非饱和土强度的吸力贡献形式研究

在三级法向应力条件下,分别对处于饱和与最优含水率状态时的4种土样进行直剪实验。所得结果表明,基质吸力会转化为土样的一种黏聚力,并以这种形式来增强土样的强度。与此同时,吸力对土样内摩擦角所造成的影响却是很微小的。分别用同种土样来进行持水特性试验,得到了每种土样处于吸湿与脱湿过程时的土-水特征曲线。对土-水特征曲线进行分析后可知,同种土样的强度特征与其所经受的水力路径是息息相关的;另一方面,与饱和土相比,促使非饱和土强度得以增加的因素是多样的,基质吸力只是占主导地位的因素。依据分析所得结果,可将Fredlund等人提出的非饱和土抗剪强度公式表述为更为直观的形式。

都江堰龙池镇三神公泥石流灾害特征

受2008年"5.12"地震影响,四川都江堰地震灾区的龙池镇暴发了泥石流,造成了较大的经济损失。三神公泥石流沟位于龙池镇,"5.12"汶川地震产生的大量崩滑体为其提供了充分的物源,在暴雨条件下形成了泥石流。三神公泥石流具有流通区较短、流量较大、发生较隐蔽的特点。以现场调查资料为基础,分析了三神公泥石流的形成背景和成灾条件,计算了泥石流密度、屈服应力、流量、冲出总量等静动力学参数。对泥石流的起动和堆积特征进行了讨论,并且提出相应的防治措施。研究结果可为强震区泥石流灾害的防治提供参考。

近区锚喷结构的爆破振动特性研究

选用水泥砂浆和玻璃钢分别模拟岩石和锚杆,浇筑2.5 m×1.8 m×2.1 m尺寸的岩体模型,通过模型试验研究近区锚喷结构在掏槽爆破作用下的振动特性。利用测试锚杆测得不同设置情况锚杆上的应变波。试验结果表明,端锚锚杆中部锚固段与锚杆尾部自由段测得的振动波形和变形形式完全不同,中部锚固段振动幅值稍大;在不设置喷层和预应力时,尾部自由段的应变波规律性更强,且持续时间长;随着离爆源距离的增加,锚杆的振动频率和幅值衰减明显,但振动持续时间则稍有增长;通过小波变化的时频方法分析应变波的能量,临近工作面锚杆的振动能量大,但能量分布分散,振动时间有限,稍远的锚杆虽振动能量小,但能量集中,持续时间长;两种不同能量对锚喷结构产生不同的损坏模式。试验和实践发现,爆破容易造成附近喷层的损坏和锚杆的失效,钢纤维混凝土可增加喷层的抗动载性能,调整支护工艺也是减小爆破影响的有效方法。

锚固结构爆破振动规律与损伤的模型试验

选用水泥砂浆和玻璃钢分别模拟岩石和锚杆,进行物理模型试验,结合理论分析和实践,研究锚固结构不同部位在掏槽爆破作用下的振动规律与损伤,并结合小波包分析,对动应变信号进行深层次的分解分析。结果表明:在爆破作用下,对于邻近工作面的一排锚杆,其锚固段和自由段的振动规律在频率、幅值、持续时间和波形方面明显不同,此排锚杆的振动能量大,但频带较宽,能量分散;随着离工作面距离的增加,锚固段和自由段测点的振动应变波幅值和频带迅速衰减,振动能量集中在窄的频带内,且持续时间有所增长。结合试验结果、现有的理论和实践,分析锚固结构在爆破作用下的振动损伤或失效,基于锚固结构的不同形式的损伤,从控制振动的幅值、主频段、持续时间和提高结构的抗动载性能方面,提出预防锚固结构损伤的建议。

爆破动载作用下新喷射混凝土累积损伤效应的模型实验

利用模型实验的手段模拟了巷道的爆破掘进,并在实验中辅以声波测试,通过分析声波波速和声波波形的变化规律,研究了新喷射混凝土在多次爆破动载作用下的累积损伤效应。实验结果表明,爆破次数、与掌子面之间的距离和爆破药量均会影响喷射混凝土的累积损伤,这种影响体现在声波波速和波形2个方面:爆破次数增加、距离减小和药量增加,则声速降低值越大,波形变化越明显,即累积损伤值越大;爆破次数和距掌子面的距离均与累积损伤呈非线性关系,其中距离与爆破损伤之间的非线性关系可以用二次多项式进行较好的拟合;第一次爆破对声速和波形影响最大,造成的单次损伤值也最大;在小药量爆破的情况下,测试面的最大累积损伤值达到了0.126 8,表明爆破近区喷射混凝土的损伤是需要关注的重点。

新喷混凝土强度受爆破荷载影响的模型试验

以物理模型试验为主要手段,利用预埋试件拉拔法测得模拟喷射混凝土薄层的强度,辅以电阻应变测试,从受振时不同龄期、距掘进工作面不同距离、同一断面不同位置这3个方面,研究了新喷射混凝土受爆破荷载后,其强度质量发展的变化。试验结果表明：在龄期5-12 h期间,由于混凝土未达到终凝状态,一定量的爆破振动可提高喷射混凝土的密实程度,进而促进喷射混凝土的强度增长,起到＂捣实＂的作用;龄期12-24 h为新喷混凝土受爆破动载影响的主要时期;而龄期大于24 h的喷射混凝土,受爆破动载的影响则逐渐减小。距掘进工作面1.8 m以内的喷射混凝土强度受到爆破振动降低最为严重,而1.8 m以后,爆破动载对喷射混凝土终凝强度的影响逐渐减小,9 m以后则无影响。通过对比同一断面不同位置处喷射混凝土薄层的强度变化和应变波形,得知爆破动载对硐室拱顶位置的喷射混凝土层强度影响最大。

细砂岩峰后力学特性和材料强度研究

通过细砂岩三轴试验,得到不同围压的应力—应变曲线和轴向应变—径向应变曲线,分析和研究了峰值点与断层产生点的不同。试验表明,岩石在断层产生之后沿断层面滑移,围压、岩块的材料强度和岩块排列的结构效应三者共同决定了岩石的峰后力学行为。对比不同加载历史的岩块压剪试验数据,表明试验设计的围压对岩块材料强度影响很小,压缩实验和剪切实验得到的强度参数存在差异。

深入学生,创新教学,教学相长

本文通过作者多年的土力学教学经验与实践,分析总结了目前教学过程常用的教材和教学方法,提出了在使用过程中发现的部分问题,针对某些具体亟待解决和提高的问题进行了细致的分析,列举了作者在教学过程中的教学改革及部分改进创新措施,除此之外,还提出了作者在教学过程中为了提高教学效果采用的一些方法。实践证明,笔者采取的方法可以较好的提高教学效率及效果。

实践性是“三个代表”重要思想的突出特征

“三个代表”重要思想既是党建与社会主义现代化建设伟大实践的指导思想,也是这一伟大实践的行动纲领,而实践性是其突出特征。文章从“三个代表”重要思想源于实践的历史延续、展示了实践的时代特征、突出了实践的动力地位、凸显了理论指导实践的重要作用、体现了理论的实践创新、突出了实践的自觉主动、强化了实践的完全彻底等方面进行了阐释。

岩石动力学参数的随机性研究

通过单轴SHPB实验,对大量花岗岩和大理岩试样的动态抗压强度、纵波波速进行了测试,对实验数据的计算表明:抗压强度的离散性较小,偏离系数只有20%左右,纵波波速和动弹性模量的离散性较大,达到了40%以上.

湿陷性黄土高能级强夯试验研究

针对实际工程强夯能级超出现行规范指导范围的情况,以甘肃省某工程为背景,开展了湿陷性黄土地基采用高能级强夯加固处理试验研究,重点分析了强夯前后土体孔隙比、压实系数以及湿陷系数的变化情况,总结了9 000 k N·m,10 000 k N·m,12 000 k N·m能级条件下强夯针对湿陷性黄土的有效影响深度,试验研究成果可为同类工程的设计与施工提供参考。

结构连结对红粘土前期固结压力的影响

红粘土在我国有广泛的分布,但是按照常规力学观点对其前期固结压力进行分析,并不能完全与之相吻合,本文以贵州某工程实际为例,阐述了红粘土的结构连接对其前期固结压力的影响。

改进的一次二阶矩法在隧道可靠度中的应用

在隧道衬砌结构可靠度分析中,基于一次二阶矩中心点法在基本变量的概率分布若为非正态分布或为非对数正态分布以及结构功能函数为非线性函数时,中心点法计算结果与实际出入较大。通过引入分离函数式对一次二阶矩法进行的线性化处理,结合蒙特卡罗-有限元法计算荷载作用效应的统计特征,从设计验算点开始进行迭代,并利用Mathematica辅助编程对隧道结构可靠度指标进行求解。计算结果表明:改进一次二阶矩法与分位点法相比具有更令人满意的精度,实用性好,适用于隧道及地下工程结构的可靠度分析。