基于水岩相互作用的岩石力学性能研究

依托云南省富宁港一期工程,现场采集岩石试样,经过不同次数的干湿循环后作常规三轴压缩试验;对实测岩石力学性能参数进行回归分析,得到泥岩及砂岩在水岩相互作用下力学性能的变化规律;基于岩石弹性模量,应用连续介质损伤力学方法对比分析了泥岩及砂岩的损伤劣化特点;应用Hoek-Brown强度准则对岩石力学参数进行转换得到岩体综合强度参数;通过有限单元法得到不同次数的水岩相互作用下架空斜坡码头性能的变化特点。     

冻融作用下工程渣土固化土长期力学特性研究

土建开挖产生的工程渣土进行固化处理后应用于公路工程、市政工程建设具有较大的经济效益和社会效益.通过冻融试验、静力三轴试验和固结试验,分析了不同含水率和密度下的工程渣土固化土在不同冻融循环次数下黏聚力、内摩擦角和压缩模量的变化,揭示了上述力学指标随冻融次数的变化规律,并引入指标劣化系数用于评估工程渣土固化土的长期力学特性...     

基于重复加载蠕变试验的沥青混合料高温稳定性能研究

为了研究车辙随温度和应力改变的变化规律,对AC-13、AC-16和AC-20三种不同级配沥青混合料,在三种温度下进行重复加载蠕变试验,提取多种反映沥青混合料高温变形性能的力学参数,并进一步分析了这些参数在不同温度水平下的变化规律.研究结果表明,随着温度的增加,劲度模量、流动次数和斜率表现出一定的规律性,而永久变形没有明显的规律性;加载应力为0.7MPa、温度为60℃时,劲度模量、流动次数和斜率对于三种不同的混合料区分度最大.     

石灰改良高速公路路基膨胀土的试验研究

通过对膨胀土物理力学性质的研究及采用不同石灰掺量进行改性处理试验,得出了改性前后膨胀土指标的变化规律,其成果为控制高速公路路基施工质量提供了有力的依据。     

土在不同冻融循环次数下抗剪强度参数变化的研究

北方地区地质条件较为复杂,冬季气温较低,冬夏温差较大,使得冻融循环前、后土的物理、力学性质发生变化,易导致边坡因受到冻融作用而发生破坏,对边坡结构的稳定性和安全性造成较大危害。主要通过室内冻融循环试验,研究得出在不同含水率和不同冻融循环次数条件下,土抗剪强度参数粘聚力c和内摩擦角Φ的变化规律,并将得出的c、Φ值的变化规律应用到基坑边坡中。     

沥青混合料高温稳定性影响因素的试验研究

抗车辙性能是反映沥青混合料高温稳定性的重要指标,通过试验对不同荷载、温度、行车速度、轴载作用次数下中粒式沥青混合料抗车辙性能进行了研究,得出了沥青混合料随各种影响因素的变化规律。     

不同等级公路环境下驾驶人动态视觉特性规律研究

为研究不同等级公路上行车时驾驶人的动态视觉行为模式,采用数理统计与回 归分析方法,对采集的不同等级公路上驾车的不同年龄、不同驾龄、不同性别及不同教育 程度的 6 类驾驶人视觉特性指标数据进行了对比分析,定量研究了不同等级公路上的驾 驶人的注视、扫视及眨眼的变化规律.试验结果显示,车速、视野、注视点距离之间显著相 关,并得到随着车速增加受到信息刺激次数及反应错误次数也随之增加;驾驶人的注视 点、水平搜索广度、垂直搜索广度、扫视幅度、扫视速度等视觉特性指标的变化随不同等 级公路具有明显的规律性分布.本文的研究有助于公路交通设施的设计、设置及其管理, 有利于公路行车安全与效率的提高.     

冻融循环对云贵高原尾矿土力学性质的影响

为研究尾矿力学指标在冻融循环过程中的弱化规律，基于冻融尾矿土的常规三轴固结不排水剪切试验，对冻融前后尾矿土的各项力学指标进行了分析. 首先对尾矿土试样进行开放条件下的冻融试验，设置0、1、5、10、15次冻融；然后对不同冻融次数下的尾矿土进行常规三轴固结不排水剪切试验，设置50、100、200、300 kPa 4组围压；最后基于试验结果，对抗剪强度、峰值抗剪强度及弹性模量等力学指标进行分析. 研究表明:冻融对尾矿土的力学性质影响显著，随着冻融次数的增加，其应力-应变关系曲线由应变软化型逐渐向加工硬化型发展；破坏形式由脆性剪切破坏转变为延性破坏，剪切过程中孔压负增长的趋势逐渐减弱至消失；抗剪强度指标、峰值抗剪强度及弹性模量逐渐降低，其中，尾矿土受第1次冻融的扰动最大，表现为有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低了30.55%和6.33%；峰值抗剪强度下降比的平均值达42.66%，弹性模量下降比的平均值达33.61%；10次冻融后尾矿土的力学指标趋于稳定，从第10次到第15次冻融，有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低2.94%和0.37%；峰值抗剪强度下降比的平均值和平均弹性模量下降比的平均值分别为2.53%和4.03%，建议采用冻融10次的力学指标作为工程设计的依据.      

沥青混合料动稳定度指标与车辙深度发展相关性研究

为了分析动稳定度与沥青混合料高温性能的关系,针对多种混合料类型进行了改进的车辙试验,分析了不同粒径、不同类型的沥青混合料动稳定度与车辙深度随加载次数的变化规律。研究结果表明,动稳定度指标基本能够反映同种类型混合料的抗车辙能力,但对不同类型的沥青混合料抗车辙能力的评价不足,建议采用荷载作用1万次的车辙深度作为混合料抵抗车辙变形能力的评价指标。     

路用集料力学指标衰减规律及其相关性

通过对石灰岩、砂岩、玄武岩、花岗岩4种集料的磨光值试验、磨耗值试验、冲击值试验、压碎值试验、坚固性试验等试验进行了分析,并对几种集料的抗滑耐磨性能进行了研究。通过以上研究得出:在标准条件下所选用的几种集料的力学指标存在一定的相关性;本研究中使用的石灰岩、砂岩相当的石灰岩、砂岩作沥青路面抗滑表层的集料,在技术上是可行的;在交通量不大且地形平缓时,采用石灰岩作为抗滑表层的集料基本可以满足高速公路使用期内(大中修之前)的抗滑耐磨性能。通过以上各个方面的研究,从抗滑耐磨的角度综合分析、评价采用石灰岩、砂岩、玄武岩、花岗岩4种集料作为沥青抗滑表层材料的可行性。     

红砂岩风化土路基填料力学特性研究

红砂岩风化土比较松散,颗粒较均匀,粘聚力较小。红砂岩风化土常作为路基填料,且具有特有的力学性质。选择赣南地区有代表性的红砂岩风化土,对其进行颗粒级配、界限含水率,最大干密度等试验,在此基础上进行了红砂岩风化土的回弹模量、固结试验和CBR试验。采用图表与回归分析相结合的方法分析了红砂岩风化土的单位压力—回弹变形、压力—压缩模量、单位压力—贯入量等性质,对红砂岩风化土作为高等级公路路基填料的施工和质量控制具有重要的指导意义。     

Experimental study on mechanical properties of weathered rock covered by loess

Based on dynamic triaxial test, the mechanical properties of the weathered rock covered by loess were studied. The cohesion value of weathered mudstone is far below that of the weathered sandstone, while the internal friction angle values are basically equivalent, about 30°. Compared with the undisturbed sample, the cohesion value of remodeling weathered rock sample decreases significantly. With the increase of moisture content, the strength of weathered mudstone is obviously decreased due to the influence of the water softening effect. This results illustrate that the bearing stratum is not easily affected by external disturbance in comparison to weathered mudstone. In the engineering, in order to ensure the good mechanical properties of the soil, more attention should be paid to keeping the water content constant, even to reducing the water content. The experiments show that the relations between shear stress and strain of weathered rock were nonlinear and the behavior of weathered rock can be expressed by the hyperbolic model. The initial modulus of undisturbed weathered rock, under the same consolidation conditions, is much greater than that of remodeling samples. Meanwhile, the initial dynamic elastic modulus of sandstone is also greater than that of the mudstone. The dynamic shear modulus ratios of the undisturbed sandstone, the undisturbed mudstone, as well as the remodeling mudstone have the normalization characteristics with the increase of dynamic shear strain. The damping ratio of mudstone is larger than that of the sandstone, and the damping ratio of remolding sample is also greater than that of the undisturbed mudstone. The mudstone has the bad mechanical properties as bearing stratum.     

三向应力下典型岩石破坏预警及峰后特性

为探讨岩石在三向应力下的变形、破坏规律及其峰后本构模型,对不同围压下石灰岩和砂岩进行了三 轴压缩全过程试验,分析了2种典型岩石的变形、破坏规律和峰前、峰后承载能力与变形之间的关系,在此基础 上建立了岩石的本构模型.研究结果表明:石灰岩在低围压下易于发生失稳破坏,在高围压下较难发生失稳破 坏,围压的增大对岩爆有一定抑制作用;同种岩石峰值应力时对应的环向应变不随围压的改变而改变,近似为一 定值,可以将其作为岩石破坏的一个预警指标;石灰岩的剪胀效应发生在破坏后,而砂岩在轴向应力达到其峰值 的70%左右时就开始出现剪胀;岩石峰后应力与其承载能力相等,由侧向变形控制,随侧向变形增大逐渐衰减 至残余强度;基于本构模型的计算结果与三轴压缩试验结果吻合较好.      

昔格达地层隧道围岩的失稳特征及变形控制工法

昔格达地层是一种分布于我国西南地区的河湖相沉积半成岩,具有水稳性差,遇水易泥化、崩解等特点,在隧道开挖中易出现坍塌、围岩大变形等灾害,对隧道安全施工产生不利影响. 基于此,依托攀西地区昔格达地层桐梓林、垭口以及盐边隧道工程,现场取样并进行围岩室内物理力学试验,同时建立不同含水率深浅埋昔格达地层隧道有限元模型,探究不同含水率下昔格达地层隧道围岩的失稳特征,并提出针对昔格达地层隧道施工变形控制工法. 研究结果表明:昔格达地层对水较为敏感,其中浅灰色页岩夹砂岩的物理力学性质受含水率影响最大;当围岩含水率在0～20%之间时,昔格达地层隧道围岩变形呈现递增,但变形较小,自稳性较好,当含水率在20%～25%时,隧道围岩变形增大明显,失稳潜力巨大;在大埋深、高含水率的条件下,隧道仰拱隆起累计变形和掌子面挤出累计变形急剧增大,在拱顶部位,掌子面挤出变形主要发生在上中台阶交界处;针对昔格达地层隧道围岩失稳变形特征,提出在无水和有水状态下的昔格达地层页岩夹砂岩、砂岩夹页岩隧道围岩施工工法.      

河北围场高速公路路基黄土的工程地质性质

通过对大广公路蒙冀界至承德高速围场支线路基黄土进行物理力学试验及易溶盐试验,结果表明:易溶盐含量及物理力学指标都与其他黄土地区存在差异,湿陷性黄土段以中等湿陷为主。     

对粗集料密度的真空饱水法测定

受沥青混合料的理论密度测定方法启示,对粗集料进行真空饱水密度快速测定试验。对玄武岩和石灰岩类结构致密孔隙小的岩石进行试验,试验所得密度数据与规范方法所得数据一致;砂岩由于其结构孔隙大,数据离散,需要进行多次试验,从中选出代表性数据。此方法可以在较短时间内得出集料的密度指标。     

多雨地区双块式无砟轨道湿态混凝土力学性能

长期处于水环境中的双块式无砟轨道内部存在不均匀的湿度场，而湿度会对轨道结构的力学性能产生一定的影响. 为研究水环境中双块式无砟轨道内部不同湿度状态下混凝土宏观力学性能，结合水环境中双块式无砟轨道的湿度分布情况，建立了混凝土基质纳观组分（C-S-H）分子动力学模型，对混凝土基质展开多尺度计算，并进行两级均匀化分析. 结果表明:水环境中的双块式无砟轨道结构表层湿度的梯级分化明显，轨道内部的湿度差最高可达38.41%；混凝土的弹性模量和泊松比随饱和度的增加而增大；混凝土饱和度由0增加到100.00%时，支承层、道床板及轨枕混凝土弹性模量的增幅分别可达35.0%、19.5%、16.2%.      

用压力机承压板测定岩石劈裂强度的研究

以峨眉地区白垩系夹关组红砂岩为研究对象,采用岩动力学方法测定劈裂强度,并进行了拉伸和压缩等辅助性试验,试验结果和理论研究表明,用承压板直接劈裂岩样是最方便的测试岩石劈裂强度的方法。     

设置间歇式公交专用进口道的流量条件研究

针对交叉口处公交车辆对道路资源需求的动态特征,提出了一种间歇式公交专用进口道的控制系统及控制方法。为了得到间歇式公交专用进口道适用的交通流量条件,首先研究了设置间歇式公交专用进口道后社会车辆和公交车辆的延误;然后通过算例定量分析了设置间歇式公交专用进口道前后交叉口人总延误差的变化规律。研究结果表明：在同一交通流向有两条进口车道的情况下,周期时长为60s、100S、120S的交叉口设置间歇式公交专用进口道的临界交通饱和度分别为0．75、0．65、0．60。当进口道交通饱和度小于临界交通饱和度时,可以考虑在该流向设置间歇式公交专用进口道。