某水电站坝基岩体结构面室内大型直剪试验研究

岩体结构面的抗剪强度是表征岩体强度的一项重要参数,但由于原位试验受场地等诸多因素影响,难以大规模的开展,本文提出在室内用结构面大型剪切试验开展结构面的剪切特性研究,以某水电站坝基砂岩岩体中的硬性结构面为研究对象,取得了较好的成果。试验表明:结构面的多组剪切变形曲线具有一定的应变硬化的特征;达到峰值剪切强度时的剪切位移普遍较大,在8.9mm^44.5mm之间;砂岩中硬性结构面光滑面的“基本摩擦角”为31.4°,结构面“平均起伏角”为6.3°。

不同含石量条件下堆积体抗剪强度特性的大型直剪试验研究

由土石混合介质组成的堆积体边坡在中国有着广泛的分布,尤其是库区巨型、大型松散堆积体边坡的变形及稳定性更是水电工程建设中极为关注的问题。针对该类边坡物质组成和结构的复杂多变性,选择三峡库区典型堆积体边坡进行现场调查和取样,通过室内大型直剪试验,系统地研究了含石量对堆积体剪应力-位移曲线和抗剪强度的影响规律。含石量对土石混合介质堆积体的强度和变形特性具有控制作用,随着含石量的变化,堆积体剪应力-位移关系曲线可拟合为指数模型、双曲线模型和应变软化介质模型3种形式;随着含石量的增加,堆积体抗剪强度逐渐增大;黏聚力随含石量的增加呈现出先增大后减小的趋势,即存在一个临界含石量约为60%,黏聚力-含石量变化曲线为二次多项式形式;内摩擦角与含石量关系呈现一直增大趋势,其变化曲线近似为指数形式。

石灰岩碎石土大型直剪试验研究

该文以云南昭通碎石土为研究对象,现场取样并在室内配制五组不同含石量的碎石土重制样,开展室内大型直剪试验和数值计算分析,研究不同含石量对石灰岩碎石土抗剪强度的影响规律。试验结果表明:石灰岩碎石土的抗剪强度随着含石量的增加而增大;内摩擦角φ试验值为25°~45°,黏聚力c试验值为20~37 kPa。其中内摩擦角φ在含石量0~20%之间增幅较大,当含石量大于20%后有所增长,黏聚力c出现“假黏聚力”。数值分析表明剪切带主要分布在剪切缝位置。

高炉渣改良混合料抗剪强度特性大型直剪试验研究

以高炉渣混合料为改良研究对象,通过室内大型直剪试验,研究含砂率对高炉渣混合料剪力-位移曲线和抗剪强度的影响规律,以便将高炉渣应用在地基处理领域。试验结果表明,含砂率对高炉渣混合料的强度和变形特性具有重要影响:随着含砂率的增加,混合料的抗剪强度逐渐增大,抗剪强度在含砂率为23.79%时达到最大值,随后抗剪强度迅速下降;含砂率对粘聚力的影响先增加后逐渐下降,而含砂率对内摩擦角的影响相对较小。将混合料的含砂率控制在23.79%,可以使改良效果最佳。

不同颗粒级配对黏–砂混合土特性的影响分析

以实际工程案例为依托,对现场所取黏–砂混合土试样进行室内常规物理力学性质试验和室内大型固结直剪试验,获得黏砂混合土相关强度参数和变形参数指标。此外,按质量比制备混合土,开展混合土的室内固结试验和快剪试验,探讨颗粒级配对混合土的强度和变形特性的影响。基于分形维数对颗粒级配的定量描述,建立混合土强度参数、变形参数与分形维数的函数关系,同时通过分形维数反映颗粒级配渐变引起混合土力学性质突变的现象。