四十年来岩土物理力学参数选择的发展

岩土物理力学参数的选择,直接关系水工建筑物的安危和工程量的大小,历来为地质、设计和岩土试验人员所关注。由于岩土体具有各向异性和非连续结构的特点,以及所处环境(工程应力和自然状态)的不同,岩土物理力     

化学腐蚀和高温作用后白砂岩物理损伤及力学性能的试验研究

研究了化学腐蚀及高温作用对福建宁德白砂岩的物理、力学性能的影响。白砂岩试件在HNO3溶液中浸泡90 d后取出进行高温加热,加热温度分别为200、400、600及800℃。对试件进行物理参数及单、三轴压缩作用下力学性能的测定,分析化学腐蚀及高温作用对白砂岩应力-应变曲线、峰值应力、弹性模量等的影响。研究表明:化学腐蚀及高温作用对白砂岩物理、力学性能的影响并不相同。HNO3溶液浸泡及高温引起白砂岩内部结构损伤,增大了孔隙率,导致弹性模量减小。另一方面,化学损伤及高温加热对白砂岩试件的四阶段应力-应变曲线形态也有影响,峰值应力损失率随温度升高而升高。此外,与单轴压缩相比,三轴压缩过程中的围压对于岩石的受力性能有利,对于单轴压缩,酸浸泡及高温作用在损伤岩石物理性质的同时也对其力学特性有不利影响,峰值应力损失率与弹性模量损失率基本成线性关系;对于三轴压缩,只有当弹性模量损失率大于14%时,岩石的峰值应力才受损,反之,峰值应力不降反升。     

西南地区覆盖层深部黏土物理力学试验参数研究

在水电工程建设实践中,专门针对覆盖层黏土特别是覆盖层深部黏土布置的勘探及试验工作量有限,覆盖层黏土物理力学参数系统性的研究通常受制于基础试验资料。依托长河坝、ML等大型水电工程,搜集、整理了西南地区大量的覆盖层勘探试验资料,统计分析了覆盖层深部黏土的物理性质以及相关指标间的关联,印证了土的可塑性经典规律。同时,分析了覆盖层深部黏土在常规压缩、渗透、强度等方面的特性表现,可为后续工程地质评价或基础处理提供一定参考。     

广州白垩系红层岩石物理力学参数的相关分析

通过广州两个工程场地白垩系红层岩石的室内超声波速测试和其它物理力学参数的试验成果，采用回归分析法，揭示了白垩红层岩石的物理力学参数之间的联系规律和统计性质，提出了不同途径回归分析结果力学参数之间相对误差的计算理论和方法。     

四川省广元市某滑坡物理力学试验与参数取值

2008 年汶川 8 1 0 级地震触发了大量的崩滑地质灾害, 震后地质灾害治理过程中滑坡的物理力学参数取值一 直都是一个重点和难点, 针对四川省广元市某滑坡的滑带所取岩土样品进行了室内试验, 结合参数反演提出滑坡 参数的综合取值, 并做了稳定性验算及滑坡推力计算, 确认参数取值的合理性, 最终为防治工程提供有力的依据。     

沙坪二级左岸崩坡积体物理力学参数选取

沙坪二级坝址左岸分布崩坡积体厚度达179.9 m以上,总方量约240.3万m3。崩坡积体颗粒组成极不均一,空间分布差异很大,崩坡积体物理力学参数取值正确与否,直接影响到工程的安全性和经济性。以室内试验成果为基础,结合工程类比法、经验公式法,综合确定左岸崩坡积体的物理力学指标。     

三峡工程围堰基础淤砂物理力学参数分析

 三峡坝址河床覆盖层淤砂较厚，围堰工程施工设计又不能清除，针对堰基设计需要，对淤砂用作围堰基础的物理力学参数进行了试验研究和资料分析，提出了设计分析最不利情况的设计参数，以策安全。     

基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数确定方法

阐述了岩体力学参数研究的重要性,系统地介绍了Hoek-Brown强度准则确定岩体力学参数的原理及其方法。以湖北宜巴高速公路上的彭家湾软硬岩互层边坡岩体力学参数研究为例,并以试验得出的岩块物理力学参数、岩体完整性系数和波速为基础,采用Hoek-Brown强度准则对场区岩块物理力学参数进行工程折减弱化处理,其结果对比分析及其推荐值的工程应用结果表明:线性回归分析法和非线性拟合法求取岩体抗剪强度参数是合理的;数值模拟计算所得的结果与场区边坡岩体实际变形破坏特征基本一致。其成果能为其他类似工程求取岩体力学参数提供指导。     

吹填土物理力学参数的多重相关性研究

土体特性的物理力学参数之间的相关关系不能用简单相关系数来表征,在物理力学参数样本容量不足的情况下,采用偏相关系数能很好地评价变量之间的多重相关性。沿海城镇围海造陆工程中高含水量的吹填土,现场取样困难,获取物理力学参数样本容量极其稀少,采用偏相关系数能准确地度量参数之间的多重相关性。基于最小二乘法回归理论,引入偏相关系数度量吹填土物理力学参数之间的相关关系。实例分析结果表明,偏相关系数与简单相关系数有较大差别,这是由于多变量相互影响的结果,多重相关性分析为吹填土小样本物理力学参数预测模型建立及参数信息优化筛选提供一种有效方法。     

不同初始损伤白砂岩高温处理后的力学性能研究

通过进行不同初始损伤程度白砂岩在不同等级高温处理后的力学试验,分析了温度和初始损伤对白砂岩的杨氏模量、峰值应力和显微结构等方面的影响。试验结果表明:随着温度的升高,受到初始损伤的白砂岩试件的杨氏模量和抗压强度都呈下降的趋势,初始损伤越大,高温对白砂岩造成的影响越大。通过显微镜观察到随着温度的升高,试块的晶体变小,颗粒的破坏更为破碎,岩屑更多。此外,通过对试验数据的整理,建立了不同初始损伤等级和不同温度等级下白砂岩的本构关系曲线。     

化学溶液和冻融循环作用后白砂岩三轴压缩力学性能试验研究

研究了不同溶液(H2O和HNO3溶液)浸泡与干燥状态下经冻融循环作用后白砂岩的力学性能。根据试验结果分析了白砂岩基本力学性能的变化规律;从微观方面出发,探讨了不同溶液浸泡和冻融循环对白砂岩的损伤破坏作用。研究表明:经过酸浸泡-冻融、水浸泡-冻融和只经冻融处理后的白砂岩峰值应力均有不同程度的降低,经过酸浸泡-冻融组的白砂岩峰值应力降幅最大,水浸泡-冻融组降幅次之,说明溶液浸泡和冻融循环对白砂岩均有损伤劣化作用。只考虑溶液影响时,硝酸溶液对白砂岩的损伤程度最大。前期处理条件相同的情况下,随着围压的增加,白砂岩的抗压强度和塑性变形随之增大。相同围压条件下,白砂岩达到峰值应力时的变形和弹性模量的损失率随前期处理对白砂岩的损伤程度增加而增大。     

酸侵蚀区白砂岩冻融损伤的影响因素研究

通过循环冻融试验,探究酸侵蚀地区白砂岩冻融损伤的影响因素。研究对三组白砂岩分别作不浸泡、水浸泡、酸浸泡的处理后进行不同次数的冻融循环,再进行单轴压缩试验。并从纵波波速、峰值应力、应力-应变曲线、相对杨氏模量、损伤变量等方面分析不同处理方式的影响。研究表明:水的浸泡是白砂岩冻融损伤的主要原因,酸侵蚀能在一定程度上加快白砂岩的冻融损伤,但本实验中影响不大。研究成果对寒区及酸侵蚀区的建设及工程具有一定的参考价值。     

不同静应力作用下砂岩应力波波速及幅值衰减规律

为研究轴向应力对大长径比砂岩中应力波传播特性的影响,利用动静组合加载试验装置,对砂岩进行了小扰动冲击试验,研究了轴向应力对砂岩中应力波波形、纵波波速、应力波幅值衰减规律的影响。研究表明:同一轴向应力下,不同测点的应力波波形变化不大,而轴向应力的改变对应力波波形变化影响较大;存在轴向应力时,应力波中同时出现压缩波和拉伸波,且轴向应力越大,拉伸波越长;轴向应力对纵波波速变化影响较大,波速与轴向应力呈线性变化,而与传播距离呈指数函数衰减;轴向应力对幅值变化有明显影响,随着传播距离增加,应力波起跳时间点逐渐滞后,应力波幅值呈不同程度的衰减,这与波携带的能量被砂岩中孔隙吸收程度有关。结果表明轴向应力通过改变砂岩密度进而影响了应力波传播特性。     

砂岩在化学腐蚀和冻融循环共同作用下力学特征劣化的试验研究

通过冻融循环试验的方法,研究砂岩在不同化学溶液下经冻融循环后的损伤劣化机制和力学特性,分析了砂岩在不同化学溶液中经历不同冻融循环次数后,单轴压缩和三轴压缩下力学性能的变化规律;初步分析了化学腐蚀和冻融循环共同作用对砂岩的损伤劣化机理;同时,定义了损伤变量来定量分析砂岩的损伤劣化程度。试验结果表明:浸泡在0.1 mol/L(H_2SO_4)、0.1 mol/L(NaOH)和p H=7.0蒸馏水中,随着冻融循环次数的增加,砂岩试样的峰值强度和弹性模量均呈指数函数劣化,而其轴向峰值应变却呈指数函数增加。砂岩的损伤程度随着冻融循环次数的增加而逐渐增大;在H_2SO_4溶液中砂岩的损伤劣化程度大于NaOH和pH=7.0蒸馏水;H_2SO_4溶液加剧了砂岩的冻融损伤劣化,而0.1 mol/L(NaOH)溶液对砂岩试样的冻融损伤劣化却有一定的抑制作用。化学腐蚀和冻融循环共同作用下,水化学溶液虽然在一定程度上缓解冻融循环所引起岩石的损伤劣化,但同时岩石遭受着水化学溶液的腐蚀作用;水化学溶液与冻融循环的共同作用对岩石的损伤劣化是相互促进的,共同影响着砂岩的损伤劣化。     

莲花水电站压力钢管消应热处理及效果分析

水电站引水压力钢管焊接后产生的残余应力，是引起钢管脆性断裂的重要原因之一。目前，对于残余应力的消除处理，多种看法尚不统一，国内外所执行的标准也不相同，从国内已建成的水电站来看，对压力钢管进行消应处理并进行应力测试的例子很少，对消应后的效果说明亦缺乏资料。莲花水电站４号机组压力钢管消应热处理和应力测试的方法及其效果分析，为该项目的设计提供了重要依据，并对合理缩短工期，节约投资等方面起到了指导作用。