检索结果-内蒙古大学图书馆

地球科学 2025年第1期50卷 311-321页

作者：吴庆华王珂长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010 水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010 中国三峡建工(集团)有限公司四川成都610041

土质边坡在降雨条件下易形成滑坡灾害,采用表面硬化等传统方法防止降雨入渗边坡时,存在运行过程中表面开裂导致其防护功能失效的问题.从生态优先与长期有效性角度,采用上细/下粗的非饱和二元结构地层阻隔降雨入渗防护边坡.利用系列物理... 详细信息

土质边坡在降雨条件下易形成滑坡灾害,采用表面硬化等传统方法防止降雨入渗边坡时,存在运行过程中表面开裂导致其防护功能失效的问题.从生态优先与长期有效性角度,采用上细/下粗的非饱和二元结构地层阻隔降雨入渗防护边坡.利用系列物理模型试验,研究降雨条件下不同边坡角度(10°、20°、30°和40°)与不同地层岩性特征(亚砂土/粗砂、亚砂土/砂砾、亚砂土/圆砾和亚砂土/角砾)对其阻隔降雨入渗的影响,并提出了细/粗二元结构地层抑制降雨入渗的综合阻隔能力的评估方法.结果表明:(1)采用亮蓝示踪剂可直接观测非饱和二元结构地层对降雨入渗边坡的阻隔过程.(2)二元结构的综合阻隔能力随粗粒层粒径和不均匀系数的增加而增强.(3)无降雨条件下,增加边坡角度能促进二元结构地层排水;在降雨条件下,亚砂土/砾砂二元结构粗粒层稳定排水强度和降雨入渗综合阻隔能力均随边坡角度呈先增加后减少的规律,建议最优边坡角度范围为25°~27°.研究成果对边坡稳定治理具有重要参考价值.

关键词：边坡二元结构非饱和渗流降雨入渗控制灾害地质学

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大型微摩阻土工真三轴试验系统及其应用

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岩土工程学报 2019年第7期41卷 1367-1373页

作者：潘家军程展林江洎洧左永振徐晗长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室

介绍了长江科学院研制的大型土工真三轴试验系统,该试验系统具有如下功能:①能够稳定的开展粗粒土的真三轴试验;②可以提供的小主应力最大值为3.0 MPa,大主应力最大值为15.0 MPa;③试验尺寸为300 mm (长)×300 mm (宽)×600 mm ... 详细信息

介绍了长江科学院研制的大型土工真三轴试验系统,该试验系统具有如下功能:①能够稳定的开展粗粒土的真三轴试验;②可以提供的小主应力最大值为3.0 MPa,大主应力最大值为15.0 MPa;③试验尺寸为300 mm (长)×300 mm (宽)×600 mm (高);④可按任意设定的加载过程,采用应力或应变控制方式进行三向独立加载,实现复杂应力条件下的模拟试验;⑤能获得粗粒土试样的应力变形全过程线。通过一个典型工程案例,将该试验系统应用于粗粒土复杂应力条件下的力学特性研究,获得了粗粒土在不同应力水平下的应力变形规律;得到了试样在不同加载路径下的强度参数,并对其破坏准则的适用性进行了初步探讨。大型微摩阻土工真三轴试验系统的成功研制,为深入研究粗粒土在高应力和复杂应力路径下的强度与变形特性提供了技术手段。

关键词：大型真三轴粗粒土应力变形中主应力强度特性

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层状岩体单轴压缩力学特性的非均质层面影响效应研究

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岩土力学 2021年第2期42卷 581-592页

作者：王旭一黄书岭丁秀丽周火明长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

层状岩体的非均质性主要体现在基岩非均质性和层面节理非均质性所表征对象的差异,如何描述基岩和层面节理具有不同的均质性是一项重要工作。为此,将基于Weibull分布的二维非均质线性平行黏结模型(简称WLPB模型)和基于Weibull分布的非均... 详细信息

层状岩体的非均质性主要体现在基岩非均质性和层面节理非均质性所表征对象的差异,如何描述基岩和层面节理具有不同的均质性是一项重要工作。为此,将基于Weibull分布的二维非均质线性平行黏结模型(简称WLPB模型)和基于Weibull分布的非均质光滑节理模型(简称WSJ模型)相结合,分别表征基岩和层面节理的非均质性,提出了一种新的层状岩体细观非均质接触力学模型理论和计算分析方法,分析了单轴压缩条件下层状岩样的变形特征、破坏模式及其细观演化规律。结果表明:层状岩样的弹性模量和峰值强度以及破坏模式均表现出明显的各向异性特征,与所开展的室内试验规律基本一致,表明所开发的层状岩体非均质细观力学计算模型的合理性和适应性;当层面对层状岩体力学行为起控制作用时,层面的非均质性是影响层状岩体宏观力学特性的一个重要因素;当层面起控制性作用时,层面间距对岩样的峰值强度影响不明显,但对岩样的变形特性影响明显;解译了在单轴压缩情况下非均质层面不同倾角时层状岩体细观破裂机制及其控制作用的转化规律。

关键词：层状岩体颗粒离散元 WLPB模型 WSJ模型非均质性

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极端条件下心墙泥浆料的渗透反滤试验研究

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岩土力学 2020年第2期41卷 520-526,534页

作者：左永振赵娜长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

高土石心墙坝的渗透稳定性在很大程度上依赖于反滤层对心墙料的反滤保护作用。心墙在大坝蓄水和长期运行的条件下,要经历复杂的填筑加载、浸水饱和与水荷载的作用,在差异沉降、复杂结构应力作用、水力劈裂和渗透水流作用下,心墙一旦出... 详细信息

高土石心墙坝的渗透稳定性在很大程度上依赖于反滤层对心墙料的反滤保护作用。心墙在大坝蓄水和长期运行的条件下,要经历复杂的填筑加载、浸水饱和与水荷载的作用,在差异沉降、复杂结构应力作用、水力劈裂和渗透水流作用下,心墙一旦出现裂缝,其渗透稳定性及反滤层的保护作用就将面临严峻的考验。针对这一问题,设计了专门非常规的抛填土料反滤试验和泥浆渗透反滤试验,模拟心墙裂缝条件下其颗粒被冲刷起动后,被反滤料阻挡和淤积过程。试验结果表明,心墙料和反滤料满足反滤准则条件下,心墙颗粒被拦截和淤积在反滤层上游表面,反滤料能有效防止心墙颗粒的流失,反滤层在极端条件下对心墙料仍能起到有效的反滤保护作用。

关键词：土心墙坝心墙泥浆料渗透试验反滤保护试验

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欠压实斜坡桩竖向承载特性离心模型试验研究

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岩土工程学报 2024年第S1期46卷 69-74页

作者：任佳丽程永辉李波胡胜刚张华伟长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

现有的桩基理论与经验基本上是基于平坡条件下建立的,而工程中常见的欠压实斜坡桩的受力特性与平坡桩基存在着较大差异。基于斜坡桩的受力特点,开展了3组离心模型试验,研究了欠压实斜坡基桩在竖向荷载作用下的承载特性,获得了桩侧摩阻... 详细信息

现有的桩基理论与经验基本上是基于平坡条件下建立的,而工程中常见的欠压实斜坡桩的受力特性与平坡桩基存在着较大差异。基于斜坡桩的受力特点,开展了3组离心模型试验,研究了欠压实斜坡基桩在竖向荷载作用下的承载特性,获得了桩侧摩阻力、桩身轴力、桩体竖向位移的分布特征以及桩周土体的沉降规律,分析了边坡填筑压实度、坡比等因素对桩土非协调变形的影响。主要研究成果为:①欠压实斜坡基桩桩体受力主要包括桩侧正摩阻力、桩侧负摩阻力、桩端端阻力及边坡土体对桩体产生的下滑力等4部分。②桩周土体压实度对桩侧摩阻力沿深度分布及桩端阻力影响较大;斜坡坡度对桩侧摩阻力沿同截面桩身分布及侧阻力的峰值影响较大。③斜坡桩负摩阻力中性点约在0.5~0.6倍桩长埋深处,若按常规的承载桩基进行设计,桩体额外承受的负摩阻力和侧向荷载容易引起桩体破坏。

关键词：欠压实斜坡离心模型试验承载特性

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考虑垂直分布因素的松散弃渣土力学特性试验研究

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岩石力学与工程学报 2022年第3期41卷 631-639页

作者：江洎洧潘家军程展林徐晗谭凡长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

松散弃渣土在重力抛(滚)下自然休止形成。由于未经碾压,其结构松散,受外界环境影响极易发生变形失稳,目前有关松散弃渣土工程特性的研究较少。本研究以某水电工程高弃渣场边坡为例,考虑弃渣体颗粒组构分布特征,沿垂向在坡面布置4条采样... 详细信息

松散弃渣土在重力抛(滚)下自然休止形成。由于未经碾压,其结构松散,受外界环境影响极易发生变形失稳,目前有关松散弃渣土工程特性的研究较少。本研究以某水电工程高弃渣场边坡为例,考虑弃渣体颗粒组构分布特征,沿垂向在坡面布置4条采样高程线,经对松散弃渣现场测量、采样和室内物理力学试验,得到以下研究结论:(1)鉴于松散弃渣现场密度试验难以开展,提出一种基于现场测量取样和室内休止角测试获取松散土石体天然密度的新技术方法,并在结合大型三轴压缩试验开展一致性验证后,得出松散弃渣土现场相对密度Dr=0.50~0.55,且垂直方向自上而下呈增加趋势。(2)大变形是松散弃渣的主要工程问题,其全过程试样球应力p-体应变εv很好遵循线性关系,体积模量B与应力水平s无关,而仅随围压σ3而变。邓肯-张E-B模型对松散弃渣土适用性较好,松散弃渣土的破坏应力比Rf=0.65左右,大变形过程总体呈应变硬化特性,15%应变下偏应力无峰值,其变形机制可归纳为非稳定颗粒结构的摩擦大变形。(3)对各采样高程的松散弃渣土试样,经试验发现体积模量B与σ3均较好满足线性关系,通过进一步分析发现B在应力坐标轴上截距约等于0,该规律的揭示有助于简化计算和预测松散弃渣变形,也从试验角度验证了临空面上松散弃渣自身结构的不稳定性。

关键词：土力学松散弃渣土垂直分布天然密度力学特性试验研究

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中尺寸岩样真三轴试验系统研制与应用

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岩石力学与工程学报 2012年第11期31卷 2197-2203页

作者：李维树黄书岭丁秀丽钟作武邬爱清长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

目前国内外岩石真三轴试样尺寸倾向于两极,且尺寸跨度大、应力大小不同,不便于研究岩体三轴强度的尺寸效应和高应力环境复杂应力路径岩石的变形与强度特征,为了解决这个问题,研制LWZ–10000型中尺寸岩石真三轴试验系统,详细介绍该系统... 详细信息

目前国内外岩石真三轴试样尺寸倾向于两极,且尺寸跨度大、应力大小不同,不便于研究岩体三轴强度的尺寸效应和高应力环境复杂应力路径岩石的变形与强度特征,为了解决这个问题,研制LWZ–10000型中尺寸岩石真三轴试验系统,详细介绍该系统的设计思路、结构特点、技术指标及功能,该系统具有以下特点:(1)自动伺服控制与变形破坏全过程数据采集,且精度高、性能稳定;(2)试样尺寸介于室内和现场三轴试样尺寸之间,且尺寸可变;(3)侧向和轴向载荷高,且三向独立控制;(4)可同步进行超声波和声发射跟踪测试。采用该系统对锦屏大理岩进行大量的不同应力路径真三轴试验,对加载和卸载路径真三轴试验的应力–应变全过程曲线及与波速对应关系进行分析,结合大理岩不同尺寸卸载路径的真三轴试验成果,初步研究大理岩卸载路径下强度参数的尺寸效应。该系统的成功研制为研究多向复杂应力路径下不同尺寸深部岩体的变形及强度参数提供了新手段。

关键词：岩石力学中尺寸岩样 LWZ–10000型真三轴试验系统伺服控制自动采集深部岩体尺寸效应

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砾石土料的湿化变形试验技术难点与解决方法

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岩土力学 2023年第7期44卷 2170-2176页

作者：左永振程展林潘家军周跃峰赵娜长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

砾石土心墙料的大尺寸样品湿化变形试验难度极大,这主要是砾石土料的性质决定了其饱和固结排水困难、样品难以达到饱和状态、试验周期太长。从试验技术、测试方法等方面进行攻关,分析试验成果出现偏差的原因并修正,针对砾石土湿化变形... 详细信息

砾石土心墙料的大尺寸样品湿化变形试验难度极大,这主要是砾石土料的性质决定了其饱和固结排水困难、样品难以达到饱和状态、试验周期太长。从试验技术、测试方法等方面进行攻关,分析试验成果出现偏差的原因并修正,针对砾石土湿化变形离散性大、存在应力饱和问题,进行了艰难地研究探索。通过对湿化试验过程中的体变修正、进水量修正、饱和度实时计算、成果离散性处理等关键细节的严格把控,最终成功地完成了典型砾石土料的湿化变形试验,获得了规律性较好的砾石土心墙料湿化变形成果。试验过程中出现的异于常规的现象,如围压施加过程中三轴压力室的整体向上变形、高应力状态下没有湿化变形量等,通过试验数据分析和理论分析,最终都得到了合理的解释,加深了对砾石土心墙料土工试验技术和砾石土料湿化变形的认识。

关键词：砾石土心墙料湿化变形单线法大三轴试验技术

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砾石土心墙料的大三轴湿化变形试验与规律分析

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岩土工程学报 2020年第S2期42卷 37-42页

作者：左永振程展林潘家军周跃峰赵娜长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

蓄水湿化变形一直是制约高土石坝长期安全运行的技术难题,为此开展了筑坝堆石料的湿化变形试验,却极少针对砾石土心墙料进行湿化变形试验,这主要是受限于目前的砾石土料试验技术手段而难以开展试验研究。采用在大尺寸砾石土料试样中设... 详细信息

蓄水湿化变形一直是制约高土石坝长期安全运行的技术难题,为此开展了筑坝堆石料的湿化变形试验,却极少针对砾石土心墙料进行湿化变形试验,这主要是受限于目前的砾石土料试验技术手段而难以开展试验研究。采用在大尺寸砾石土料试样中设置砂芯增加进水通道、缩短湿化路径的方法,可以解决砾石土心墙料的湿化变形试验所需时间较长、样品不能充分饱和等技术难点,实现砾石土心墙料的大三轴湿化变形试验。开展的砾石土心墙料的单线法湿化变形试验成果表明,砾石土心墙料存在明显的湿化变形现象,轴向湿化变形、体积湿化变形与围压、应力水平等密切相关,湿化变形与应力水平关系,在围压较小时随应力水平的增加而增加,在围压较大时随应力水平的增加而减小,关系曲线呈现明显的分叉现象,湿化变形与围压关系基本呈现先增加后减小的规律,与堆石料的湿化变形规律相比较,砾石土心墙料的湿化变形规律更加复杂。

关键词：砾石土心墙料湿化变形单线法大型三轴

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基于原位监测和模型试验的膨胀土高边坡稳定性分析

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岩土工程学报 2022年第S2期44卷 183-187,219页

作者：任佳丽熊勇程永辉胡胜刚胡波长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

以某25 m高的膨胀土临时渠道边坡为研究对象,通过已滑渠坡的现场探槽试验,发现渠道左右岸在高程140~142 m均赋存长大裂隙,为裂隙强度控制下的边坡失稳;针对滑裂面的位置和形态,选取有代表性的渠段开展了预应力伞型锚加固方案设计,并布... 详细信息

以某25 m高的膨胀土临时渠道边坡为研究对象,通过已滑渠坡的现场探槽试验,发现渠道左右岸在高程140~142 m均赋存长大裂隙,为裂隙强度控制下的边坡失稳;针对滑裂面的位置和形态,选取有代表性的渠段开展了预应力伞型锚加固方案设计,并布置了以锚力和变形为主要监测手段的完整监测断面。针对现有土质边坡锚力监测存在的精度不高等问题,开展了室内物理模型试验,研究预应力伞型锚监测土质边坡的适用性。根据原位监测和模型试验成果,分析了渠坡在开挖、加固及降雨等过程中的稳定状态,明确了影响渠坡稳定的关键因素及渠坡加固方案的合理性,并提出了基于锚力监测的膨胀土高边坡稳定状态判别标准。

关键词：膨胀土边坡模型试验锚力监测稳定状态判别

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