类岩石节理MICP封堵抗酸性侵蚀性能试验研究

1

作者 肖维民 翁金耀 +1 位作者 钟建敏 朱占元 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期217-224,共8页

尽管微生物诱导碳酸钙沉积(Microbially Induced Calcite Precipitation,简称MICP)技术已在岩土体加固领域广泛应用,但针对MICP酸性侵蚀耐久性的研究成果鲜见报导。为此,通过开展不同pH值(pH=4,5和7)和侵蚀时间(7d,14d和28d)下的MICP封... 尽管微生物诱导碳酸钙沉积(Microbially Induced Calcite Precipitation,简称MICP)技术已在岩土体加固领域广泛应用,但针对MICP酸性侵蚀耐久性的研究成果鲜见报导。为此,通过开展不同pH值(pH=4,5和7)和侵蚀时间(7d,14d和28d)下的MICP封堵3D打印类岩石节理试件酸性侵蚀试验,研究岩石节理中碳酸钙封堵层溶蚀情况及其在酸性侵蚀前后的渗透性演化规律。试验结果表明:MICP封堵岩石节理试件中碳酸钙溶蚀量随侵蚀溶液pH值减小而增大,且随侵蚀时间增长而增大,碳酸钙溶蚀区域主要集中在试件四周边缘附近区域;MICP封堵前后岩石节理试件渗透系数平均降幅为97%,经酸性侵蚀后其渗透系数有略微回升,但相应的渗透系数降幅均大于95%,MICP封堵岩石节理试件经酸性侵蚀后其封堵效果依旧良好。研究成果可为MICP技术在岩体工程中的应用提供科学依据。 展开更多

关键词 岩石力学 岩石节理 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP) 酸性侵蚀

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围压对粉质粘土动力学参数影响的共振柱试验研究 被引量：3

2

作者 罗飞 朱占元 +2 位作者 田永丁 蔡聪 莫青城 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期119-123,共5页

土的最大动剪切模量、剪应变幅和阻尼比是对土层进行动力反应分析的重要力学参数。利用英国GDS公司生产的RCA共振柱仪,研究围压对都江堰地区粉质粘土的上述动力学参数的影响。研究表明:相同围压条件下,最大动剪切模量、剪应变幅和阻尼... 土的最大动剪切模量、剪应变幅和阻尼比是对土层进行动力反应分析的重要力学参数。利用英国GDS公司生产的RCA共振柱仪,研究围压对都江堰地区粉质粘土的上述动力学参数的影响。研究表明:相同围压条件下,最大动剪切模量、剪应变幅和阻尼比随重复次数基本不变,表明该试验过程具有可重复性;最大动剪切模量、剪应变幅和阻尼比均受围压影响较大,随着围压的增大,最大动剪切模量和阻尼比均逐渐增大,而剪应变幅随着围压的增大逐渐减小。据此,建立了都江堰地区粉质粘土动力学参数随围压变化的经验公式。本研究可为土层地震动力反应分析提供参考并积累基础资料。 展开更多

关键词 粉质粘土 动剪切模量 阻尼比 围压 共振柱仪

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生态沟渠拦截猕猴桃种植区氮磷径流污染的有效性研究 被引量：2

3

作者 李森 胡家帅 +8 位作者 梁洁 张可 刘晓玲 罗鸿兵 卿静 雷滨源 张笑笑 安晓婵 张小洪 《农业工程技术》 2023年第4期40-42,共3页

近年来,国内猕猴桃种植业呈蓬勃向上态势,但连年种植使农业面源污染问题凸显。为评价生态沟渠系统在拦截猕猴桃种植区氮磷污染方面的有效性,在四川省都江堰市天马镇某猕猴桃种植园内原位构建了以空心菜和峨眉山仙土堰为核心的生态沟渠系... 近年来,国内猕猴桃种植业呈蓬勃向上态势,但连年种植使农业面源污染问题凸显。为评价生态沟渠系统在拦截猕猴桃种植区氮磷污染方面的有效性,在四川省都江堰市天马镇某猕猴桃种植园内原位构建了以空心菜和峨眉山仙土堰为核心的生态沟渠系统,在5次降雨中分别监测生态沟渠进水和出水处水样的总氮(TN)和总磷(TP)指标,以探究其面源污染拦截效果。试验结果表明,都江堰地区猕猴桃种植区存在严重的氮磷面源污染问题,与生态沟渠进水处相比,出水处TN、TP平均浓度降低,TP平均去除率可稳定达到22.9%。可知在都江堰猕猴桃种植区,生态沟渠可以快速拦截该区域内的氮磷径流污染物,是经济可行的面源污染防控措施,值得进一步研究和推广应用。 展开更多

关键词 农业面源污染 生态沟渠 径流污染 猕猴桃 露地种植 TN TP 拦截效果

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林下生态系统拦截猕猴桃种植区氮磷径流污染效果研究 被引量：1

4

作者 李森 胡家帅 +9 位作者 梁洁 张可 刘晓玲 李朝均 罗鸿兵 卿静 林源茂 张笑笑 安晓婵 张小洪 《农业与技术》 2023年第12期76-79,共4页

过量施肥与降雨径流导致大量的种植业氮磷污染,尤其是在龙门山脉沿线的都江堰山地猕猴桃种植区,较大的种植坡度和多雨气候使得当地猕猴桃产业面临严重的农业面源污染威胁。但如何防控这种山地猕猴桃种植面源污染很少受到人们关注,为此... 过量施肥与降雨径流导致大量的种植业氮磷污染,尤其是在龙门山脉沿线的都江堰山地猕猴桃种植区,较大的种植坡度和多雨气候使得当地猕猴桃产业面临严重的农业面源污染威胁。但如何防控这种山地猕猴桃种植面源污染很少受到人们关注,为此因地制宜地利用和构建了林下生态系统,评价了其在拦截山地猕猴桃种植区氮磷污染方面的有效性。本研究在四川省成都市都江堰市蒲虹路东岳庙附近进行,原位建造了一个小型的林下生态系统。在4次降雨事件中分别监测了林下生态系统进水和出水区域水样的氮磷指标,用以探究其面源污染防治效果。研究发现,都江堰地区山地猕猴桃种植区的主要面源污染威胁是氮污染。与林下生态系统进水区相比,其出水区中总氮(TN)和总磷(TP)浓度显著降低,TN和TP的平均去除率分别为27.5%和69.3%。在都江堰地区山地猕猴桃种植区,因地制宜地构建林下生态系统,可以有效拦截该区域内的氮磷污染,是一种简单、经济、有效的种植业面源污染防控措施,值得进一步研究和推广应用。 展开更多

关键词 农业面源污染 林下生态系统 猕猴桃 TN TP

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薄层充填岩石节理剪胀特性试验研究 被引量：11

5

作者 肖维民 余欢 +2 位作者 朱占元 李锐 刘伟超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1499-1508,共10页

岩石节理剪胀特性是影响节理渗流的重要因素,主要受节理表面粗糙性和法向应力的影响。而对于充填岩石节理而言,其剪胀特性还受到充填介质的影响。为了研究薄层充填岩石节理的剪胀特性,首先制备了3组具有Barton标准剖面线形貌特征、充填... 岩石节理剪胀特性是影响节理渗流的重要因素,主要受节理表面粗糙性和法向应力的影响。而对于充填岩石节理而言,其剪胀特性还受到充填介质的影响。为了研究薄层充填岩石节理的剪胀特性,首先制备了3组具有Barton标准剖面线形貌特征、充填度△=0.00,0.25,0.50,0.75及1.00的薄层充填模拟岩石节理试件,然后在低、中、高三级法向应力下进行直剪试验,得到了薄层充填岩石节理试件法向位移–剪切位移曲线及其破坏特征。结果表明:在低法向应力条件下,节理表面粗糙性和充填度共同影响薄层充填岩石节理试件的剪胀特性,而在中高法向应力条件下,节理表面粗糙性是影响其剪胀特性的关键因素;薄层充填岩石节理破坏特征包含充填介质的剪切挤碎和节理上下表面粗糙凸起体被剪断两种,且随着充填度的增加,充填介质剪切挤碎逐渐占主导地位,成为薄层充填岩石节理试件的主要破坏特征。在此基础上,考虑充填介质对节理表面粗糙度系数JRC的弱化作用,建立了薄层充填岩石节理峰值剪胀角随充填度呈指数变化的经验关系式,并通过直剪试验数据和已有文献数据对其适用性进行了初步分析。 展开更多

关键词 岩石力学 薄层充填岩石节理 直剪试验 剪胀 充填度

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不规则柱状节理岩体力学特性模型试验研究 被引量：18

6

作者 黄巍 肖维民 +1 位作者 田梦婷 张林浩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2349-2359,共11页

结合Voronoi图随机模拟和3D打印技术制备不规则柱状节理网络模型,采用白水泥浆类岩石相似模型材料浇筑模型并拆模,然后分别采用白乳胶和502胶水作为黏结剂黏结柱体得到两组不规则柱状节理岩体试件,通过对其进行室内单轴压缩试验研究不... 结合Voronoi图随机模拟和3D打印技术制备不规则柱状节理网络模型,采用白水泥浆类岩石相似模型材料浇筑模型并拆模,然后分别采用白乳胶和502胶水作为黏结剂黏结柱体得到两组不规则柱状节理岩体试件,通过对其进行室内单轴压缩试验研究不规则柱状节理岩体强度特性和破坏模式。试验结果表明:不规则柱状节理岩体试件单轴抗压强度随柱体倾角的变化曲线呈现近似"J"型,表现出显著各向异性特征;不规则柱状节理岩体试件典型破坏模式包括沿柱状节理面的劈裂破坏、沿柱状节理面的剪切破坏和沿柱体的压裂破坏等3种,其部分破坏形态有异于规则柱状节理岩体试件。同时,通过与采用净水泥浆作为黏结剂的柱状节理岩体试验结果进行比较,结果表明:采用白乳胶和502胶水作为黏结剂时柱体间黏结强度更低,能够较好反映柱状节理面的弱化效应,试件力学响应与真实柱状节理岩体更为一致。 展开更多

关键词 岩石力学 不规则柱状节理岩体 模型试验 单轴压缩试验 破坏模式

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岩石节理微生物诱导碳酸钙沉积封堵渗流演化规律试验研究 被引量：5

7

作者 肖维民 林馨 +2 位作者 钟建敏 李双 朱占元 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2798-2808,共11页

微生物诱导碳酸钙沉积技术(microbially induced calcite precipitation,MICP)在土体加固中应用广泛,但在岩体封堵领域的研究成果还不多见。为了研究岩石节理MICP封堵机制,以透明树脂模拟粗糙岩石节理试件为研究对象,考虑MICP反应影响因... 微生物诱导碳酸钙沉积技术(microbially induced calcite precipitation,MICP)在土体加固中应用广泛,但在岩体封堵领域的研究成果还不多见。为了研究岩石节理MICP封堵机制,以透明树脂模拟粗糙岩石节理试件为研究对象,考虑MICP反应影响因素,开展了6种不同工况下的岩石节理MICP封堵室内试验,得到了MICP封堵过程中岩石节理导水系数和水力隙宽变化规律以及相应的碳酸钙时空分布图像。试验结果表明:MICP封堵过程中岩石节理水力隙宽随灌注轮次大致呈线性减小趋势,且水力隙宽减小速率与岩石节理中碳酸钙分布情况密切相关,而MICP反应过程中碳酸钙分布又受灌注速率、固定液、菌液和反应液灌注时长、静置时长等因素影响;6种工况中灌注速率较大、先灌注菌液和固定液静置一段时间再灌注菌液和反应液、灌注和静置时间最长的工况4封堵效率和效果最佳,在仅灌注2轮的情况下可将岩石节理导水系数由40.51×10^(-6)m^(2)/s减小至0.52×10^(-6)m^(2)/s,降幅达98.72%,对应的水力隙宽值由0.367 mm减小至0.086 mm,降幅达76.6%;通过观测岩石节理试件上、下表面的碳酸钙沉积情况,发现岩石节理中MICP反应产生的碳酸钙在较短时间内就可以形成一定胶结强度,在封堵岩石节理减小其渗透性的同时,还有改善其力学性能的潜力。 展开更多

关键词 岩石力学 岩石节理 微生物诱导碳酸钙沉积 导水系数 水力隙宽

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抗滑桩加固滑坡上桥梁桩基础的动力响应试验研究 被引量：11

8

作者 雷达 邓平 +4 位作者 李泓枢 罗斌 蒋关鲁 邹祖银 陈卓 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期73-82,共10页

以成兰铁路某抗滑桩加固碎石土滑坡为工程背景,设计完成振动台缩尺模型试验,对抗滑桩加固滑坡上桥梁桩基础的动力响应进行研究。结果表明:前排抗滑桩宜靠近桥梁桩基础提供必要的水平抗力,后排抗滑桩发挥主要的抗震加固作用,桩身裂缝位... 以成兰铁路某抗滑桩加固碎石土滑坡为工程背景,设计完成振动台缩尺模型试验,对抗滑桩加固滑坡上桥梁桩基础的动力响应进行研究。结果表明:前排抗滑桩宜靠近桥梁桩基础提供必要的水平抗力,后排抗滑桩发挥主要的抗震加固作用,桩身裂缝位于滑动面以下锚固段长度1/6~1/3处;随着正弦波振动强度增加,滑坡模型剪切变形峰值先增后减,最高可达7×10~(-5),且位于下滑段的剪切变形峰值有上移趋势,直至滑坡完全被破坏;在逐级加载过程中,滑坡PGA放大系数服从层状分布并随振动加剧呈减小趋势,当滑坡体自振频段与振动波频率接近时出现共振耦合效应,PGA放大系数显著增大,最大值和最小值之比可达158%;当加载正弦波加速度峰值相等而频率不同时,高频振动时土体摩擦耗能较小,PGA放大系数较大。 展开更多

关键词 滑坡 桩基础 抗滑桩 振动台试验 PGA放大系数 剪切变形

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地铁基坑下穿铁路桥的桥墩保护设计方案合理性研究 被引量：13

9

作者 李恒一 王志杰 +2 位作者 何晟亚 王如磊 徐海岩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第7期180-185,共6页

以深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际铁路特大桥工程为依托,通过数值模拟和理论分析,对地铁基坑下穿段实施的桥墩保护措施的合理性展开了深入研究。研究结果发现:针对桥墩水平位移,若仅采用隔离桩和采用土体加固两个措施,对两侧桥墩... 以深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际铁路特大桥工程为依托,通过数值模拟和理论分析,对地铁基坑下穿段实施的桥墩保护措施的合理性展开了深入研究。研究结果发现:针对桥墩水平位移,若仅采用隔离桩和采用土体加固两个措施,对两侧桥墩产生的影响差别较小;设置隔离桩可有效控制桥墩的竖向位移;在地下连续墙能保证基坑稳定的前提下,改变其墙厚和嵌固深度,对桥墩位移的变化影响较小;分区开挖可有效控制基坑变形及临近桥梁区域土体的变形。 展开更多

关键词 地铁深基坑 下穿铁路桥 近接施工 桥墩保护 隔离桩 土体加固

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基于微变形控制要求的地铁车站基坑钢支撑预加轴力研究 被引量：2

10

作者 李恒一 王志杰 +2 位作者 蔡李斌 李振 徐海岩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第6期53-57,共5页

地铁车站基坑钢支撑合理取值范围的确定对于围护结构变形控制效果及其受力安全具有重要意义。以深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际铁路高架结构段基坑工程为依托,通过数值模拟和理论分析,对基于地连墙变形、地连墙受力、钢支撑受力及... 地铁车站基坑钢支撑合理取值范围的确定对于围护结构变形控制效果及其受力安全具有重要意义。以深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际铁路高架结构段基坑工程为依托,通过数值模拟和理论分析,对基于地连墙变形、地连墙受力、钢支撑受力及墩台位移等不同控制对象的钢支撑预加轴力取值范围进行了研究。结果表明,地铁车站基坑钢支撑预加轴力的合理取值范围宜为钢支撑设计轴力的0.5~0.7倍。 展开更多

关键词 地铁 车站 基坑 钢支撑 预加轴力 微变形控制要求

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全风化红砂岩地层隧道掌子面变形特征及控制技术研究 被引量：6

11

作者 王如磊 王志杰 徐海岩 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期301-311,共11页

为解决全风化红砂岩地层隧道在开挖过程中出现的掌子面失稳问题,以浩吉铁路阳城隧道为工程依托,利用现场调研、室内试验以及数值模拟等多种研究方法,对全风化红砂岩地层隧道掌子面的变形特征及控制技术进行系统研究。结果表明:1)掌子面... 为解决全风化红砂岩地层隧道在开挖过程中出现的掌子面失稳问题,以浩吉铁路阳城隧道为工程依托,利用现场调研、室内试验以及数值模拟等多种研究方法,对全风化红砂岩地层隧道掌子面的变形特征及控制技术进行系统研究。结果表明:1)掌子面挤出位移主要集中在掌子面高度3~10 m的位置,掌子面最大挤出位移出现在上台阶和中台阶交界位置。2)拱顶沉降主要发生在已开挖段和掌子面前方约1倍洞径处,其预变形量占总变形量的比值均在40%以上,最大达到78.33%。3)掌子面前方核心土挤出变形曲线的变化趋势从快速减小到缓慢减小,直至减小为零,大致将其分为强影响区、弱影响区和无影响区3个区间,影响范围为5.8~19.2 m。4)阳城隧道采用超前水平旋喷桩和三台阶预留核心土法可以较为有效地控制掌子面的挤出变形,实际施工中,建议在采取降水措施的情况下将2种控制措施配合使用。 展开更多

关键词 铁路隧道 全风化红砂岩 掌子面变形 超前水平旋喷桩 三台阶预留核心土 降水

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武侯祠桂荷楼穿斗木构架透榫节点抗震性能研究 被引量：7

12

作者 徐娇 朱占元 +3 位作者 梁危 邹祖银 翟帅男 袁书成 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第1期140-150,共11页

以武侯祠桂荷楼穿斗节点为原型,模拟了等厚单向透榫节点在拟静力荷载作用下的应力应变特征和抗震性能,探讨了榫高、榫厚和柱径三种因素对节点力学性能的影响。研究表明:等厚单向透榫耗能性能好,但节点受力复杂,榫头根部应力集中,小榫头... 以武侯祠桂荷楼穿斗节点为原型,模拟了等厚单向透榫节点在拟静力荷载作用下的应力应变特征和抗震性能,探讨了榫高、榫厚和柱径三种因素对节点力学性能的影响。研究表明:等厚单向透榫耗能性能好,但节点受力复杂,榫头根部应力集中,小榫头根部易发生撕裂和折断现象;榫高、柱径对节点等效黏滞阻尼系数、节点刚度和承载力有显著影响,而榫厚影响不明显。最后,根据透榫节点弯矩转角关系提出三折线模型,建立了模型参数与榫高、榫厚、柱径的函数关系来预测节点性能。本文研究成果可为穿斗木构架结构的榫卯节点尺寸设计、抗震理论研究和文物修缮设计提供建议和参考。 展开更多

关键词 等厚单向透榫节点 抗震性能 拟静力实验 有限元 穿斗木构架 桂荷楼

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不规则柱状节理岩体一次成型制备方法试验研究 被引量：6

13

作者 肖维民 黄巍 +1 位作者 韩俊成 田梦婷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期106-111,共6页

针对现有不规则柱状节理岩体物理模型试验中存在制样困难、效率低、柱状节理力学响应不好模拟等不足,提出了基于Voronoi图随机模拟和3D打印技术的模拟不规则柱状节理岩体试件一次成型制备方法,并选用脆性绿蜡作为3D打印材料打印不规则... 针对现有不规则柱状节理岩体物理模型试验中存在制样困难、效率低、柱状节理力学响应不好模拟等不足,提出了基于Voronoi图随机模拟和3D打印技术的模拟不规则柱状节理岩体试件一次成型制备方法,并选用脆性绿蜡作为3D打印材料打印不规则柱状节理网络实体模型,制备了圆柱型模拟不规则柱状节理岩体试件。通过对上述试件进行单轴压缩试验,获得了不规则柱状节理岩体试件的单轴抗压强度、变形模量和破坏形态,分析了其力学各向异性规律,总结了其在单轴压缩条件下的典型破坏模式,并将其与现有模型试验结果进行比较,结果表明:上述不规则柱状节理岩体一次成型制备方法在提高制样效率的同时能够较好模拟真实柱状节理的力学响应,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 岩石力学 不规则柱状节理岩体 3D打印 单轴压缩试验

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单轴分级循环加载时冻结粉质黏土的动力特性试验研究 被引量：4

14

作者 罗飞 何俊霖 +3 位作者 朱占元 刘恩龙 姚澜 黄秋阳 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期385-391,398,共8页

为研究冻结黏土的动力特性,在不同温度(-0.6℃,-1.0℃,-1.5℃)和不同频率(0.5 Hz,1.0 Hz,1.5 Hz,2.0 Hz,3.0 Hz)时开展单轴分级加载试验。结果表明,随动应变幅的增加,温度和加载频率对土的动刚度、阻尼特性和残余应变特性的影响越来越显... 为研究冻结黏土的动力特性,在不同温度(-0.6℃,-1.0℃,-1.5℃)和不同频率(0.5 Hz,1.0 Hz,1.5 Hz,2.0 Hz,3.0 Hz)时开展单轴分级加载试验。结果表明,随动应变幅的增加,温度和加载频率对土的动刚度、阻尼特性和残余应变特性的影响越来越显著;骨干曲线均呈线性变化特征,相同动应变幅时动刚度随温度的降低和频率的增加而增大;阻尼比随动应变幅的增加先增加再逐渐减小,加载末期呈略微增加趋势;相同动应变幅值时阻尼比随温度的降低和频率的增加而减小;同一级荷载下残余应变随循环次数呈线性不断增加,加载级数越高,残余应变增长越快;不同温度和频率时dε_(pd)/dt随动应变幅的增加而增大,相同动应变幅时dε_(pd)/dt随温度的升高和频率的降低而增大。 展开更多

关键词 冻结粉质黏土 动力特性 温度 加载频率 单轴分级加载试验

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寒区冻结冰碛土的变形特性与非线性本构模型研究 被引量：3

15

作者 罗飞 何俊霖 +2 位作者 朱占元 刘恩龙 张元泽 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期801-808,共8页

为了研究寒区冰碛土的变形特性和本构模型,应用MTS-Landmark 370.10型动静三轴测试系统对冰碛土在温度为-3、-5℃,围压为0.1、0.5、1、4、8MPa时开展低温常规三轴试验。结果表明:冰碛土的应力应变关系曲线均为应变软化型,可分为线性、... 为了研究寒区冰碛土的变形特性和本构模型,应用MTS-Landmark 370.10型动静三轴测试系统对冰碛土在温度为-3、-5℃,围压为0.1、0.5、1、4、8MPa时开展低温常规三轴试验。结果表明:冰碛土的应力应变关系曲线均为应变软化型,可分为线性、非线性和应变软化3个阶段;围压越大,软化现象越明显;随轴向应变的增加,试样先体缩再体胀。基于试验结果在沈珠江三参数模型和修正邓肯-张双曲线模型基础之上提出一种改进模型,将改进模型与沈珠江三参数模型、修正邓肯-张双曲线模型的拟合结果进行对比,发现改进模型能较好描述冻结冰碛土的应变软化现象和剪胀特性。 展开更多

关键词 冻结冰碛土 三轴试验 应变软化 剪胀性 改进模型

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考虑颗粒破碎的冻结砂土非线性本构模型研究 被引量：3

16

作者 罗飞 何俊霖 +2 位作者 朱占元 吕思清 漆宇轩 《地质力学学报》 CSCD 2018年第6期871-878,共8页

颗粒破碎是粒状材料在高应力状态下的一种基本现象。为了研究冻结砂土中颗粒破碎对应力应变关系的影响,将冻结砂土视为复合颗粒材料,忽略冰的压融,考虑内摩擦角随应力状态的变化,构建一个适用于冻结砂土的考虑颗粒破碎的非线性本构模型... 颗粒破碎是粒状材料在高应力状态下的一种基本现象。为了研究冻结砂土中颗粒破碎对应力应变关系的影响,将冻结砂土视为复合颗粒材料,忽略冰的压融,考虑内摩擦角随应力状态的变化,构建一个适用于冻结砂土的考虑颗粒破碎的非线性本构模型。构建过程分为三步,首先是基于三轴剪切前后颗粒分析对冻结砂土颗粒破碎模式和产生机理进行探讨;其次是基于考虑颗粒破碎的能量平衡方程,对冻土在三轴剪切试验过程中的颗粒破碎耗能进行分析,结果表明颗粒破碎耗能随轴向应变呈双曲线变化趋势;最后应用考虑颗粒破碎的剪胀方程修正沈珠江三参数非线性模型中的体积切线模量ν_t,得到一个考虑颗粒破碎的非线性本构模型,模型参数可以通过单轴压缩试验和常规三轴试验确定。将原模型和修正后模型的计算结果与控制温度为-6℃,围压为1 MPa、4 MPa、6 MPa、8 MPa和10 MPa时冻结砂土的试验结果进行对比,结果表明该模型能够较好的模拟冻结砂土从低围压到高围压的应变软化特征与剪胀特征。 展开更多

关键词 冻结砂土 颗粒破碎 能量原理 非线性本构模型

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柱状节理岩体水-力各向异性特性研究进展 被引量：1

17

作者 肖维民 韩俊成 田梦婷 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期880-892,共13页

柱状节理岩体是一类典型的结构性岩体,具有柱状节理网络发育、岩体完整性差的特点,其力学和渗流特性呈现出显著的各向异性。在分析柱状节理成因的基础上,从现场试验、物理模型试验、数值试验和理论分析4个方面系统总结了柱状节理岩体力... 柱状节理岩体是一类典型的结构性岩体,具有柱状节理网络发育、岩体完整性差的特点,其力学和渗流特性呈现出显著的各向异性。在分析柱状节理成因的基础上,从现场试验、物理模型试验、数值试验和理论分析4个方面系统总结了柱状节理岩体力学和渗流各向异性的最新研究成果,分析了现有研究方法和研究成果的不足,探讨了今后柱状节理岩体力学和渗流各向异性特性研究的新方向,即:基于柱状节理冷却收缩形成机制研究一种模拟柱状节理岩体试件一次成型制备方法,在考虑柱状节理卸荷扩容特性的基础上重点开展卸荷条件下柱状节理岩体力学和渗流各向异性规律研究。 展开更多

关键词 岩石力学 柱状节理岩体 冷却收缩假说 力学各向异性 渗流

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连续降雨条件下某震后高边坡稳定性分析 被引量：10

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作者 邹祖银 朱占元 +2 位作者 张锋 陈婷婷 张自兴 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期541-548,共8页

基于饱和-非饱和渗流理论,综合考虑降雨入渗引起土体重量增加、渗透力增大以及抗剪强度降低等因素的影响,建立降雨条件下震后高边坡有限元模型,运用自编计算程序USLOPE-FEM进行稳定性分析。研究结果表明:未降雨之前,坡体塑性应变主要集... 基于饱和-非饱和渗流理论,综合考虑降雨入渗引起土体重量增加、渗透力增大以及抗剪强度降低等因素的影响,建立降雨条件下震后高边坡有限元模型,运用自编计算程序USLOPE-FEM进行稳定性分析。研究结果表明:未降雨之前,坡体塑性应变主要集中分布于松散堆积体下部与基岩分界面,边坡已经接近临界平衡状态;降雨量20mm/h时连续入渗使边坡上部土层含水量增加,负压区消失且出现饱和区;随着降雨时间延长,坡体表层暂态饱和区逐渐向内部推移,土体的重量和渗透力显著增大、抗剪强度明显降低,坡体中剪应力整体增大,塑性应变区向坡顶扩展而逐渐贯通;连续降雨6h后,临空面表层出现局部滑塌,连续降雨36h后整个堆积层将沿基岩滑塌逐步堵江。研究成果可为强降雨条件下边坡安全性评价提供参考,也为该边坡的失稳预警与滑坡防治积累资料。 展开更多

关键词 边坡工程 强降雨 稳定性分析 饱和-非饱和渗流 汶川地震

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浅埋隧道围岩破裂面的极限平衡分析 被引量：10

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作者 郭子红 刘新荣 朱占元 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3217-3224,共8页

为探索浅埋隧道稳定性定量分析,采用极限平衡法和变分原理分别建立自由边界条件下浅埋隧道的垂直型、倾斜型和曲线型破裂面稳定分析方法,结合数值模拟共同分析浅埋隧道破裂面分布形式和稳定性指标。研究结果表明:当F为静止土压力时,曲... 为探索浅埋隧道稳定性定量分析,采用极限平衡法和变分原理分别建立自由边界条件下浅埋隧道的垂直型、倾斜型和曲线型破裂面稳定分析方法,结合数值模拟共同分析浅埋隧道破裂面分布形式和稳定性指标。研究结果表明:当F为静止土压力时,曲线型和倾斜型破裂面条件下所获浅埋隧道破裂面分布和安全系数很接近,且所获安全系数最小,选择其作为浅埋隧道稳定性分析比较保守;浅埋隧道围岩破裂面分布受内摩擦角、内聚力和支护压力的影响相对较小,受隧道埋深影响最显著;内摩擦角和埋深对隧道安全系数影响相对较小,内聚力和支护压力对隧道稳定系数影响最显著,增加围岩内聚力和支护压力是提升隧道安全系数最有效的方法。 展开更多

关键词 浅埋隧道 破裂面 稳定 极限平衡 变分原理

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一种分析岩土模型地震受力变形的方法

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作者 邹祖银 雷达 +4 位作者 蒋关鲁 罗斌 孙诗伟 赵伟豪 王太达 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期185-192,共8页

在国内外岩土模型动力试验中,一般以图表形式对监测区域进行逐一动态分析,无法直观形象的掌握试验模型整体受力变形,为深入分析动态响应机理带来一定的不便。以前-后排抗滑桩加固斜坡桥基的大型振动台模型试验为例,通过在岩土体中埋设... 在国内外岩土模型动力试验中,一般以图表形式对监测区域进行逐一动态分析,无法直观形象的掌握试验模型整体受力变形,为深入分析动态响应机理带来一定的不便。以前-后排抗滑桩加固斜坡桥基的大型振动台模型试验为例,通过在岩土体中埋设一定数量的自制磷青铜带和水平加速度计,监测滑坡变形和加速度响应,结合已知测点的水平坐标和竖向坐标,利用Renka Cline随机矩阵生成方法转换为数字矩阵形式,据此绘制坡体变形及PGA放大系数的二维等势图。试验结果显示,二维等势图能合理反映斜坡PGA放大系数的变化规律,揭示振动波作用下斜坡变形破坏的基本特征,研究结论和试验现象保持一致,满足斜坡模型整体受力变形分析的基本要求,可以作为一种实用的试验分析方法。 展开更多

关键词 岩土模型 动力试验 磷青铜带 水平加速度计 二维等势图

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