粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法研究

目前还未建立适用于粗粒土渗透及渗透变形试验的缩尺方法,遵循缩尺前后粒径小于d30(颗粒级配中质量百分含量30%所对应的颗粒粒径)以及粒径小于5 mm的颗粒含量及组成不变的原则,基于等量替代法,提出了一种粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法:如果原级配中5 mm以下的颗粒含量大于等于30%,则根据试样允许最大粒径以下的大于5 mm的各粒组含量,按比例等质量替换超粒径颗粒;如果原级配中5 mm以下的颗粒含量小于30%,则根据试样允许最大粒径以下的大于d30的各粒组含量,按比例等质量替换超粒径颗粒。利用多组粗粒土渗透及渗透变形试验,论证了缩尺方法的可靠性。研究表明:提出的缩尺方法合理可行。缩尺后,土体渗透破坏型式未发生变化,渗透系数与原级配比较接近,渗透变形临界坡降和破坏坡降与原级配基本一致,缩尺级配的渗透及渗透稳定特性能够较好地反映原级配的渗透及渗透稳定特性。

高性能混凝土高温力学及热变形试验研究

本文探究了高性能混凝土在高温环境下的宏观特征、力学性能以及热变形情况。采用对照试验的方法,分别使用素混凝土和掺入了聚丙烯纤维的高性能混凝土制作了试件,使用两种试件分别进行了高温试验、高温后的力学试验以及热应变试验。结果表明,随着试件温度的升高,素混凝土试件率先出现裂隙,最后完全剥落,而高性能混凝土试件出现裂隙的时间较晚,只有少许剥落;高性能混凝土的抗拉性能和弹性模量均优于素混凝土,在800℃高温下高性能混凝土试件的抗拉强度损失率为75.5%,弹性模量损失率为94.2%,均低于塑性混凝土试件;加热相同时间下,高性能混凝土的热应变值始终低于素混凝土。

深圳市龙岗中心城区岩溶发育区渗透变形试验研究

土层的渗透破坏是龙岗区塌陷(土洞)形成的重要因素,通过在现场取原状样和室内人工配制扰动样的方法,进行室内渗透变形试验,对龙岗区岩溶塌陷成因进行详细分析,深入探讨地下水渗透破坏对岩溶塌陷的影响。在监测区内选取3类主要土层:黏土、粉质黏土、中砂,共设置了11组土样进行室内扰动土渗透变形试验。试验结果表明,土体发生渗透塌陷破坏与土体性质、颗粒级配、土层结构、土体内部空腔大小、土体下部透水基岩孔洞大小以及外部水力梯度等有密切关系。

层状复合岩体变形试验尺寸效应的数值模拟

由于层状复合岩体软硬相间,不满足均匀、连续和各向同性条件,因此,通过现场试验方法确定层状复合岩体等效变形模量会存在许多问题,尺寸效应即是主要问题之一。结合清江水布垭水利枢纽地下厂房31qP层软硬相间层状复合岩体力学参数取值问题,在现场岩体变形试验基础上,通过开展数值模拟试验,研究了不同加载尺寸对层状复合岩体变形参数的影响。研究成果表明:层状复合岩体变形模量具有明显的尺寸效应,岩体变形模量与加载面直径之间可近似采用负幂函数表示:E = 7.989D-0.552;常规变形试验加载尺寸明显偏小,当加载面直径应达到3～5 m,岩体等效变形模量取值3～4 Gpa,比常规试验降低70%左右。

柱状节理岩体原位变形试验力学浅析与模拟

在白鹤滩坝址区柱状节理岩体原位变形试验成果的基础上,针对节理刚度的取值进行讨论,利用柔性中心孔试验值反算得到柱状节理岩体节理面刚度值。岩体变形是由岩块和节理两部分组成,分析含单节理岩体概念模型的单轴加、卸载规律性和其变形特性,发现其滞回特性是节理力学行为造成的;推导得到了岩体变形计算公式,可用于多组相交节理岩体等效弹性模量的计算,能够反映出节理岩体的各向异性特征;建立了柱状节理随机模型,采用离散元方法和反算的刚度值进行了仿真分析,得到等效变形参数在试验结果范围内。

泸定大渡河特大桥隧道锚模型变形试验研究

研究目的:以雅康高速公路泸定大渡河特大桥隧道锚碇为研究对象,为获取大桥隧道锚实桥锚的设计参数及判断成桥后锚塞体的变形情况,在实桥锚附近开展1∶10比例尺模型锚碇变形试验研究,包括监测表面变形、深部变形、锚碇与围岩接触面的位错变形、锚体应变等,分析隧道锚在1P、3.5P、7P荷载作用下的变形特性。研究结论:(1)在1P、3.5P、7P荷载下,锚碇体平均变形分别为0.40 mm、2.19 mm、5.81 mm;(2)围岩变形(拉力方向和铅直方向)分别为小于0.25 mm、0.21~1.86 mm、-0.42~6.59 mm;(3)锚体与围岩之间错动最大值分别为0.12 mm、0.32 mm、0.77 mm;(4)锚体及围岩的受荷瞬时变形较明显,设计中应充分考虑隧道锚与围岩的错动变形和围岩的变形稳定性问题;(5)该项成果可为桥梁设计提供必要的技术参数与支撑,同时也可为同类工程提供技术参考。

关于层状岩体变形试验的建议方法

传统的岩体承压板法变形试验以假定岩体为半无限均质弹性介质为前提,只能得出一个综合(等效)的弹性(或变形)模量。对于水电工程中经常遇到的薄的软弱层带的模量不能测定。为此,需要在传统的岩体变形承压板法试验的基础上发展淅的层状岩体承压板法变形试验,它可以利用分层弹模计算的方法测定出软弱层带及其他各个岩层的模量,是岩石力学试验方法上的一次突破。笔者将首次系统地介绍这种新的试验原理、实施、分层弹模计算方法和工程应用。

中心孔变形试验资料的解释与应用

现场岩体变形试验时,试验点部位岩体由于受卸荷、松弛影响,表层岩体变形性能与深部未扰动岩体变形性能存在差异。由表面测点变形计算出的岩体变形参数,反映的是包含松动圈在内的整个岩体的综合变形性能,而不是未扰动岩体变形性能。中心孔变形试验能采集深部岩体变形,为研究未扰动岩体变形参数创造可能。由于介质条件和荷载作用过程的复杂性,中心孔变形试验资料应如何合理解释及应用,仍然是困扰广大试验研究人员的难题。综合采用理论分析和数值模拟手段,就此问题展开深入研究,研究结果表明:将深部未扰动岩体变形代入规程中有关公式,计算出的变形参数能准确反映未扰动岩体的变形性能。建议在现场试验时,首先通过声波测试大致确定松动圈厚度,然后将深部测点尽量布设在未扰动岩体内,同时在试验点表面布置测点;数据处理时,先将深部测点数据代入解析公式计算未扰动岩体变形参数,然后再依据表面测点变形和已计算出的未扰动岩体参数,通过数值模拟反算松动圈内岩体变形参数。

岩体变形试验分层弹模计算的工程应用

传统的承压板法变形试验只适合于半无限均匀岩体,不能计算成层岩体中的断层、夹层的弹性模量,必须研究水平成层岩体的分层弹模计算方法,以便分别计算出每一层的弹性参数。为此,利用积分变换求解双调和方程的方法,找到了柔性或固性承压板加压、中心孔法和表面位移法量测位移条件下的解。工程应用证明,方法行之有效,且有常规方法无法替代的优点。

液力变矩器膨胀变形试验研究

液力变矩器在工作载荷下 ,同时受到油压的面力和旋转所产生的离心力作用而发生变形。其变形的大小将直接影响到液力变矩器的性能和在工作中与相邻零部件间的位置关系。通过设计和开发液力变矩器膨胀试验机的动态自动测试系统和试验装置 ,对液力变矩器的轴向位移进行了试验研究。得到液力变矩器在加压情况下膨胀变形大于在加速情况下的变形 。

平面应变混凝土强度变形试验与等效单轴应变本构模型

利用自行研制的三向强度变形试验装置,进行了应力比α=σ1/σ3=0∶-1,0.05∶-1,0.1∶-1,0.2∶-1和0.3∶-1的拉压平面应变状态强度与变形试验.试验结果表明:在拉压平面应变状态时,混凝土破坏形态主要分为受拉和受压2种,应力比α=σ1/σ3≤-0.1时为受拉破坏,应力比α>-0.1时为受压破坏;在混凝土开裂或屈服前,应力应变关系呈线性.同时,根据试验结果给出了拉压平面应变状态的强度计算公式,完善了平面应变状态等效单轴应变本构模型.

干湿交替环境下膨胀土变形试验研究

干湿交替环境下,膨胀土具有反复湿胀干缩变形的特性,容易引起工程建筑物的变形破坏。以南宁地区的击实膨胀土为研究对象,通过室内试验揭示膨胀土在干湿交替环境中的变形规律,探讨了体积变形参数、初始切线模量与循环次数的关系,并对试样绝对残余体变率与初始切线模量的关系进行了分析。研究结果表明:试样的绝对残余体变率随干湿循环次数的增加而递增,但相对残余体变率却逐渐减小,体积变形量稳定时所需循环次数均随含水率变化幅度的增加而递减。

青藏高原邦铺矿区岩石单轴压缩变形试验研究

采用2 000 kN型电液伺服岩石试验系统,对青藏高原邦铺露天矿区的花岗岩和凝灰岩在烘干、饱和及天然状态下进行了单轴压缩试验,从而得到了岩块的应力-应变关系曲线及变形模量、泊松比和抗压强度值。分析了不同状态下岩块的应力-应变关系曲线,得出了影响岩块单轴抗压强度的关键因素为试件尺寸和湿度。结果表明,试验花岗岩的抗压强度偏小,而凝灰岩的抗压强度变化不大。

现场岩体变形试验刚性承压板法的影响因素

承压板法是一种通过刚性承压板施力于半无限空间岩体表面,测量岩体变形,并按均匀、连续、各向同性的半 无限弹性体表面受局部荷载的布西涅斯克(Boussnieq)公式计算岩体变形特性指标的方法。广泛应用于大中型水利工程, 是比较常用的测定岩体变形参数的方法之一,具有理论成熟,方法可靠,试验周期短,人员劳动强度小,费用较低等优 点。本文通过对刚性承压板法影响因素的分析,设计出最佳的试验方案,做到多快好省,为设计部门提供更为可靠的资 料。

钻孔岩体变形试验及应用

PROBEX-1膨胀仪所能施加的最大压力为30 M Pa,从而保证了高精度地开展钻孔岩体变形试验。通过钻孔岩体变形试验原理及试验成果(与传统的刚性承压板法)比较两方面,论证了钻孔岩体变形试验方法的有效性,成果的可靠性。列举了具体的工程实例,展现了该方法在工程勘察、地基处理检测、软岩及地基土层的承载力测试等领域的应用。

尿素改性膨胀土的变形试验研究

将相同含水量、相同干密度的邯郸地区膨胀土,在不同的尿素含量、不同龄期和不同竖向压力作用下进行变形试验。研究结果表明,改性处理后膨胀土的膨胀力、膨胀率和自由膨胀率分别由原来的111.16kPa、6.02%、72%下降为19.81kPa、0.01%、7.9%。尿素对膨胀土的膨胀性有很好的抑制作用。

Q235钢管“603”渗碳后的变形试验研究

为解决普通羽毛球拍杆因强度低容易出现折断的现象 ,经过分析研究和大量试验 ,采用“60 3”液体渗碳工艺后直接淬火 ,再 180℃回火的热处理工艺 ,可使 Q2 35冷拉管制成的羽毛球拍杆具有较好的性能 ,使用中既不弯曲又不折断 .然而存在变形量不同的现象 ,这是由于渗碳不均匀造成 ,出现球拍杆的性能有高有低 .在实际生产中应及时补充“60 3”液体 ,保证炉温和碳浓度均匀一致 。

双璧波纹管滤水器轴向压力变形试验研究

为了探索双璧波纹塑料管用作水井井壁管和滤水器时的耐压抗形变能力,以PVC双璧波纹管加工成的双璧波纹管滤水器管材为研究对象,进行轴向压力变形试验,并对试验数据进行分析整理和重复验证。结果表明,滤水器开孔率不同,其轴向耐压抗形变能力亦不同,开孔率在5%以内时,轴向耐压力减小较少;开孔率超过5%时,轴向耐压力削弱明显,超过最大耐压力时,试验管材即遭破坏。开孔率分别为0、4.7%、6.2%、7.8%、9.3%的滤水器管材,其最大轴向耐压力分别为22.90、15.15、11.65、10.45、25.20 kN,推断将其用于250 m以下的深井,可以抵抗滤料所产生的轴向压力。

广东阳江抽水蓄能电站地下厂房岩体变形试验研究

广东阳江抽水蓄能电站地下厂房高压岔管的最大动水压力约10 MPa,采用刚性承压板变形试验方法研究了各类岩体在高压力下的变形特性。试验成果较好地反映了各类围岩的岩体变形特性,为设计提供了依据,为今后同类工程的岩体变形试验积累了经验,具有一定参考应用价值。

软弱岩体大型刚性承压板中心孔变形试验研究

刚性承压板中心孔变形试验是了解坝区深部软弱岩体变形特性的重要手段,详细介绍了大岗山水电站坝区软弱岩体的大型刚性承压板中心孔变形试验方法,深入分析了坝区软弱岩体变形随深度和压力变化的规律。推导出了圆形刚性承压板下深部岩体压缩变形的计算公式,并根据试验资料计算出了坝区软弱岩体的变形模量与视变形模量,为大岗山坝区工程的设计和施工提供了重要的力学参数。