变质砂岩卸围压破坏特征试验研究

山岭隧道工程高地应力岩爆现象的发生受多种因素的影响,其中岩石卸围压过程中的破坏特性是其重要的判别标志之一。本文结合二广高速公路茅田界隧道隧址变质砂岩常规三轴试验不同围压条件下峰前卸围压试验,开展岩石破坏的全过程实验研究,并结合破裂过程的声发射特征探讨了岩石的变形破坏特征,初步分析了卸载破坏诱发岩爆机理基本特征。研究结果表明:随着围压不断的增加,变质砂岩变形特性表现出低围压下的脆性向高围压下塑性的转换,说明围压的增加抑制了岩样的破坏,提高了岩样的承载能力。在相同围压条件下,较快的卸载速率使岩样破坏时释放的能量更小,说明岩样破坏前所能储存的极限储存能更少,这样岩爆就会更容易发生。此外,变质砂岩破坏初期是以张性破坏为主,峰前卸围压,高地应力下变质砂岩表现出张剪性破坏特征,且岩样表现出的脆性随围压强度增大而减小。

掺砂高液限土加州承载比影响因素试验

为确定云罗高速公路沿线的高液限土改良方案,通过不同掺砂比例的颗粒分析试验、相对密度试验、液塑限试验、击实试验和室内加州承载比(CBR)试验,对掺砂前后高液限土的颗粒级配分布,掺砂高液限粉土和高液限黏土的承载比影响因素,如掺砂量、浸水时间对CBR值的影响规律等进行了试验研究。结果表明:粗颗粒质量分数越高,摩擦力越大,黏聚力越小,水敏感性越差;影响土体CBR值的主要因素是粗颗粒质量分数,其次为浸水时间。

机制砂中泥粉对砂浆与混凝土性能的影响

为研究机制砂中泥粉对砂浆和混凝土性能的影响,使用蒙脱土、高岭土、伊利土三种泥粉以不同质量比取代机制砂制备砂浆和混凝土,测试不同种类和含量泥粉下砂浆和混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能,并通过X射线衍射(XRD)和压汞法(MIP)分析泥粉种类和含量对砂浆水化产物和孔结构的影响。结果表明,不同种类和含量泥粉的掺入会不同程度地降低砂浆和混凝土的工作性能。伊利土和高岭土在较低掺量下可以提高砂浆和混凝土的力学性能和耐久性能,在较高掺量下会产生负面影响;而蒙脱土在较低掺量下就会降低砂浆和混凝土的力学性能和耐久性能。泥粉的掺入没有明显改变砂浆的主要水化产物种类,砂浆的孔隙率、平均孔径和累计孔体积会随着泥粉掺量的增加而增大。

基于粒子群算法优化支持向量机的岩爆预测研究

由于地下工程的复杂性,岩爆的发生受到多种因素的影响,目前尚没有一种可靠的预测方法来对其进行预报,进而有针对性地进行工程灾害的风险控制。笔者提出将应力强度比(σ_θ/σ_c)、脆性系数(σ_c/σ_t)和弹性能量指数(Wet)作为影响岩爆的主要指标,并根据粒子群优化算法的参数选取和收敛速度快的优势及支持向量机的小样本、高维度、非线性的特性,提出了用粒子群优化算法对影响支持向量机分类性能的两个主要参数进行优化,进而获得优化的支持向量机分类器。利用PSO-SVM对在建二广九标茅田界隧道深埋变质砂岩岩爆发生情况进行预测,定量地判断该标段不存在岩爆现象,预测结果与茅田界隧道的实际情况基本相符。

基于均匀化理论的土石混合体应力应变关系

将土石混合体等效为理想的二元介质混合材料,假定块石元为理想的脆弹性材料,土体元为典型的弹塑性材料。选取邓肯-张模型定义土体的本构关系,引入块石元局部应变系数建立土石混合体代表单元体积平均应变与其中块石元、土体元微应变的桥联关系。通过均匀化理论对土石混合体代表单元的一般应力应变关系进行了详细探讨。选取广东省云罗高速高填路基土石混填料中的残积粉质粘土,通过室内常规三轴压缩实验对土体邓肯-张模型的参数进行标定,描绘出不同围压及不同含石率条件下土石混合料一般应力应变关系曲线图。结果表明,均匀化理论得到的函数关系式能够较好地反映土石混合体在不同条件下的一般应力应变关系。随着土石混合体含石率的提高其抗剪能力显著增加,但当含石率小于0.3时,块石元的增强效应并不明显。

铜尾矿河砂对机制砂砂浆性能的改善研究

尾矿和天然河砂可以填补机制砂中细颗粒的不足并与机制砂组成级配良好的混合砂。本试验研究了河砂和铜尾矿取代机制砂制备混合砂的MB值、级配及不同水灰比下砂浆的性能。结果表明:混合砂MB值随河砂取代量的增加而降低,随铜尾矿取代量的增加而增加;河砂使混合砂中粉料含量降低、细度模数略有降低,而铜尾矿使混合砂粉料含量增加、细度模数降低;砂浆稠度随着河砂取代量的增加而降低,而随铜尾矿的增加而增大;河砂或铜尾矿掺入机制砂时,砂浆抗折抗压强度均有所提高;相同流动度下,掺入河砂砂浆的干缩率减低,而掺入铜尾矿则使其增加。

高聚物注浆对我国华南地区高速公路沥青路面的适应性分析

通过介绍高聚物注浆的技术特点、国内外应用状况及适用范围,结合我国华南地区高速公路沥青路面病害的表现形式,分析了高聚物注浆对我国华南地区高速公路沥青路面病害维修的适应性。

基于大样本密度快速测定在路面施工压实质量控制中的研究

无核密度仪广泛应用于高速公路沥青路面施工质量控制中,结合汕湛高速公路T22标中面层试验路施工,分析了第三代PQI380检测的工作原理和标定方法,并进行了PQI法与钻芯法的对比,验证了PQI法的测量精度。据此采用PQI对中面层GAC-20C试验路施工过程压实质量控制,通过碾压次数与实测密度之间的曲线关系,得出本次中面层施工碾压次数不宜超过4次。以及基于PQI测得的施工后大样本密度数据,分别利用数理统计和灰度图的方法评价路面施工均匀性质量,确定薄弱区域和成因分析,为后续改善施工工艺和机械设备以及采取补救措施提供依据。

隧道洞口边仰坡稳定性分析

该文以广西靖(西)-那(坡)高速公路坡荷隧道为依托,结合实际地质条件,建立三维弹塑性有限元分析模型,采用强度折减法探索了隧道在进口开挖过程中降雨等外界因素对边坡的稳定性影响,分析了边坡的失稳破坏机理,并提出了治理措施。

水泥工业碳捕获方法研究进展

水泥生产是一种能源需求和碳排放大的行业,作为水泥生产大国,研究行之有效的减排方法有很重要的意义。目前,碳捕获技术主要有四种:预燃烧捕获技术、氧燃料捕获技术、燃烧后捕获技术和碳回路方法等。这些技术旨在获取高纯度的CO2,方便后续的运输和储存。碳捕获是传统的减排方法之外进一步降低碳排放、乃至达到零碳排放的措施,是值得我国水泥行业关注的系列技术。

抛填骨料混凝土的应用前景

为解决普通混凝土浆体富余系数大的问题,采用抛填骨料工艺制备了粗骨料抛填量0～25%的抛填骨料混凝土。通过测试混凝土7 d,28 d的抗压强度,发现采用抛填集料工艺制备的混凝土可以提高混凝土抗压强度。对比混凝土横截面发现与普通混凝土相比,抛填骨料的集料体积分数大、水泥和水的用量小。通过对普通混凝土和抛填骨料混凝土进行成本分析,结果显示抛填骨料工艺能够显著降低其成本与环境负荷。且该工艺与常规工艺变化不大,易于推广应用。

南武大道机制砂混凝土配合比优化设计

针对南武城市大道机制砂混凝土的工程应用,将混凝土矿物集料体系作为研究对象,结合Fuller曲线和Shilstone曲线,给出适应于不同坍落度水平的级配组成范围。以7d、28d抗压强度和工作性作为考察指标,对工程中涉及到的C30～C50标号桥隧及路面机制砂混凝土进行配合比优化设计。

粗集料对混凝土服役性能的影响

混凝土是由水泥砂浆填充粗集料孔隙形成的密实结构,粗集料构成了混凝土中的强度骨架,粗集料的强度、最大粒径、岩石类型以及在混凝土中的体积分数等都会对混凝土的各项性能产生不同程度的影响。对诸多文献中粗集料对混凝土强度、弹性模量、收缩和渗透性能的影响的研究成果进行了综述,为混凝土配合比的科学设计提供参考。

Cl^(-)环境下锚杆腐蚀过程及锚固边坡稳定性分析

为探究Cl^(-)环境下锚杆的腐蚀行为对锚固边坡稳定性的影响,对锚杆进行腐蚀试验和拉伸试验,研究不同腐蚀时间和Cl^(-)浓度对锚杆腐蚀过程和锚固边坡稳定性的影响。结果表明:不同腐蚀时间及Cl^(-)浓度与锚筋单位质量腐蚀率呈正相关。腐蚀时间对锚筋腐蚀速率的影响大于Cl^(-)浓度,不同腐蚀时间及Cl^(-)浓度与锚筋的力学性能呈反相关。锚筋的屈服强度、极限强度均随腐蚀时间和Cl^(-)浓度的增加而逐渐降低,腐蚀时间为锚杆腐蚀过程的主要影响因素。通过Geo-Studio软件模拟不同腐蚀程度锚杆的力学性能变化对锚固边坡稳定性的影响,得出不同腐蚀时间及Cl^(-)浓度与锚固边坡稳定性系数呈反相关。

混凝土材料组成设计的体积分析方法

混凝土的材料设计通常必须同时满足以坍落度为指标的工作性和以强度为指标的服役性能,混凝土材料组成即配合比设计方法的科学性对提高混凝土性能节省实验劳动有重要的价值。混凝土的性能由各组分的体积比决定,提出一种混凝土材料设计的体积分析方法,先采用最大粒级的粗集料与次级的粗集料进行配合,以集料堆积最小空隙率优选其比例,将这种比例的混合集料与再次一级的集料混合,也采用最小空隙率优选其比例,依次类推得到粗集料的最佳配合比。在本方法中,集料级配的优化只进行到粗集料层次,细集料用量则根据其细度模数和所配制的混凝土类型而定。经文献研究和实验研究,该方法适应从低强到超高强混凝土的材料组成设计。

混合砂高强高性能混凝土性能研究

采用尾矿与机制砂复配制备混合砂高强混凝土,并对其工作性、力学性能和耐久性进行研究。试验结果表明,在机制砂中掺入20%的尾矿能够改善机制砂的级配;混合砂混凝土28 d抗压强度高达104 MPa,弹性模量高达64.1 GPa,且均高于相应机制砂混凝土;混合砂高强混凝土的工作性均优于相应的机制砂混凝土;混合砂高强混凝土抗氯离子渗透性能为最高级V级,抗冻等级远高于F400。

机制砂自密实混凝土配合比参数研究

采用粗集料堆叠率(PR)表征自密实混凝土中粗集料的堆叠程度,利用堆叠率确定自密实混凝土配合比设计过程中粗集料的用量。研究了体积砂率对机制砂自密实混凝土的影响,以及利用机制砂配制自密实混凝土时堆叠率和体积砂率的限值问题。结果表明,PR≤0.65时,利用机制砂可以配制出满足要求的自密实混凝土;随着体积砂率的增大,混凝土的工作性变差,强度降低;机制砂自密实混凝土PR的最大值为0.65,低于河砂自密实混凝土拌和物PR的最大值0.7。

“土”出来的大效益

广梧高速公路河口至平台段是国家高速公路＂7918＂网中的一段,公路起点位于云浮市云城区河口镇,顺接广梧一期高速公路终点,与广西苍梧至郁南高速公路相连,是广东中东部地区进入广西中西部地区最便捷的通道之一。该项目于2008年10月8日开工,2010年6月30日正式通车。在这条全长98.71公里,设计行车时速100公里的双向六车道上,

机制砂混凝土配比设计参数研究

混凝土配比设计参数——砂率及水灰比对机制砂混凝土性能有着重要的影响。试验研究了设定水灰比、坍落度下砂率的优选及最优砂率下水灰比对机制砂混凝土坍落度及强度的影响。结果表明：设定水灰比及坍落度下,C30、C40、C50机制砂混凝土的最优砂率分别为40%、42%、40%;不同水灰比下,C40机制砂混凝土的最优砂率在40%~42%范围内;最优砂率下,各等级机制砂混凝土坍落度随水灰比提高而增大,且低水灰比时增大较明显;强度随水灰比提高略有增加后线性减小。

尾矿混合砂混凝土的性能研究

普通机制砂的不良级配影响了混凝土性能。在控制塌落度接近的条件下,对比了河砂、铜尾矿及铁尾矿部分取代机制砂制备混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量及抗氯离子渗透性能。研究表明铜尾矿及铁尾矿的掺入增大了混凝土的用水量,改善了混凝土综合工作性;河砂和铜尾矿的掺入增加了混凝土的抗压强度、弹性模量及抗氯离子渗透性;铁尾矿由于细度过大,其掺入增加了混凝土抗氯离子渗透性能,但降低了抗压强度及弹性模量。采用较粗的尾矿和机制砂制备混合砂可以改善混凝土的性能。