不同水岩作用下砂岩的力学参数演化特征

针对水电站边坡岩体在库水浸泡、水位涨落或降雨作用下容易发生滑坡灾害的现象,选取某水电站边坡砂岩为研究对象,研究饱水和干湿循环作用对其力学特性的影响规律,提出了通过比较天然状态、饱水作用以及干湿循环下岩石试样的强度和变形参数的方法.结果表明,随着水岩作用次数的增加,砂岩单轴抗压强度和弹性模量不断减小并趋于恒定,其两者与水岩作用次数呈对数关系,经过干湿循环的试块抗压强度和弹性模量小于经过饱水作用试块.     

盐-干湿循环作用下低温养护纤维水泥土的力学性能试验研究

为探明玄武岩纤维水泥土在盐溶液(Na2SO4)和干湿循环耦合作用下的力学特性,将玄武岩纤维按一定比例掺入水泥土中,试块分批分次放入不同浓度的盐溶液中浸泡,而后放入烘干箱中烘干,如此实现若干次干湿循环,并基于无侧限抗压强度试验,研究低温和常温养护条件下纤维水泥土的强度变化规律,在此基础上,探讨盐溶液浓度和干湿循环次数对试...     

小剂量石灰稳定土的水稳性试验研究

为了研究小剂量石灰稳定土的水稳性特征,制备了石灰剂量质量分数为4%～8%、压实度为90%的石灰稳定土试样,经90 d的标准养护后,进行了不同饱水时间、不同干湿循环次数下的无侧限抗压强度、劈裂强度和回弹模量试验.试验结果表明:对于石灰剂量为4%～8%的石灰稳定土,在饱水试验和干湿循环试验中,其抗压强度、劈裂强度和回弹模量在初期急剧减小,最终趋于稳定值,且随着石灰剂量的增加,水稳性得到改善.     

低温饱水粗粒砂岩强度特性和破坏模式研究

为了研究低温条件下饱水粗粒砂岩的力学特性,以内蒙古自治区鄂尔多斯某冻结副立井为工程背景,以-500～-700 m基岩段粗粒砂岩为研究对象,进行常温(20℃)和不同低温(-10,-15,-20,-30℃)条件下饱水粗粒砂岩的单轴压缩试验,分别探讨低温对饱水粗粒砂岩单轴抗压强度、弹性模量和泊松比的影响以及低温饱水粗粒砂岩的破坏模式。结果表明:随着温度的不断降低,低温饱水粗粒砂岩的弹性模量和单轴抗压强度均不断增大,泊松比不断降低;低温饱水粗粒砂岩单轴压缩破坏形式主要有两种,即柱状劈裂破坏和单一斜截面剪切破坏附带劈裂裂隙。研究结果可为低温条件下岩石力学特性和煤矿冻结凿井施工设计提供参考依据。     

氯化钠腐蚀及干湿循环条件下水泥土的力学特性

为了研究复杂环境条件下水泥土的力学特性,设计了水泥土室内试验,研究了不同浓度氯化钠溶液及干湿循环侵蚀条件下水泥土的强度变化规律,得到了水泥土的应力-应变曲线以及无侧限抗压强度随腐蚀时间、氯化钠浓度及干湿循环次数的变化规律.结果表明,随着腐蚀时间、氯化钠溶液浓度以及干湿循环次数的增加,水泥土无侧限抗压强度逐步降低,且在氯化钠溶液和干湿循环双重条件侵蚀作用下对水泥土无侧限抗压强度的影响相比氯化钠溶液侵蚀条件下更为明显.     

钢渣稳定土的水稳性试验研究

针对路基工程施工需要,对于两种不同钢渣掺量的钢渣稳定土在不同饱水时间以及不同失水-吸水干湿循环次数下的无侧限抗压强度和劈裂强度的变化规律进行了研究,并在最佳含水率附近探讨了钢渣稳定土对成型含水率的敏感性.试验结果表明,对于钢渣掺量为8%和15%的钢渣稳定土,在饱水试验和干湿循环试验中,钢渣稳定土的抗压强度和劈裂强度在初期急剧减小,最终均趋于稳定值,且随着钢渣掺量的增加,其水稳性得到改善.随着龄期的增长,成型含水率的变化对钢渣稳定土强度的影响逐渐减小,增加钢渣掺量也能够有效降低成型含水率变化对其强度的影响.     

干湿循环下膨胀土边坡响应的模型试验

为了解干湿循环作用下膨胀土边坡的吸力、孔隙水压力、胀缩变形的变化,开展了室内膨胀土边坡模型试验,测定了干湿循环条件下膨胀土边坡表层土体的吸力、孔隙水压力、胀缩变形的变化情况,绘制了相应的时程曲线及表面轮廓线.试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,裂缝逐渐变宽变深,吸力和孔隙水压力在降雨工况下的变化幅度增大;水平顺坡向位移在干湿循环过程中表现为递增趋势,竖向位移在干湿循环中表现出明显的胀缩性;膨胀土边坡的隆起变形在每次干湿循环后均有所增加,且坡脚和坡底处的隆起变形量较其余部位更为明显.     

干湿循环对豫东路基粉土无侧限抗压强度的影响

以3种压实度的豫东路基粉土为研究对象,通过室内无侧限抗压强度试验,研究了在干湿循环作用下,3种压实度的粉土的无侧限抗压强度的变化规律.结果表明:随着干湿循环次数的增加,3种不同压实度粉土的无侧限抗压强度均呈指数函数形式衰减;粉土的无侧限抗压强度随干湿循环次数增加的衰减幅度随着压实度的增大而逐渐减小.根据上述试验规律,用MATLAB中的Lsqcurvefit函数对试验数据进行拟合,得到与干湿循环次数相关的参数,同时用Origin软件建立拟合参数与压实度有关的函数,最后提出了干湿循环作用与压实度耦合影响下的无侧限抗压强度预估模型.     

水压环境下砂岩蠕变特性试验研究

水利工程中的坝基和库岸岩体长期在高应力和高水压的共同作用下会产生蠕变现象,对工程稳定性产生很大影响。针对水利工程中岩石在流固耦合作用下的蠕变问题,选取某水电站引水隧道线路上震旦系砂岩为研究对象,利用MTS试验机和扫描电镜（SEM）分别对干燥和饱和状态下砂岩的常规物理力学参数和微观结构进行测试,分析砂岩在不同状态下的主要物理参数和微观结构变化;在此基础上,利用专用的微机控制轴压水压联合作用岩石流变试验系统,通过对砂岩试样施加不同的水围压,对其蠕变过程进行试验研究,分析水压对蠕变变形量、蠕变速率和长期强度的影响。结果表明：砂岩内部存在大量的微孔隙,砂岩在饱水状态下,呈现出软化特性,饱水砂岩的抗压强度与弹性模量均小于干燥砂岩;砂岩在稳定蠕变阶段的变形量随水压的增大而增加,水压的增加降低了砂岩的强度和抵抗变形的能力,导致岩石初期和稳定蠕变阶段蠕变量的增大;水压越高岩石蠕变的初始应变率越大,衰减至稳定蠕变阶段所需时间越长;水压能通过岩石表面的孔隙渗入到岩石内部,在裂纹发展的过程中,孔隙水压力总能及时到达裂纹尖端,形成“锲入”作用,促使裂隙的扩展和贯通,加速岩石破坏变形,从而降低了岩石的承载能力和长期强度。     

干湿循环对风化砂改良膨胀土无侧限抗压强度的影响

以掺风化砂改良的膨胀土为研究对象,通过系统的室内无侧限抗压强度试验,研究了在干湿循环作用下,掺砂改良膨胀土的无侧限抗压强度的变化规律,深入分析了干湿循环过程中不同风化砂掺量下试样的破坏形态及机理,并且建立了干湿循环作用及风化砂掺量耦合影响下的无侧限抗压强度预估模型.结果表明:1)随着干湿循环次数的增加,掺砂改良膨胀土的无侧限抗压强度呈指数函数形式衰减,并且该过程可划分为3个阶段:急速衰减阶段、减速衰减阶段和衰减稳定阶段;2)在干湿循环作用下,随着风化砂掺量的增加,试样的无侧限抗压强度衰减幅度逐渐减小,试样自身的松散剥落及裂隙发育情况有了显著改善;3)通过无侧限抗压强度计算值与实测值的散点图,验证了所建预估模型的精确性,该模型对于不同风化砂掺量下的膨胀土均实用,具有较高的推广应用价值.     

极端温度冻融循环对混凝土耐久性的影响

采用飞机结构及机构环境试验系统模拟实验室内极端温度环境,对不同型号混凝土试块进行环境耐久性试验,得出了极端环境温度条件下冻融循环次数与混凝土试块的相对动弹性模量、质量损失率、抗折强度损失率和抗压强度损失率之间的变化规律,自然养护和未添加钢纤维混凝土试块在经历60次冻融循环后,其冻融特性出现明显下降.标准养护和添加钢纤维组混凝土试块的冻融特性明显优于自然养护和未添加钢纤维组的混凝土试块.     

干燥和饱水裂隙砂岩破坏电磁辐射特征研究

为研究孔隙水对裂隙岩石破坏过程中电磁辐射(EMR)特征的影响,对含预制平行双裂纹的干燥与饱水砂岩进行了单轴压缩实验,同步采集电磁辐射信号,分析电磁辐射时-频特征,并讨论裂纹扩展与电磁辐射信号之间的关系.结果表明:水岩作用下,裂纹起裂应力水平降低,岩样破坏模式由单一沿岩桥-预制裂纹发生剪切破坏过渡到多裂纹剪切-拉张复合破坏.随着应力的增加,饱水岩样累计电磁辐射脉冲数平稳上升,干燥岩样则呈缓慢-剧烈上升模式且上升幅度明显高于饱水岩样.应力增加过程中,电磁辐射集中分布频段由较低频段逐渐过渡到较高频段,幅值呈现逐渐升高的趋势.相比干燥岩样,饱水岩样在加载前期的主频分布较高,但在加载中后期则较低.裂纹起裂时伴随着电磁辐射脉冲和主频突增现象,可以作为岩样失稳破坏的前兆特征,饱水岩样此特征更为明显.不同加载时期岩样的微观破裂模式和产生电磁辐射的主导机制存在差异,水分对电磁辐射信号的影响由加载前期的增强作用逐渐转变为加载中后期的减弱作用.     

非饱水冻融作用下的古砖动弹性模量

弹性模量是反映材料刚度的重要指标。自然界中雨淋和冻融导致古建筑砌体砖处于非饱水冻融状态。通过大气环境实验舱对古砖进行非饱水冻融作用下的饱和系数、饱水度、动弹性模量、相对动弹性模量等技术参数实验,分析了非饱水冻融作用下古砖弹性模量变化规律。实验结果表明,饱水度大于等于60%时,非饱水冻融导致古砖试件动弹性模量和相对动弹性模量数值均出现明显下降趋势;饱水度小于60%时,非饱水冻融对动弹性模量和相对动弹性模量数值影响较小。非饱水冻融作用下,古砖的初始抵抗风化能力大小是影响动弹性模量和相对动弹性模量数值的重要因素。同时,对非饱水冻融作用下反映古砖抵抗冻融损伤能力的极限饱水程度等关键参数进行了讨论。     

二灰钢渣土的水稳定性试验研究

为提高钢渣的综合利用率,将其掺入到二灰土中,用作道路路面基层材料.对二灰钢渣土进行了击实试验,测定其不同龄期的无侧限抗压强度,探讨不同吸水时间和不同干湿循环次数下抗压强度和回弹模量的变化规律.结果表明:二灰钢渣土具有较宽的可击实区间;其浸水后早龄期的水稳定性系数较低;经过不同吸水时间和干湿循环之后,二灰钢渣土的抗压强度和回弹模量在初期急剧下降,但最终趋于稳定,钢渣掺量为30%的配比衰减程度最小.     

干湿循环条件下CFG固化膨胀土强度特性研究

为研究水泥-粉煤灰-脱硫石膏(CFG)复合材料改良膨胀土的强度及干湿循环耐久性,制备CFG改良土进行强度试验及干湿循环试验.测试分析不同龄期CFG改良土的无侧限抗压强度及不同干湿循环次数下的表观状况、质量损失率和强度并与水泥改良土进行对比.结果表明:粉煤灰和脱硫石膏均可提高水泥固化土的强度,脱硫石膏能够增强早期强度而粉煤灰对长期强度的增强效果更明显,固化土的强度随龄期的增加而增加;干湿循环后,水泥固化土的强度随循环次数的增加而降低,其质量先增加后降低且表观破坏程度逐渐增大;CFG复合固化土的强度随循环次数的增大先增加后降低,其质量减小缓慢;与水泥固化土相比,CFG复合固化土的抗干湿循环能力更好.     

土凝岩改良盐渍土干湿循环试验研究

盐渍土是广泛存在于我西北地区的一种工程性质较差的路基填土,通过采用土凝岩进行盐渍土的改良研究,通过对不同干湿循环次数、不同含盐量和不同掺量的土凝岩改良盐渍土的无侧限抗压强度试验,得出以下结论:土凝岩改良盐渍土的无侧限抗压强度随着干湿循环次数的增加整体呈减小的趋势,经过四次干湿循环后强度趋于稳定,衰减幅度为29%左右,在干湿循环条件下,土凝岩改良盐渍土的无侧限抗压强度随含盐量的增加先增加后减小,随土凝岩的掺量的增加而增加,当含盐量和土凝岩掺量分别增加到3.9%和12%左右强度基本趋于稳定.     

地铁隧道基底饱水风化软岩动力特性试验研究

为探究在列车长期循环荷载作用下地铁隧道基底风化软岩的累积塑性应变变化规律,以南昌地铁基底泥质粉砂岩为研究对象,开展不同风化程度饱水泥质粉砂岩在动应力比、静偏应力比、围压和频率等工况的室内动三轴试验,研究在不同影响因素下饱水风化泥质粉砂岩的动力变形特性规律。结果表明：在不同影响因素下,全、中风化泥质粉砂岩累积应变分别在加载1 000、100次开始趋于稳定;全风化泥质粉砂岩的临界动应力比在0.3~0.4之间;与不同动应力比和静偏应力比情况相比,改变围压和频率对两种风化泥质粉砂岩累积应变影响不大;通过分析试验结果数据,提出考虑加载次数、动应力比等因素的累积塑性应变数学模型。     

粉煤灰混凝土抗压性能试验与分析

为了得到不同掺量、不同侵蚀环境下粉煤灰混凝土的抗压性能,研究干湿循环和全浸泡侵蚀环境下,粉煤灰掺量分别为0、10%、20%、30%的粉煤灰混凝土的抗压强度.结果表明:全浸泡和干湿循环环境对比,粉煤灰混凝土抗压强度相差不大;随着粉煤灰掺量的增加,其抗压强度呈下降趋势;全浸泡和干湿循环环境下的粉煤灰掺量均不宜过大,且粉煤灰掺量在10%较为适宜.     

活性粉末混凝土抗压强度尺寸效应及弹性模量研究

活性粉末混凝土(简称RPC)作为一种新型材料,拥有优异的力学性能.为了使其更好地应用于桥梁工程等工程实践当中,对RPC抗压强度的尺寸效应及弹性模量进行试验研究.对于活性粉末混凝土而言,不掺钢纤维(RPC-1)的混凝土抗压强度尺寸效应较掺钢纤维的混凝土抗压强度明显;三种尺寸的立方体块抗压强度随试块尺寸的增大而减小;100 mm×100 mm×100 mm试块的抗压强度与100 mm×100 mm×300 mm试块的轴心抗压强度非常接近,活性粉末混凝土表现出了良好的韧性;三组混凝土的弹性模量分别为44.4 GPa、41.2 GPa、41.8 GPa,试验数据显示,混凝土在1/3强度内不会出现明显的塑性变形,可看做为线弹性材料.     

干湿循环下钢渣粉水泥改良膨胀土室内试验研究

为有效控制干湿循环作用下膨胀土的膨胀性,利用水泥钢渣粉掺合料改良膨胀土.通过室内试验,研究了纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)在不同养护龄期以及不同干湿循环次数下的无荷载膨胀率、体积质量变化率、无侧限抗压强度...