一种适用于细粒土的新型叠片式单剪仪研制与应用

研制了一种适用于细粒土的新型叠片式单剪仪。该单剪仪试样室采用若干内部尺寸长×宽为100 mm×40 mm的回字形叠片,有效地减小了常规圆形叠环式单剪仪压力室剪切时试样侧倾、受力严重不均的问题。销钉式变形控制杆能使试样剪切变形均匀,叠片试样室外围的导向侧板控制了剪力的方向性,新型的杠杆支点结构有效解决杠杆倾斜时加载杆力传递变化的问题。该单剪仪结构稳定、易于操作,集应力/应变控制式功能于一身,可实现对细粒土的均匀剪切。基于该单剪仪对某黏土进行了抗剪强度和剪切蠕变试验,分析了黏土的抗剪强度参数和剪切蠕变规律,初步验证了该单剪仪的优良工作性能。

干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究

采用新型固化技术对高含水率吹填土进行固化处理,通过三轴流变仪,考虑干湿循环次数、围压和初始静偏应力等因素研究其对吹填固化轻质土蠕变变形和抗剪强度指标的影响规律。试验结果表明:吹填固化轻质土具有密度小、质量轻及强度高等优点。在一定程度上,增大围压可有效缓解吹填固化轻质土的蠕变变形,而初始静偏应力对其影响较小,前7次干湿循环对土体破坏应力的影响最大,而后基本保持不变。抗剪强度指标c、φ值均随初始静偏应力的增加而逐渐降低,随干湿循环次数的增加呈现出先减小而后逐渐稳定的趋势,且前7次干湿循环,二者均呈指数函数降低;7次以后,变化均较小并逐渐稳定。基于c、φ值与时间关系曲线,分别构建了不同偏应力作用下吹填固化轻质土c、φ值的预测公式。根据蠕变曲线发展态势,通过回归分析,引入围压、初始静偏应力和干湿循环次数等因素,建立了吹填固化轻质土蠕变变形预测模型,并验证了其可行性。研究结果可为实际工程场地提供理论依据。

硅质板岩剪切蠕变特性及边坡变形机理研究

为研究硅质板岩的时效蠕变效应和高边坡变形破坏演化规律,该文采用室内岩体剪切蠕变试验,通过绘制不同法向应力下硅质板岩的剪切蠕变历时曲线、剪切位移‒时间曲线和不同法向荷载及剪切荷载下蠕变速率‒时间曲线,研究了硅质板岩平均蠕变速率与剪切荷载变化规律,并采用稳态蠕变速率法确定了硅质板岩长期抗剪强度参数。研究表明:蠕变试验中,黏聚力敏感度高于内摩擦角;以十堰至巫溪高速公路ZK33+450硅质板岩高边坡为例,基于摩尔‒库仑模型采用有限差分法对该典型硅质板岩高边坡剪切蠕变条件下的变形破坏机制进行了研究分析。

考虑配合比的砂泥岩混合填料剪切蠕变力学特性

砂泥岩混合填料的配合比是影响码头地基承载性能及稳定性的关键因素。为研究不同配合比下砂泥岩混合填料土的蠕变力学特性,开展剪切蠕变试验。结果表明,在同一配合比下,随着剪应力加载等级的提高,瞬时、蠕变应变量及初始、稳态蠕变速率均呈逐渐递增趋势;当处于同样加载等级时,初始、稳态、极限加速蠕变速率及瞬时、蠕变应变量均随配合比中泥岩颗粒占比增大而呈递增趋势;混合填料长期强度折减较大,折减范围为50.53%~66.95%,长期强度随配合比中泥岩颗粒占比增大而递减。研究成果可为码头砂泥岩混合填料地基长期稳定性评价提供一定参考。

三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究

介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压应力和剪切应力的大小有关 。

典型红层软岩软弱夹层剪切蠕变性质研究

红层软岩边坡岩体中软弱夹层发育且具有蠕变性,很多边坡岩体的失稳破坏都是沿软弱结构面的滑移失稳,软弱夹层剪切强度参数的选取是边坡工程勘察中的关键问题。通过2个典型红层软岩边坡工点软弱夹层样品室内剪切蠕变试验研究,表明红层软岩软弱夹层具有显著的蠕变特性,在边坡剪切强度参数选取中应考虑软弱夹层蠕变的影响。通过软弱夹层长期强度与短期强度试验资料分析,建议软弱夹层长期剪切强度可取短期剪切强度的75%。

红层泥岩的剪切蠕变试验研究

红层是红色陆相沉积为主的碎屑沉积岩层,岩性以砂岩、泥岩、粉砂岩和页岩为主。红层中的泥岩抗压强度较低,并具有明显的流变特性,蠕变变形量较大,常造成工程边坡的失稳和破坏,在进行工程勘察设计时应充分考虑红层泥岩的蠕变特性,进行合理的参数取值。本文通过对滇中地区红层泥岩进行的室内剪切蠕变试验研究,分析了不同的法向正应力下天然状态与饱水状态红层泥岩的剪切蠕变特性,并通过对红层泥岩长期强度与短期强度试验资料的分析,提出了红层泥岩长期剪切强度的取值建议。

沥青胶浆(SMA)实验方法与评价指标研究

文章在分析国内外现有实验设备的基础上,结合SMA沥青胶浆的特点,提出了基于测定土的抗剪强度的锥入度试验与低温蠕变试验的方法。研究结果证明采用该法是科学的、简便易行的,也是对沥青胶浆研究方法新的补充和拓展;根据本实验方案,获得了使用抗剪强度与弯曲劲度模量可以作为SMA胶浆高、低温性能评价的技术指标,并给出了合理粉胶比范围。

坝基软弱夹层剪切蠕变及其长期强度试验研究

为了更准确认识坝基岩体中的软弱夹层剪切蠕变特性,进行不同正应力水平下的剪切蠕变试验,采用不同正应力水平下分级加载剪应力的方式,重点研究软弱夹层的剪切蠕变变形规律、破裂机制及其长期抗剪强度。研究结果表明,经验公式u=u0+A[1-exp(-Bt)]Ctn能较好反映软弱夹层的剪切蠕变变形规律,不同正应力水平下的平均及稳态剪切蠕变速率随剪应力增加呈指数函数增大,且软弱夹层剪切蠕变破坏呈现典型的延性破坏特征。通过新提出的拐点法确定不同正应力水平下的长期抗剪强度,并与稳态速率法的计算结果进行对比,验证了拐点法的合理性和适用性,该方法大大提高了确定岩体长期抗剪强度的准确性,对工程实际具有重要的参考价值。

RE对Sn2.5Ag0.7Cu/Cu焊点性能的影响

利用X射线衍射分析仪(XRD)和JSM-5610LV扫描电镜(SEM)研究RE含量对Sn2.5Ag0.7Cu/Cu焊点界面区显微组织、剪切强度和蠕变断裂寿命的影响。结果表明:Sn2.5Ag0.7CuxRE焊点界面区金属间化合物由靠近钎料侧Cu6Sn5和靠近Cu基板侧Cu3Sn构成;添加微量RE可细化Sn2.5Ag0.7Cu焊点内钎料合金的显微组织和改善钎焊接头界面区金属间化合物的几何尺寸及形态;当RE添加量为0.1%时,焊点的剪切强度最高,蠕变断裂寿命最长。

冻结细砂剪切蠕变的若干特性

用兰州细砂做了一系列的剪切蠕变试验,得到了其剪切蠕变特性及强度松驰方程。文中分析了蠕变破坏特征值与剪应力之间的关系,还证实在负温区可能存在一个界限值,以此为界,冻土的蠕变机制有所不同。

断裂岩石蠕剪中的细观接触损伤试验研究

为深刻理解构成断裂岩体长期抗剪强度的细观机制,对岩石断裂面的细观接触和损伤演化进行了试验研究。采用压剪方式和巴西劈裂方式制作出两类断裂岩石,在恒定法向力作用下对破坏岩石试件进行分级施加剪切力的蠕变试验。在加载前、中、后对断裂岩石分别进行CT和激光扫描,观察到不同蠕变阶段断裂岩石的细观接触和损伤状态,获得不同性质的断裂岩石抗剪强度特征。试验研究表明:构成断裂岩石长期抗剪强度的机制主要有两个:一是细观凹凸啮合体的抗剪断能力;二是表观凹凸接触体的抗摩擦能力。拉破裂岩石表面局部粗糙度相对较大,抗剪强度以第1种破坏机制为主,剪切破坏岩石表面宏观起伏度较大,抗剪强度是以第2种破坏机制为主。在蠕变剪切过程中,两种机制交织在一起,并随时间或剪位移的增加而相互转换。

沉积磷石膏的物理力学特性试验研究

磷石膏是磷酸生产过程中的副产品,目前的综合利用率尚不足25%,大部分需要堆存存放。受地形限制和经济效益考虑,中国主要为湿法堆存的山谷型堆场。依托柳树箐磷石膏堆积坝,针对沉积磷石膏首先开展了密度、含水率、渗透、土水特征和颗分等物理性质试验,然后开展了三轴CU、蠕变及动三轴等力学特性试验。试验结果表明:1沉积磷石膏的干密度与埋深没有相关关系;2沉积磷石膏不具有自然分级现象,但具有明显的各向异性;3沉积磷石膏具有较高的摩擦角和抗液化能力,但其蠕变变形较大、渗透比降较小。上述工作为分析磷石膏堆积坝的坝体稳定性提供了基础,对现行磷石膏库的运行管理以及新建工程的设计具有重要的借鉴意义。

绿片岩软弱结构面剪切蠕变本构模型研究

基于岩石双轴流变试验机得到的具有绿片岩软弱结构面的灰白色大理岩剪切蠕变试验曲线,对绿片岩软弱结构面的长期强度特性和加速蠕变特性进行研究,并在此基础上提出了1个新的非线性剪切流变元件,将该元件与西原模型串联起来,建立1个新的非线性黏弹塑性剪切流变模型,以充分描述绿片岩软弱结构面的剪切流变特性,采用绿片岩软弱结构面加速蠕变曲线,对提出的非线性黏弹塑性流变模型进行了辨识,得到了绿片岩软弱结构面非线性黏弹塑性流变模型的参数,对流变模型与试验结果进行比较,结果表明,所建立模型是正确合理的。

边坡滑移面软弱夹层时间效应与相关特性的试验研究

利用陈氏循环增量加载方法 ,对涔天河水库雾江段古滑坡面软弱夹层进行单剪蠕变试验 ,通过对试验结果的分析 ,发现其具有明显的非线性流变特性 .基于遗传蠕变理论建立了非线性遗传蠕变方程 ,并对软弱夹层长期强度的求解方法及剪胀性能进行详细的论述 ,为雾江滑坡体长期稳定性分析及滑移时间效应的研究提供了理论依据 .图 4 ,表 3,参

结构面的剪切蠕变特性研究

岩体结构面的蠕变特性研究对解决岩石力学实际问题具有很重要的意义。本文利用水泥砂浆制作的规则齿形结构面试样进行了剪切蠕变室内试验,针对不同角度结构面试件在不同法向应力条件下的剪切蠕变特性进行了研究,并根据蠕变试验结果,提出了结构面剪切蠕变经验公式;对结构面的长期强度特性进行研究,并选取Burgers模型来描述蠕变的剪切变形特性,文章最后讨论了Burgers模型对于描述结构面剪切蠕变特性的参数特征。

南宁膨胀土直剪蠕变特性及长期强度试验研究

针对南宁膨胀土进行了一系列室内直剪蠕变试验,探讨了南宁非饱和重塑膨胀土在直剪条件下的蠕变特性。试验结果表明:由于膨胀土的膨胀力一直在发生作用,膨胀力抵消了部分竖向荷载,使土的结构变松,加速了剪切蠕变的发展,所以在剪切荷载达到长期抗剪强度极限之后,当竖向荷载足够大时土体表现为以恒定的蠕变速率一直加速蠕变下去,当竖向荷载不够大时土体表现为突然被剪坏;在含水率为16%的条件下土样的长期强度约为短期强度的72.9%,长期强度的指标粘聚力c和内摩擦角均比短期强度的小。

不同含水率软弱结构面剪切蠕变试验及模型研究

软弱结构面的蠕变特性是岩体重要力学特性之一,其蠕变特性常控制着岩体的蠕变变形和长期强度。软弱结构面中充填物的含水率是影响其蠕变特性的重要因素之一,通过开展不同含水率砂岩软弱结构面剪切蠕变试验,得到了具不同含水率的砂岩软弱结构面剪切蠕变试验曲线。基于得到的剪切蠕变试验曲线,分析了含水率对软弱结构面剪切蠕变特性及长期抗剪强度的影响规律。最后通过模型辨识,采用改进的粘弹塑性模型来描述考虑含水率变化的砂岩软弱结构面蠕变特性。

电解锰渣工程特性的试验研究

通过一系列室内试验对电解锰渣的物理力学性质进行了研究,通过常规直剪试验与界面剪切试验,确定了电解锰渣在固结排水、固结不排水和不固结不排水条件下的力学性质,以及电解锰渣与高密度聚乙烯膜之间的界面抗剪强度。从物料特性角度探讨了铺膜防渗电解锰渣库稳定性分析中应该注意的问题。试验研究发现沉积电解锰渣的固结特性与大多数尾矿存在较大差异,其次固结沉降量大于主固结沉降量。电解锰渣在不固结不排水条件下强度很低,但固结排水后强度高于尾粉土和尾粘土。

残余强度状态下原状滑带土蠕变特性试验研究

三峡库区许多古滑坡在重力等内、外地质营力作用下呈现出长期而缓慢的变形特征,具有明显的蠕变属性。复活型古滑坡的滑带常处于残余强度状态,其运动特征主要受滑带土力学性质和应力状态控制,研究原状滑带土在残余强度状态下的蠕变特性,对于了解复活型古滑坡滑动机制及预测其运动趋势具有重要意义。针对三峡库区黄土坡滑坡原状滑带土开展环剪试验,研究了不同应力水平条件下滑带土在残余强度状态下的蠕变变形规律。结果表明,滑带土的蠕变速率与剪切应力比R_(CSR)(蠕变剪切应力与残余强度的比值)呈正相关变化,当R_(CSR)接近蠕变阈值1时,滑带土等速蠕变明显,部分试验条件下继而发生加速蠕变,在相同R_(CSR)条件下,土样法向应力越大,其蠕变速率也越大。采用Burger模型对蠕变过程进行模拟,获取了模型的各参数。通过分析滑带土等时蠕变曲线,获得滑带土长期抗剪强度约为0.95倍的残余强度。此外,滑带土蠕变速率受固结时间影响,蠕变速率随固结时间增加而减小,滑带土剪切强度随着固结时间和剪切位移的增加可发生一定程度的恢复。