同荷载条件下的分级浸水膨胀变形试验,以研究含水率和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:原状膨胀土的膨胀时程曲线呈阶梯型增长,且在某... 以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀土为研究对象,进行厚度为2 cm的原状膨胀土在不同荷载条件下的分级浸水膨胀变形试验,以研究含水率和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:原状膨胀土的膨胀时程曲线呈阶梯型增长,且在某一含水率下的膨胀量随时间变化呈现出直线剧烈膨胀阶段、外凸弧线减速阶段和直线缓慢膨胀阶段;上覆荷载对膨胀量起抑制作用,上覆荷载越大,膨胀土的膨胀量越小,上覆荷载越小,膨胀土的膨胀量越大,且膨胀土最终达到膨胀稳定时的饱和含水率随上覆荷载的增大在逐渐减小;在上覆荷载一定的情况下,含水率和原状膨胀土的膨胀量呈良好的对数关系,再依据不同上覆荷载对公式参数进行拟合,建立了含水率和上覆荷载耦合作用下原状膨胀土膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好。 展开更多
关键词 铁路路基 膨胀土变形 计算模型 试验研究 原状膨胀土 浸水膨胀
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无砟轨道膨胀土地基的泥岩膨胀变形试验 被引量:5
13
作者 崔晓宁 王起才 +2 位作者 张戎令 王冲 薛彦瑾 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2339-2344,共6页
现有铁路规范中判定为无膨胀性的低黏土矿物含量泥岩仍具有膨胀性,其膨胀对变形精度要求极高的无砟轨道高速铁路具有潜在的破坏作用。以出现上拱病害的兰新二线无砟轨道地基中的低黏土矿物含量泥岩为研究对象,进行不同土样厚度和不同含... 现有铁路规范中判定为无膨胀性的低黏土矿物含量泥岩仍具有膨胀性,其膨胀对变形精度要求极高的无砟轨道高速铁路具有潜在的破坏作用。以出现上拱病害的兰新二线无砟轨道地基中的低黏土矿物含量泥岩为研究对象,进行不同土样厚度和不同含水率条件下原状土和重塑土的无荷膨胀量的对比实验。研究结果表明:膨胀土的吸水膨胀过程可以分为3个阶段:吸水加速膨胀阶段,缓慢膨胀阶段,最后稳定阶段;在相同条件下,重塑土的膨胀量大于原状土的膨胀量;与重塑土相比,原状土的吸水膨胀速度较慢;土样厚度成比例增加时,最终膨胀量并不成比例增加,并且根据实验结果拟合出了在含水率和土样厚度耦合作用下的原状土和重塑土的膨胀量比值公式。 展开更多
关键词 无砟轨道 泥岩 低黏土矿物 膨胀量
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低黏土矿物含量原状泥岩膨胀力试验研究 被引量:5
14
作者 王炳忠 王起才 +3 位作者 张戎令 薛彦瑾 王天双 任洁 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期67-73,共7页
以兰新铁路第二双线某典型原状泥岩为对象,采用平衡加荷法,进行了3组不同膨胀特性土体在初始含水量分别为2%,6%,10%,14%和18%时原状泥岩试验,以研究土体自身膨胀特性和初始含水量对原状泥岩膨胀力的影响。试验结果表明:膨胀力时程曲线... 以兰新铁路第二双线某典型原状泥岩为对象,采用平衡加荷法,进行了3组不同膨胀特性土体在初始含水量分别为2%,6%,10%,14%和18%时原状泥岩试验,以研究土体自身膨胀特性和初始含水量对原状泥岩膨胀力的影响。试验结果表明:膨胀力时程曲线变化与土体渗水速度相关;膨胀力随初始含水量增大逐渐减小,膨胀力增量随含水量增量增长变化规律为先增后减;膨胀力与土体蒙脱石含量有关,低初始含水量时,膨胀性矿物颗粒含量对土体膨胀力影响显著;高初始含水量时,膨胀性矿物颗粒含量对土体膨胀力影响减弱。通过对试验数据的进一步分析,拟合了土体等效蒙脱石含量和初始含水量两种工况下环刀样膨胀力经验式,试验结果与计算结果相吻合,为膨胀泥岩地区工程建设提供了一定的理论支撑。 展开更多
关键词 原状泥岩 膨胀力 初始含水量 等效蒙脱石含量
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上覆荷载和厚度对原状膨胀土膨胀量的影响分析 被引量:4
15
作者 王炳忠 王起才 +3 位作者 张戎令 薛彦瑾 卓彬 祁强 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第2期72-75,共4页
以兰新高铁一处典型原状膨胀土为对象,通过对膨胀土进行初始含水率为6%,厚度分别为2、4、6 cm及0、10、20、30、40、50 kPa不同上覆荷载下膨胀量试验,以研究厚度和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:随着上覆荷载的增大,... 以兰新高铁一处典型原状膨胀土为对象,通过对膨胀土进行初始含水率为6%,厚度分别为2、4、6 cm及0、10、20、30、40、50 kPa不同上覆荷载下膨胀量试验,以研究厚度和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:随着上覆荷载的增大,膨胀量逐渐减小,因而膨胀土地基的膨胀变形主要发生在浅层膨胀土;原状土膨胀量随着厚度的增加而增加,且为非线性关系;对试验结果进行拟合,得到膨胀量随上覆荷载及厚度变化关系拟合关系式,为今后膨胀土地区工程建设提供理论支撑。 展开更多
关键词 铁路路基 原状膨胀土 膨胀量 上覆荷载 厚度 计算模式
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高速铁路泥岩地基原位浸水响应特征试验研究 被引量:5
16
作者 薛彦瑾 王起才 +2 位作者 马丽娜 王炳忠 张唐瑜 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期144-150,共7页
随着我国高速铁路飞速发展,将涌现出大量以弱膨胀性泥岩为地基的高速铁路工程。由于高速铁路无砟轨道对路基变形要求极为严格,而弱膨胀性泥岩地基引起的高速铁路路基上拱研究鲜有报道,通过人工浸水方式在兰新高速铁路的路基上拱地段开... 随着我国高速铁路飞速发展,将涌现出大量以弱膨胀性泥岩为地基的高速铁路工程。由于高速铁路无砟轨道对路基变形要求极为严格,而弱膨胀性泥岩地基引起的高速铁路路基上拱研究鲜有报道,通过人工浸水方式在兰新高速铁路的路基上拱地段开展不同上覆荷载下弱膨胀性地基泥岩现场原位浸水试验,分别研究0、15、30、45 kPa 4种上覆荷载下泥岩横向渗透速率及竖向膨胀量。试验研究结果表明:泥岩浸水时横向体积含水率表现为稳定、骤增、减速增长和渗流稳定四个阶段;同一横向位置处,下部土体渗透稳定含水率大于上部土体;膨胀量随浸水量呈“S”型变化,且上覆荷载较大时会出现下沉现象;横向渗透速率随上覆荷载增加而减小,且横向渗透速率与横向渗透距离为非线性关系;提出以横向相对渗透衰减率100%作为控制标准确定高速铁路路基上拱临界荷载的设计思路。 展开更多
关键词 高速铁路 泥岩地基 横向渗透速率 膨胀量 原位试验
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大温差寒冷地区钢管混凝土构件温度场分析 被引量:4
17
作者 祁强 张戎令 +2 位作者 胡锐鹏 薛彦瑾 王炳忠 《铁道建筑》 北大核心 2017年第5期16-19,共4页
为研究西北地区大温差条件下钢管混凝土构件截面的温度场以及钢管与混凝土的脱粘情况,通过模拟一典型地区一月份日平均气温度变化,在大气模拟箱中进行了钢管混凝土构件的温度场和脱粘情况测试。结果表明:在大气温度作用下钢管混凝土构... 为研究西北地区大温差条件下钢管混凝土构件截面的温度场以及钢管与混凝土的脱粘情况,通过模拟一典型地区一月份日平均气温度变化,在大气模拟箱中进行了钢管混凝土构件的温度场和脱粘情况测试。结果表明:在大气温度作用下钢管混凝土构件截面的温度呈非线性分布;钢管的存在会使核心混凝土表面的应力、应变相比素混凝土要大;大气温度降低产生的温差应力大于钢管与混凝土之间的粘结力时也会发生脱粘现象。 展开更多
关键词 钢管混凝土构件 温度场 模型试验 西北地区 大温差
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地基膨胀土浸水膨胀变形试验研究 被引量:1
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作者 王炳忠 王起才 +1 位作者 张戎令 薛彦瑾 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期164-169,共6页
以兰新铁路第二双线一处典型地基原状膨胀土为对象,分别进行0 k Pa、10 k Pa、20 k Pa、30k Pa、40 k Pa、50 k Pa分级浸水膨胀变形试验。试验结果表明:膨胀量随土体吸水量增加呈缓慢增长、加速增长、稳定增长的"S"形增长趋... 以兰新铁路第二双线一处典型地基原状膨胀土为对象,分别进行0 k Pa、10 k Pa、20 k Pa、30k Pa、40 k Pa、50 k Pa分级浸水膨胀变形试验。试验结果表明:膨胀量随土体吸水量增加呈缓慢增长、加速增长、稳定增长的"S"形增长趋势。上覆荷载对膨胀量起抑制作用,且荷载越大,膨胀量越小,故膨胀土地基的膨胀变形主要发生在浅层膨胀土;胀限含水率随上覆荷载增大在逐渐减小,呈指数变化规律。通过对试验数据的进一步分析,建立了吸水率和上覆荷载耦合下原状膨胀土膨胀量计算模式。该计算模式所获结果与实测数据吻合较好,可为今后膨胀土地区工程建设提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 地基膨胀土 吸水率 上覆荷载 膨胀量 计算模式
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固结压力对泥岩填料孔隙分布及土水特征曲线的影响
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作者 马丽娜 张扬 +3 位作者 余云燕 刘正疆 刘如珍 薛彦瑾 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期11-18,共8页
为研究固结压力对泥岩填料孔隙分布以及土水特征曲线(SWCC)的影响,以非饱和泥岩填料为研究对象,采用压汞试验分析不同固结压力作用下的土体微观孔隙分布,探究孔隙随荷载的演变规律,并结合毛细原理提出基于压汞实验计算SWCC的方法。结果... 为研究固结压力对泥岩填料孔隙分布以及土水特征曲线(SWCC)的影响,以非饱和泥岩填料为研究对象,采用压汞试验分析不同固结压力作用下的土体微观孔隙分布,探究孔隙随荷载的演变规律,并结合毛细原理提出基于压汞实验计算SWCC的方法。结果表明:土体中收缩孔隙的存在使得进-退汞曲线表现出显著的滞回性,且瓶颈效应使得压汞试验中土体小孔隙分布密度偏大,大孔隙分布密度偏小;选择分形曲线的转折点作为泥岩填料孔隙划分界限,可将其孔隙划分为5个部分,孔隙含量的变化以大中孔隙体积被压缩为主,小微和超微孔隙几乎不受固结压力的影响;干密度为1.5 g·cm^(-3)时不同固结压力作用下的土水特征曲线可采用对数曲线表示。 展开更多
关键词 泥岩填料 固结压力 孔隙 分形曲线 土水特征曲线 压汞试验
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上覆荷载下泥岩渗透特性原位试验研究
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作者 薛彦瑾 王起才 +2 位作者 马丽娜 张戎令 张凯 《兰州交通大学学报》 CAS 2020年第4期19-24,共6页
选取兰新高速铁路一处典型路基上拱地段,采用开挖注水孔并施加上部荷载方法,进行4个试验基坑的泥岩地基浸水渗透特性原位试验,分别研究在0、15、30、45 kPa四种上覆荷载情况下,以及10、20、30 cm三种不同水平向及0、50 cm两种高度的泥... 选取兰新高速铁路一处典型路基上拱地段,采用开挖注水孔并施加上部荷载方法,进行4个试验基坑的泥岩地基浸水渗透特性原位试验,分别研究在0、15、30、45 kPa四种上覆荷载情况下,以及10、20、30 cm三种不同水平向及0、50 cm两种高度的泥岩渗透特性.结果表明:地基泥岩水平向不同距离处渗透稳定含水率随时间变化分为稳定、骤增、减速增长和渗流稳定4个阶段;上覆荷载越大,相同水平向距离处泥岩渗透稳定含水率达到稳定所需时间越长;注水量随时间变化分为快速增增长、缓慢增长和稳定阶段;随上覆荷载增大,地基泥岩水平向渗透速度在变小,且上覆荷载越大,水平向渗透速度越小;水平向渗透速率与渗透距离为非线性关系,且渗透距离越远渗透速率衰减程度越大,研究成果对高速铁路无砟轨道地基膨胀泥岩吸水引起的路基上拱整治措施提供参考. 展开更多
关键词 高速铁路 泥岩地基 上覆荷载 渗透特性 原位试验
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