土石混合料渗透性特征试验研究

采用室内试验方法对路基土石混合料的渗透特性进行试验研究后,得出以下结论:(1)在水力坡降小于3~5时,土石混合料的渗流遵守达西定律;(2)影响土石混合料渗透性的主要因素是土石混合料颗粒的不同堆积方式及所形成的孔隙系统的不同几何形状等物理因素;(3)土石混合料的细颗土含量与渗透系数之间存在负指数关系。     

非线性K-G模型对胶凝砂砾石材料的适应性

非线性K-G模型最初是基于堆石料三轴试验提出的土体本构模型。胶凝砂砾石材料是一种力学性质极其复杂的新型筑坝材料,其颗粒组成和力学性质与堆石料有较大的区别。通过试验研究,在非线性K-G模型的基础上,提出了该模型的体积变形模量Kt和剪切变形模量Gt的求取方法。根据三轴试验数据,利用该模型计算相应参数,并预测应力—应变曲线,结果表明:该模型能较好地模拟胶凝砂砾石材料的应力—应变曲线,能用于胶凝砂砾石材料的相关计算分析。     

土石混合料的工程分类及其应用

针对目前土石混合料分类指标单一、分类体系笼统、难以满足工程应用要求的情况,采用岩性和粗颗粒含量作为联合分类指标,对土石混合料进行了工程分类并提出了现场简易识别方法,在此基础上提出了不同类土石混合料的施工方法及技术要求。     

土石混合料填方体原位剪切试验方法探讨

土石混合料中物质组成复杂、结构分布不规律,采样进行室内试验相对困难,因此最好通过现场原位剪切试验获取某特定工程最具针对性的力学参数;但超粒径颗粒的存在,使得将常规原位剪切试验运用于土石混合料力学参数取值时存在诸多问题,会对试验结果造成不可忽视的影响。对原位直剪试验和原位水平推剪试验这2类常见试验中存在的问题进行分析和对比。结果表明:原位水平推剪试验更适用于土石混合料此类非均匀体;通过对比几组原位试验结果,发现2类原位剪切试验得到的内摩擦角相近,但是黏聚力的值差异性较大。最后,对土石混合料原位水平推剪试验的参数取值提出了建议。     

土石混合体大型三轴剪切变形特性及模拟方法

土石混合料是山区高填路基工程常见的填筑材料，其剪切变形特性及模拟方法是路基填筑设计的重要依据，但其研究仍存在诸多问题。【目的】为了更全面弄清多因素影响下土石混合体剪切变形特性，建立一种能够模拟土石混合体剪切变形过程的本构模型。【方法】首先，考虑含石量、含水率、岩性和土性等四种因素，采用正交设计试验方法，开展多因素多水平下土石混合体大型三轴剪切试验研究；然后，引入统计损伤力学理论，建立土石混合体轴向损伤模型和轴向损伤演化模型，进而建立土石混合体统计损伤本构模型，给出模型参数的确定方法；最后，将理论模型曲线与土石混合体剪切试验曲线进行比较。【结果】结果显示：土石混合体轴向剪切变形呈明显的阶段性特征；随着含石量由25%增加至70%,内摩擦角由35.5°近似线性增加至46.8°;内摩擦角不随土性和岩性的改变而显著变化；随着含水率由0增加至5%,内摩擦角由40.2°增加至42.4°,但随着含水率持续增加至试样饱和，内摩擦角逐渐减小至36.8°;此模型能够较好地模拟不同围压条件下土石混合体应力-应变试验曲线。【结论】结果表明：随着围压的增大，应变类型由软化型不断向硬化型转变，体应变由剪胀型不断向剪...     

雷家河水库围堰应力变形受土石料流变影响问题探讨

以雷家河水库工程为例,分析了其高土石围堰堰体在巨大水头影响下堰体内土石料流变对防渗结构变形及应力产生较大不利影响的可能,并在模拟堰体分层填筑施工等过程的基础上,应用能体现土体流变遗传性状的增量模型进行了该水电站围堰应力应变受土石料流变影响的有限元分析.结果表明,该水库围堰堰体防渗墙应力变形受土石料流变不利影响较为明显,且防渗墙接头处位移表现出不断增大的趋势,且局部已经发生剪切破坏,为此,必须采取有效措施应对处理.     

双轴受压混凝土动态力学特性及破坏准则研究

利用动静力三轴试验机进行不同加载速率、不同侧向压力下300 mm立方体混凝土的抗压试验,并对所得试验数据进行力学参数分析,在此基础上,建立考虑动态加载速率的K-G破坏准则并对其适用性进行了验证。验证分析结果表明:应变速率越低,侧压对混凝土峰值应力的增益作用越明显;混凝土峰值应变随应变速率增加,大致呈先减后增趋势;峰值应变随侧压的增大而增大, 侧压对峰值应变的影响在应变速率较低时更明显;随应变速率的增大,混凝土弹性模量呈先增后减趋势;侧压对混凝土弹性模量的影响不明显;建立的改进后的K-G准则对动态双轴受压模型描述效果好,而且该模型同时也适用于100和300 mm混凝土立方体的单向和双向应力状态。     

低应力条件下的岩土工程问题

结合实际工程建设需求,对工程建设和开发中涉及低应力条件的岩土工程问题进行系统的总结和分析,包括未来月球资源开发,土工构筑物浅层土体的变形和稳定,地基地震液化,室内和原位试验的判释和应用等。国内外目前的研究多关注土石料在中、高应力条件下的工程性质,对低应力条件下土石料工程性质研究很少且研究结论有相悖之处。在应用中低应力区的土石料计算参数取值通常与中、高应力条件下获得的强度和变形参数一致,而土石料的强度和变形性质对应力条件有很强的依赖性,不同应力条件下土石料的强度和变形特性可能差异较大,这种计算参数取值方法的适用性存在疑虑。建议对低应力条件下土石料静、动力工程性质开展系统的试验研究,在此基础上,研究能够反映低应力条件下土石料工程特点的本构模型,为土工结构低应力区土石料参数设计标准的选择及土工结构数值分析中低应力区材料参数取值提供科学依据。     

土石混合路基填料动回弹模量试验研究

采用美国国家公路与运输协会标准路基土和混合集料试验方法（ＡＡＳＨＴＯ:Ｔ307—99（2012））,通 过循环动荷载三轴试验,得到两种岩石骨料（块状花岗岩和微风化片状石灰岩）、不同土石含量（ＲＢＰ）以 及饱和与烘干状态下土石混合体的动态回弹模量。研究表明:不同含石量的土石混合料Ｍｒ随着应力水 平变化表现出不完全一致的规律;低围压下Ｍｒ值随着偏应力峰值增加有明显降低趋势;高围压、高含石 量下的Ｍｒ值随着偏应力峰值增加具有明显增加趋势,并且骨料为花岗岩的试样和烘干试样的Ｍｒ相对 较高,与此同时,随着含石量的增加,Ｍｒ平均值亦有所增加。     

本构模型对高心墙堆石坝变位和应力计算的影响

采用邓肯-张E-B模型、E-μ模型、成都科大K-G模型3种非线性弹性模型,对双江口心墙高堆石坝进行了三维有限元应力变形模拟计算,比较分析了不同模型参数对坝体变位和应力的影响。计算结果表明,3种模型参数下坝体变形规律相同,但量值有所差异;3种模型下心墙特征点主应力计算结果有一定差别,而上下游堆石的主应力差别微小;正常蓄水工况下,坝体上游堆石部分区域应力水平达到0.9,建议在蓄水和水位骤降工况下采取必要的工程措施予以加固。     

清华K-G模型对筑坝用风化料的适应性研究

清华K-G模型最初主要是基于筑坝堆石料三轴试验提出的一种土体本构模型，风化料是一种重要的筑坝材料，其颗粒组成与强度和变形特性与堆石料和粘性土都有较大的不同．针对云南水城水库心墙堆石坝筑坝用的两种风化料的常规三轴试验结果用该模型回归参数，结果表明该模型及相应参数能较好地模拟风化料的变形试验曲线．     

非线性解耦K-G模型在高面板堆石坝应力变形分析中的应用

结合对高面板堆石坝的研究，对作者所提出的非线性解耦K-G模型作了进一步的改进和完善。目前，这种模型已能适应填筑坝在施工期和蓄水期的各种应力路径；可用常规三轴试验求得具有归一性的模型参数，且工程问题的有限元求解简单、可行。本文介绍这一模型的新模式及模型参数的增量回归方法，以及应用于高面板堆石坝的三维有限元计算结果。     

高面板堆石坝变形控制的若干问题

目前面板堆石坝的高度已从100m级发展到200m级，由于分期施工，高面板堆石坝的坝体变形性状更加复杂。本文以250m典型高面板坝为例，采用清华非线性K-G模型，分析了高面板坝的一些特殊变形问题，提出：优化施工临时剖面，以防止坝体在施工期出现过大的差异变形而产生裂缝；分期面板的浇筑高程要与堆石体的顶部保持一定的高差，以防止面板与支承堆石体间出现脱空；对高坝、特别是峡谷地区的高面板坝，要注意减少面板的法向变形，以控制坝肩附近周边缝和垂直缝的三向变形。     

天生桥面板堆石坝实测变形的三维反馈分析

本文根据天生桥面板堆石坝施工期及初次高水位蓄水后的实测变形资料，采用清华非线性解耦K-G模型，进行大坝整体的三维有限元反馈分析。分析结果与实测结果基本相符。反馈分析结果给出了坝料实际的力学性质（模型参数）,揭示了分区分期填筑的高面板堆石坝的复杂变形性状；文中提出对高坝下游填筑料（即IIIC区料）的坚实性应有较高的要求。特别要注意对坝体的施工临时剖面进行优化设计，以控制堆石体的差异变形、防止面板下垫层料出现裂缝及脱空等问题。     

基于分级加载的高面板堆石坝应力变形分析

依据非线性弹性K-G模型理论对天池上水库面板堆石坝进行了应力变形分析。首先采用CAD图形和程序控制相结合方法建立坝体与地基模型,考虑了断层构造和岸坡变化,得到了较为精细的三维有限元模型。然后在模型计算中采用了施工逐级加载的方法对坝体进行了模拟,应用修正后的分级加载位移变形公式,对竣工期和正常水位蓄水期的应力变形进行三维有限元分析,得出了两种工况下断层对该高面板坝应力变形影响一般规律。     

高混凝土面板堆石坝面板浇筑时机的研究

为了避免面板浇筑后堆石体的大量或不均匀变形,最新提出通过对堆石体填筑施工初期的监测资料进行整理和分析,对比邓肯模型、双屈服面弹塑性模型及清华非线性K—G模型在堆石坝应用的优缺点。结合施工初期的实测信息,确定在特定条件下最能反映堆石体真实情况的本构模型,利用BP神经网络结合遗传算法反演模型的最优参数,再正分析计算预测的堆石体施工期的沉降变形情况。将预测得到的沉降变形资料与堆石体填筑完成的实测沉降变形资料进行对比分析,以预测的堆石体沉降变形情况为参考数据,结合工程的实际要求,合理安排预留沉降期,进而确定合理的面板浇筑时机,避免堆石体较大的前期沉降变形对面板带来的不利影响,有效改善面板受力和变形情况。     

岩爆综合预测的模糊概率方法

 在综合分析岩爆发生条件的基础上,从岩性条件、应力条件和围岩条件3个方面,分别选取能量储耗指数、岩石脆性指数、弹性应变能指数、线弹性能、切向应力准则、地应力指数、强度系数以及岩体质量RQD 8个指标作为影响岩爆的主要因素。利用模糊概率理论,提出了一类新的岩爆综合预测方法,该方法较全面地考虑了岩爆评价中的模糊性与随机性,给出了岩爆影响因素的模糊权重,避免经典模糊综合评判方法在权重取值上的局限性。     

三峡库区奉节到巴东段石漠化分布及驱动因子分析

为了解三峡库区石漠化情况,对石漠化进行定量分析奠定基础。以奉节到巴东段为例,通过RS和GIS技术获取石漠化主要影响因子,并利用改进的石漠化增强指数提取石漠化分布图;然后采用决策树C5.0算法获取变量重要性和规则集,科学、合理分析石漠化等级与各个因子之间的关系。研究认为：石漠化的产生不是某种孤立的因素造成的,而是多种因素综合作用所形成的;植被覆盖度是反映岩溶石漠化最直接的表现形态;碳酸盐含量较高的岩性对石漠化影响强烈;距居民区越近对石漠化影响愈强烈;坡度在“35°~90°”发生石漠化概率低,而坡度在“15°~35°”易发生石漠化。     

雅鲁藏布江峡谷段某深埋隧道岩爆特征分析

拉萨至日喀则铁路以隧道形式穿越雅鲁藏布江峡谷段。受区域地质环境的影响,区段内盆因 拉围岩内构造应力集中,施工过程中岩爆问题突出。在对现场地应力数据和隧道围岩物理力学特性参 数的实验测试的基础上,分析了盆因拉深埋隧道花岗岩、片麻岩和闪长岩围岩体的弹性应变能、强度和 变形脆性系数以及弹性应变能等指标,进而分析了围岩体岩爆倾向。利用ＭＩＤＡＳ有限元软件计算了隧 道洞壁最大切向应力,应用ＲUｓｓｅｎｅｓｓ和Ｂａｒｔｏｎ判据对围岩岩爆强度进行了评判。其中花岗岩具有轻微 —中等岩爆倾向;片麻岩具有中—强岩爆倾向,局部具有轻微岩爆倾向;闪长岩具有强岩爆倾向,局部具 有轻微—中等岩爆倾向。计算结果和施工监测结果一致,研究结论为该区域类似工程施工提供了参考。