检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2025年第2期58卷 118-128页

作者：王家全和玉林志南唐毅广西科技大学广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006

针对温度对海砂动力特性的影响研究不足,在现有的GDS动三轴试验系统中增添JULABO温度模块,开展考虑温度效应的固结不排水动三轴试验,探究了温度和动应力幅值对广西北部湾海砂累积塑性应变、动弹性模量及动孔压的影响规律。研究表明:北... 详细信息

针对温度对海砂动力特性的影响研究不足,在现有的GDS动三轴试验系统中增添JULABO温度模块,开展考虑温度效应的固结不排水动三轴试验,探究了温度和动应力幅值对广西北部湾海砂累积塑性应变、动弹性模量及动孔压的影响规律。研究表明:北部湾海砂的累积塑性应变曲线整体呈现破坏型发展趋势,升温引起北部湾海砂的应变累积速率加快,在动应力幅值较大时,升温引起北部湾海砂的累积塑性应变明显增加,在循环加载后期发生液化;在升温条件下,温度对北部湾海砂孔压发展有显著影响,海砂在高温环境下表现出较强的循环活动性,且液化程度加重;北部湾海砂在循环加载过程中出现刚度软化现象,温度升高可以降低北部湾海砂的初始动弹性模量;幂函数能较好地描述北部湾海砂动弹性模量Ed与轴向累积应变ε_(d)的关系,在此基础上建立了不同温度下动弹性模量与动应变的预测模型,该模型能够较好预测北部湾海砂在不同温度下的动弹性模量。研究成果为考虑温度效应下海砂作为填料的工程提供了理论指导。

关键词：北部湾海砂温度效应动弹性模量孔压模型温控三轴仪

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基于SmartRock传感技术的道砟静力循环平板载荷试验研究

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铁道学报 2025年第1期47卷 123-130页

作者：王家全张涛艺黄世斌唐毅广西科技大学广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006 广西科技大学广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006

基床道砟在交通荷载重复作用下的位移变形机制尚不清晰,为了研究道砟在静力循环荷载作用下的沉降规律和道砟颗粒的位移旋转特性,利用自行设计的静力循环平板试验模型装置,对道砟填料开展不同幅值下的静力循环平板载荷试验,结合SmartRoc... 详细信息

基床道砟在交通荷载重复作用下的位移变形机制尚不清晰,为了研究道砟在静力循环荷载作用下的沉降规律和道砟颗粒的位移旋转特性,利用自行设计的静力循环平板试验模型装置,对道砟填料开展不同幅值下的静力循环平板载荷试验,结合SmartRock无线传感器技术分析道砟层不同位置颗粒接触变形特性,揭示循环加卸载过程中道砟沉降及旋转特性。结果表明:低、中、高3种幅值下的累积塑性变形分别为2.92、3.91、12.37 mm,且低幅值和中幅值工况的累积塑性变形量为高幅值工况的22.94%、30.71%,表现为道砟承载塑性变形对基底高压力敏感性高;建立峰值沉降量与循环次数和荷载幅值之间数学模型,可较好预测经过多次循环后道砟的峰值沉降量;在静力循环加卸载过程中,低幅值和中幅值工况的x、y轴转角的最大值分别为高幅值工况的22.19%、34.90%和32.45%、39.55%,颗粒绕x、y轴转动的概率远大于z轴,在一个方向的转动响应弱,必然会在另一个方向的转动响应强,且循环荷载作用是道砟填料磨损严重的重要原因之一。

关键词：静力循环平板载荷试验道砟 SmartRock传感器沉降规律

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基于SmartRock传感技术的含砂道砟直剪试验研究

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岩土力学 2025年第4期46卷 1060-1070页

作者：王家全吴新彪董程锋张涛艺广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西科技大学广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006 广西科技大学广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006

针对路基填料受细粒污染后研究的不足,对路基填料交界层遭受细粒污染后的含砂道砟(sand-contaminated ballast,SCB)开展了大型直剪试验(direct shear tests,DST)。通过布设无线姿态传感器SmartRock对SCB剪切过程中内部颗粒运动进行监测... 详细信息

针对路基填料受细粒污染后研究的不足,对路基填料交界层遭受细粒污染后的含砂道砟(sand-contaminated ballast,SCB)开展了大型直剪试验(direct shear tests,DST)。通过布设无线姿态传感器SmartRock对SCB剪切过程中内部颗粒运动进行监测,结果表明:(1)随着空隙脏污指数(void contamination index,VCI)增大,SCB抗剪强度呈下降趋势,脏污会改变道砟抗剪强度的剪应力-剪应变发展模式,通过幂函数回归方程得到了不同脏污程度下混合料抗剪强度包络图;(2)体应变呈现剪缩-剪胀的变化规律,基于幂函数构建的预测模型可准确描述SCB试件剪缩-剪胀过程中的临界剪应变与峰值体应变;(3)嵌入式无限Smrt Rock传感器可以捕捉剪切面单个颗粒的运动规律。通过直剪试验反映了真实散体道床受列车荷载作用时,砟层内部颗粒的运动模式是多维的,与列车行车方向正交面的散粒体道床内部颗粒间相互作用力可由单向剪切作用表征。

关键词：直剪试验砂污染道砟 SmartRock 运动特性

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细粒含量对砾性土路基劣化及静力剪切特性影响

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岩土力学 2025年第4期46卷 1141-1152页

作者：张涛艺王家全林志南唐毅广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西科技大学广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006 广西科技大学广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006

针对细粒影响砾性土路基静力特性研究的不足,利用GDS三轴测试系统,开展了不同细粒含量和不同有效围压条件下的饱和砾性土固结排水三轴剪切试验,探究了细粒含量对砾性土静力剪切特性的影响。结果表明:(1)随着细粒含量的增加,应力-应变曲... 详细信息

针对细粒影响砾性土路基静力特性研究的不足,利用GDS三轴测试系统,开展了不同细粒含量和不同有效围压条件下的饱和砾性土固结排水三轴剪切试验,探究了细粒含量对砾性土静力剪切特性的影响。结果表明:(1)随着细粒含量的增加,应力-应变曲线的发展模式由应变软化转为应变硬化,存在细粒含量Fc=15%的临界阈值;(2)细粒的加入导致砾性土的主应力比、脆性指标、峰值强度、黏聚力和内摩擦角下降,而劣化指标上升,其中峰值强度和黏聚力劣化指标与细粒含量的关系可用二次函数描述,内摩擦角劣化指标则可通过三次函数描述;(3)随着细粒含量的增加,临界状态参数下降,有效应力路径呈现折返性,应力路径变短并向左偏移;(4)细粒的加入导致割线模量下降,体积应变-轴向应变曲线由剪缩-剪胀模式变为剪缩模式。

关键词：细粒含量砾性土三轴试验力学特性劣化机制

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基于降落漏斗曲线方程的西南岩溶区地下导水通道预测

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水利水电技术(中英文) 2025年第2期56卷 137-146页

作者：黄海龙韦文光王家全朱金海杨鹏帅李天雨广西水文地质工程地质勘察院广西柳州545006 广西壮族自治区自然资源生态修复中心广西南宁530022 广西科技大学土木与建筑工程学院广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006 广西现代职业技术学院广西河池547000 山东大学岩土与地下工程研究院山东济南250061

【目的】为了揭示降落漏斗范围内导水通道存在的可能性,进一步为岩溶区塌陷治理、地下水绕流问题提供解决思路。【方法】以广西盘龙铅锌矿区为例,采用降落漏斗曲线计算钻孔水位的理论(差)值,通过对比分析理论(差)值与实测(差)值的差异,... 详细信息

【目的】为了揭示降落漏斗范围内导水通道存在的可能性,进一步为岩溶区塌陷治理、地下水绕流问题提供解决思路。【方法】以广西盘龙铅锌矿区为例,采用降落漏斗曲线计算钻孔水位的理论(差)值,通过对比分析理论(差)值与实测(差)值的差异,结合现场钻孔信息与塌陷信息,开展岩溶区地下导水通道的预测。【结果】结果表明,提出的方法能够较准确的进行岩溶导水通道的预测。【结论】在形成稳定降落漏斗的岩溶含水层中,钻孔的水位实测值低于理论值(h_(实测)Δh_(理论))时,钻孔处存在岩溶导水通道;提出了降落漏斗的“衍射特征”,即漏斗影响范围内存在的相对隔水层改变了隔水层外测点的水平距离,改变后的距离应为l+r。降落漏斗的衍射特征能够准确揭示相对隔水层中径流通道的存在。

关键词：西南岩溶区裘布依假定降落漏斗导水通道衍射特征影响因素

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基于三角形滑移面的地基松动土压力研究

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岩土力学 2023年第3期44卷 697-707页

作者：王家全陈家明林志南唐毅广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006

由岩溶塌陷、隧道开挖等方面引起的土体变形往往会对基础建设和基础结构等造成不均匀沉降、地面塌陷及开裂等危害,确定土体结构顶部松动土压力的分布情况并准确地分析土体变形与土拱效应间关系显得尤为重要。为了揭示土体变形和沉降对... 详细信息

由岩溶塌陷、隧道开挖等方面引起的土体变形往往会对基础建设和基础结构等造成不均匀沉降、地面塌陷及开裂等危害,确定土体结构顶部松动土压力的分布情况并准确地分析土体变形与土拱效应间关系显得尤为重要。为了揭示土体变形和沉降对结构顶部松动土压力的变化规律,进行了一系列不同H/B的活动门试验(H为地基高度,B为活动门宽度)。基于试验结果,提出以三角形作为力学模型分析不同滑移面时松动土压力的数学模型,考虑了滑移面角度与土体变形及主应力偏转三者之间的关系,分析了滑移面内任意水平微分土条的主应力偏转情况并建立受力平衡微分方程,根据不同滑移面形态下的边界条件求解松动土压力理论公式,与已有试验结果对比验证了理论公式的合理性。通过对滑移面角度、侧向土压力系数和内摩擦角等主要参数进行分析,结果表明:在较小相对位移下(1%~3%)土体应力迅速发生转移和重分布,初始滑移面角度略小于π/4+φ/2(φ为内摩擦角),随着H/B增大土体应力比缓慢增长最终趋于稳定;地基内封闭三角形滑移面的松动土压力与相对位移及内摩擦角相关;内摩擦角的增加使得土拱效应得到充分发挥,加强了应力转移,降低了土拱应力比;内摩擦角的增大减小了水平向应力分量,从而降低了侧向土压力系数。

关键词：松动土压力土拱效应三角形滑移面应力偏转

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半正弦循环交通动载下加筋砾性土动力特性研究

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振动与冲击 2022年第3期41卷 90-98页

作者：王家全侯森磊林志南黄世斌广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006

为研究交通荷载下加筋砾性土的动力特性,以土工格栅为加筋材料,开展了多级长期循环荷载下无筋、平铺、环形竖向及环形立体组合加筋等不同加筋形式的半正弦循环荷载下加筋饱和砾性土动三轴试验,同时也进行了半正弦循环荷载下土体阻尼比... 详细信息

为研究交通荷载下加筋砾性土的动力特性,以土工格栅为加筋材料,开展了多级长期循环荷载下无筋、平铺、环形竖向及环形立体组合加筋等不同加筋形式的半正弦循环荷载下加筋饱和砾性土动三轴试验,同时也进行了半正弦循环荷载下土体阻尼比计算公式的推导,并研究了加筋层数和围压对环形立体组合加筋砾性土阻尼比、骨干曲线等动力特性的影响规律。试验结果表明:多级循环荷载下砾性土试样的阻尼比呈现前期增大随后减小的规律,阻尼比在动应变达到1%左右达到峰值,且加筋能够减小砾性土试样的阻尼比;Hardin-Drnevich模型适用于描述加筋砾性土的骨干曲线,且模型参数a、b与围压和加筋层数之间分别存在线性关系和指数关系,基于此提出适用于不同围压、不同加筋层数下环形立体组合加筋砾性土的骨干曲线方程。

关键词：加筋砾性土动三轴试验阻尼比骨干曲线

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基于数字图像分析的土工合成材料加筋砂土拉拔试验研究

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岩土力学 2022年第12期43卷 3259-3269页

作者：王家全祁航翔林志南唐毅广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西科技大学广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006

由于加筋土界面作用的复杂性,加筋土工程建设中铺设土工格栅时往往采用经验的方法,很大程度上造成了土工格栅的浪费及工程安全隐患,理清不同填料筋土界面作用的影响范围,有助于确定加筋土结构的合理加筋间距。为了揭示不同填料筋土界面... 详细信息

由于加筋土界面作用的复杂性,加筋土工程建设中铺设土工格栅时往往采用经验的方法,很大程度上造成了土工格栅的浪费及工程安全隐患,理清不同填料筋土界面作用的影响范围,有助于确定加筋土结构的合理加筋间距。为了揭示不同填料筋土界面作用的影响范围,采用4种不同类型的砂土与格栅在不同法向应力下进行了一系列的拉拔试验,并结合数字图像量测技术,分析了不同类型砂土下界面剪切带厚度、颗粒位移矢量、格栅拉拔阻力峰值及应变等演变规律。研究表明:界面剪切带厚度H随法向应力σv与砂土平均粒径d50的增加而增大,通过多变量拟合的方法,得到了H、σv与d50三者之间的函数表达式;格栅在拉拔过程中,砂土颗粒位移矢量以土工格栅为界有着显著的差别,格栅上部的颗粒位移矢量明显大于下部颗粒,且在格栅上下一定范围内会形成颗粒位移矢量集中带;拉拔阻力峰值随σv及d50的增加而增大;不同类型砂土各区段的格栅应变均表现出由前向后依次递减的趋势。

关键词：砂土类型拉拔试验格栅应变界面剪切带位移矢量

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高应力和高渗压下粗糙单裂隙非线性渗透行为试验研究

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土木工程学报 2024年第12期57卷 92-103,131页

作者：林志南冯世宏王家全张强广西科技大学广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006 中国水利水电科学研究院北京100038

为研究高地应力和高渗压下深部裂隙岩石的渗透演化特征,文章采用RockTop-50HT全应力多场耦合三轴试验系统,开展一系列高围压和高渗压作用下不同粗糙度系数(JRC)单裂隙砂岩渗透试验。基于试验获得不同水力梯度下单裂隙砂岩的非线性渗透... 详细信息

为研究高地应力和高渗压下深部裂隙岩石的渗透演化特征,文章采用RockTop-50HT全应力多场耦合三轴试验系统,开展一系列高围压和高渗压作用下不同粗糙度系数(JRC)单裂隙砂岩渗透试验。基于试验获得不同水力梯度下单裂隙砂岩的非线性渗透特性以及其表征方法;建立Forchheimer方程中参数A、B与JRC之间的定量关系;探究不同JRC单裂隙砂岩非线性渗流过程中雷诺数Re、非达西渗流因子E和表观透过率Ta等渗透参数的演化规律。结果表明:①随着水力梯度逐渐增大,单裂隙砂岩的渗流量呈现出明显的非线性渗流特性;随着JRC值增大,单裂隙砂岩的非线性渗流特征逐渐增强;②高围压和高渗压作用下裂隙的非线性渗流成因机制为渗透失稳和固液界面效应。采用Forchheimer方程定量分析时其非达西惯性系数为负值,表征单裂隙的渗流成因机制为渗透失稳;采用Izbash方程定量分析时发现单裂隙砂岩的非线性渗流特征是由显著的固液界面效应导致;③随着水力梯度增加,雷诺数Re呈非线性增大;非达西渗流因子E为负值且呈非线性降低变化;表观透过率Ta呈现出先振荡,后平稳发展,再迅速增大的发展趋势。研究成果对高地应力和高渗压下的深部裂隙岩体非线性渗流规律、稳定性分析和防灾减灾工程认识具有较重要的意义。

关键词：单裂隙粗糙度系数(JRC) 非线性渗流 Forchheimer方程 Izbash方程

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细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响

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土木工程学报 2023年第5期56卷 112-121页

作者：王家全祝梦柯林志南梁宁广西科技大学广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006 广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006

为探究细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响,通过一系列砾性土固结排水三轴剪切试验及多级加载下固结排水动三轴试验,分析了细粒含量对饱和砾性土静力特性(应力-应变曲线、静体积应变)、动力特性(轴向累积应变、回弹模量、动体积应... 详细信息

为探究细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响,通过一系列砾性土固结排水三轴剪切试验及多级加载下固结排水动三轴试验,分析了细粒含量对饱和砾性土静力特性(应力-应变曲线、静体积应变)、动力特性(轴向累积应变、回弹模量、动体积应变)的影响规律。结果表明:细粒含量的增加导致砾性土的峰值强度不断减小,但能够有效约束试样的剪胀变形,细粒含量15%时对应的静体应变终值相比于细粒含量0%时减小了27.09%。随着细粒含量的增加,饱和砾性土轴向累积应变逐渐增大,而回弹模量随细粒含量的增加而减小;饱和砾性土轴向累积应变与振次的关系曲线符合单对数模型。

关键词：道路工程砾性土细粒含量力学特性多级加载

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