不同围压下冻结黄土胶结行为的离散元分析

鉴于冻土中冰的胶结作用在冻土力学性质方面的重要作用,在三维离散元法中,采用黏结发生在有限范围内的模型来考虑冰的胶结作用,对不同围压下冻结黄土的胶结行为进行了数值研究。结果表明：数值模拟的应力-应变曲线与试验数据吻和较好;颗粒接触刚度、平行黏结刚度和强度均随着围压增大而线性增大,但摩擦系数随围压增大而减小;力链、位移和孔隙率与围压的响应关系呈现出统一性。同时,也分析了冰胶结作用影响下的冻土细观变化与宏观力学行为之间的响应关系。这对于促进离散元法在冻土领域内的应用具有积极的作用。     

厦门花岗岩残积土的压缩变形特性及其微观机制

研究花岗岩残积土压缩变形过程中微观结构的演化规律,对于深入理解风化土的变形机制、结构特性对其力学性质的影响,建立微观结构特征与宏观力学行为的联系均有重要意义。对厦门花岗岩残积土原状样与重塑样进行了一维压缩试验,对不同荷载作用下的试样进行扫描电子显微镜测试,提取表征颗粒团聚体与孔隙的体积、形状与定向性等微观结构参数,对比分析这些微观结构参数在压缩变形过程中变化的规律,提出了花岗岩残积土的压缩变形机制。结果表明：厦门花岗岩残积土具有明显的胶结效果,压缩曲线呈现明显的弯点,当荷载超过拟先期固结压力后,压缩曲线逐渐向固有压缩曲线（ICL）靠近;原状土的压缩变形主要由大孔隙压缩引起,而重塑土是大、中孔隙向小孔隙转化;原状土的颗粒团聚体具有相对较差的圆度,随着压缩变形逐渐增大,颗粒团聚体形状向偏圆形发展;压缩变形会引起颗粒团聚体向垂直于加载应力方向偏转,造成颗粒团聚体定向性增加。花岗岩残积土的压缩变形机制可归结为微观结构的不断自我调整以趋达到稳定有序状态。该研究可为我国南方地区的花岗岩残积土的基础变形分析提供理论支撑。     

一种考虑黏聚强度的改良土弹塑性本构模型

改良土中土颗粒和水化物形成具有一定结构的聚合体而表现出较强的结构性。与重塑正常固结土相比,改良土的结构性更强且具有一定的超固结比。在变形发展过程中,由于聚合体结构逐渐破坏,黏聚强度逐渐损失,土体表现出应变软化的力学特性。基于适用于超固结重塑黏土的统一硬化模型,引入改良土黏聚强度及其随塑性变形的演化规律,对统一硬化参数进行了修正,并采用更适用于改良土的非关联的流动法则,建立了一个可以较好地描述改良土力学特性的弹塑性本构模型。通过与水泥改良土和石灰改良土的三轴剪切排水试验的结果进行对比,该模型能够较为合理地描述改良土加载过程中黏聚强度损失对其力学特性的影响。黏聚强度的存在导致土体表现出超固结土的特性,当黏聚强度损失时会加剧土体的软化速度。     

复合改性水玻璃加固黄土微观特征研究

进行压汞试验和SEM-EDS试验研究复合改性前后水玻璃加固黄土,分析其孔隙分布特征、颗粒和孔隙形态以及胶结物形态和化学元素含量,探讨宏观力学特性与微观特征的联系。压汞测试结果表明,改性前后加固黄土具有相近的孔隙分布特征,入口孔径主要分布在0.06～8 ?m之间,大、中、小和微孔隙分界值分别为8、2、0.06 ?m,加固时生成的凝胶填充作用不显著。SEM-EDS测试结果表明,改性后黄土仍保持其粒状、架空、接触-胶结结构不变,但加入硅酸钾材料后黄土颗粒表面变得粗糙并吸附有絮状物,EDS数据显示K元素含量随着硅酸钾掺入量的增加而增大,且试样无侧限强度与K元素百分含量正相关。研究还表明,土的颗粒联结强度和结构形态特征是导致黄土宏观力学性质差异的本质原因,在复合改性水玻璃加固黄土时在保持黄土架空孔隙基本不变的前提下,生成的含K凝胶在改变颗粒表面形态的同时强化了骨架颗粒之间的连接强度,从而改善了土体的强度。     

贞丰烂泥沟金矿井下钻探施工工艺探讨

以贵州锦丰矿业有限公司贞丰烂泥沟金矿井下金刚石钻探工程施工过程为依托,对井下钻探施工中遇到的设备选型、内管输送、孔斜控制、封孔灌注等一系列技术问题,通过调整相应的钻进工艺方法和参数,取得了良好的施工效果。总结和探讨了适合贞丰烂泥沟金矿井下钻探施工的技术工艺,可为类似地层条件下的井下坑道钻探提供借鉴。