三峡库区万州红层砂岩流变特性试验研究

在三峡库区万州侏罗纪红层中,发育大量近水平滑坡,其成因一直存在争议。为揭示这些滑坡的形成机制,采用RLM–2000微机控制的岩石三轴蠕变试验机,在恒温条件下,对万州二层岩滑坡的砂岩进行蠕变试验。试样在破坏前经历约8h的加速蠕变阶段,这与现场观察到的近水平滑坡破坏变形特点非常相似。蠕变试验的等时曲线显示该砂岩流变具有较好的线性特征。采取Burgers模型对砂岩流变曲线进行辨识,推导Burgers模型的三维本构方程,并确定模型参数。结果表明,采用Burgers模型可以非常准确地描述该种岩石的流变特性,为探讨万州近水平滑坡的力学机制提供模型和参数。通过分析蠕变应变率–时间关系,发现在蠕变加速阶段初期,蠕变应变率随时间近似线性增长,在蠕变加速后期,蠕变应变随时间近似指数增长。红砂岩在加速蠕变过程中具有高度的非线性,蠕变应变率随时间呈现跳跃增长特性。同时试验结果还表明,该种岩石长期强度只有瞬时强度的0.44倍,这一结论对研究近水平滑坡的形成机制以及防治具有重要的指导意义。

淤泥流变特性试验影响因素研究

淤泥流变特性试验的剪切模式、样品的静置时间及温度等都会对试验结果产生影响。文章就淤泥流变特性试验影响因素进行了研究。研究结果表明:剪切率相同时,密度越大,剪应力则越大,样品密度测定须多次测量取平均值;样品密度越小,静置时间的影响越大,剪切率较低时,静置时间的影响较大,而当剪切率超过临界剪切率时,静置时间的影响变小,淤泥密度越小,静置时间影响的临界剪切率越大,流变试验时,静置时间应保持一致;随着样品温度的升高,对应的剪应力逐渐减小,在流变试验时,应保证各组次样品的温度一致;采用控制剪应力模式测得的数据相对稀少,剪切率较大时,采用控制剪应力模式测得的剪应力大于控制剪切率模式,而剪切率较小时,控制剪应力模式测得的剪应力则小于控制剪切率模式,在确定淤泥样品的低剪切率对应的屈服应力时宜采用控制剪应力模式,在对比不同淤泥样品的流变特性时,应当采用相同的剪切模式。

北美岩沥青改性沥青混合料流变特性试验研究

为深入探究北美岩沥青作为改性剂在路用沥青混合料改性方面的应用要点,对岩沥青常规性能及改性机理展开分析,并对北美岩沥青改性沥青性能进行试验;在此基础上通过动态剪切试验和弯曲梁蠕变试验,对北美岩沥青改性沥青混合料流变特性展开检测研究。结果表明,北美岩沥青的掺加可较好改善道路石油基质沥青的高温稳定性、抗老化性能,但其低温抗裂性能无明显改进;应用干法向基质沥青中添加北美岩沥青粉末所得到的改性沥青混合料路用性能更优;北美岩沥青粉末筛分粒径越小,所制备出的改性沥青混合料越易于击实,改性后的性能也更加优异。

PAM高聚物顶管用浆液扩散深度分析

注浆减阻作为顶管施工中的一个重要环节,减阻效果直接影响顶管工程的质量。为研究顶管用减阻泥浆的扩散机理,选用PAM作为泥浆外加剂,利用正交试验、流变特性试验确定泥浆的最优配比和流体性质。基于广义达西定律和相关流体力学理论,推导了PAM高聚物顶管用浆液在砂土地层中的渗透扩散深度计算公式。结合海口美兰机场二期外排水4#~5#井顶管工程,对比分析了是否考虑浆液自重两种条件下注浆压力、地层渗透系数和地下水压力对浆液渗透扩散深度的影响。结果表明:PAM顶管用浆液的最优配比为:纳基膨润土:纯碱:PAM:水=9%:1.3%:0.13%:89.57%。浆液流型符合有屈服值的幂律流体;浆液在砂土中的扩散深度随初始注浆压力、地层渗透系数的增大而增大,随地下水压力的增大而减小。