围堰防渗膜垫层料实验及Matlab在其中的运用

通过对黑河水利枢纽工程混凝土骨料生产过程中富余的大量20～40mm砾石与砂子在不同掺和比例下的试验研究,结合试验数据,应用Matlab作出了不同垫层料的掺砂率与松填密度、孔隙率及休止角之间的关系曲线。研究表明,选择砾石和砂子掺和料时,采用松填密度最大、孔隙率最小情况下所对应的掺砂率作为上游围堰的垫层料,沉降量较小,而且是稳定的。因而,提出了利用富余砾石的方法。     

板裂介质理论在牟珠洞滑坡机理分析中的应用

牟珠洞滑坡是困扰重庆至北海高速公路运营的一大安全隐患，牟珠洞滑坡为顺层溃屈滑坡，曾出现多次滑坡，几经整治，但仍未根治。为了确保再次整治取得良好效果，结合能量耗散机理，采用板裂介质力学计算模型，确定了顺层滑坡发生弯曲破坏的力学判据，并对该滑坡进行应用分析。分析结果表明：该滑坡岩体破坏的具体形式为岩梁弯曲折断，其中复杂的地质构造及较发育的地下水是产生该滑坡的主要因素；此外，边坡浅层岩体风化导致岩体强度降低，边坡岩体出现蠕变性也是影响边坡稳定性的重要因素。     

碾压混凝土层面拉伸破坏试验研究

碾压混凝土软弱层面的断裂破坏是高碾压混凝土坝稳定性研究的一个重要方面. 对6种层面处理工况的碾压混凝土层面进行了楔入劈拉断裂试验研究,采用电测法测得碾压混凝土层面裂缝的起裂荷载,确定了碾压混凝土层面裂缝的双K断裂参数. 研究表明,层面的起裂荷载与失稳荷载的比值Phini/Phun在57.7%～74.2%. 在6种层面处理工况中,下层碾压混凝土终凝后施工缝或冷缝的处理方式,其所形成的层面的拉伸断裂参数最大,其断裂路径曲折,断裂面凹凸不平,因此这种层面处理方式最为有效.     

基于Ansys的人工基床钢套管波流力作用下稳定性分析

基于宝钢马迹山港矿石中转码头工程,采用Ansys数值模型,将桩土作用力简化为弹簧模型,水平侧向荷载作用通过P-y曲线将土体性质赋予COMBIN39单元,轴向荷载作用通过t-z曲线将摩擦阻力赋予COMBIN39单元,从而对不同水位、不同桩径、不同基床厚度、不同波高条件下的钢套管所受水平总力和管端位移值进行计算。通过对所得力和位移特性的对比分析得出相应特定结构人工基床的理论厚度范围,为以后的设计施工进行了有益探索。     

水平层理棱柱形灰岩抗压强度尺寸效应

为研究得到棱柱形含水平层理岩石试样与标准圆柱形岩石试样在单轴压缩试验下物理力学性质变化规律及破坏形态之差别,制备9组不同高径比棱柱形灰岩试样进行室内单轴压缩试验,并基于灰色理论GM(1,1)模型对试验数据进行拟合。研究表明:水平层理棱柱形岩石试样破坏过程与圆柱形岩石试样破坏过程基本相同但破坏形式存在差异;当高径比小于2∶1时抗压强度、弹性模量随高径比的减小而减小,泊松比、峰值应变随高径比的减小而增大,破坏形式从简单的对顶锥型劈裂发展到对顶锥型劈裂+沿层面拉裂破坏;相反高径比大于2∶1时抗压强度、峰值应变随高径比的增大而显著减小,而弹性模量、泊松比减小微弱且破坏形式主要为贯通试样的劈裂破坏;研究结果可为非标准形试样及岩石加筋材料工程试验抗压强度换算提供依据。     

川西硬脆性页岩力学特征及井壁稳定性研究

在硬脆性页岩地层钻井过程中井壁失稳现象频发,严重阻碍了现场钻井作业的进程。针对小塘子组页岩钻进过程中发生的井下垮塌现象,通过开展系统室内实验测试,并结合实验数据建立的理论模型,评价分析小塘子组页岩地层的井壁稳定情况。结果显示,小塘子组页岩属于典型的硬脆性页岩,层理缝发育,在外力或高应力环境下可以产生张性裂缝;钻井液浸泡效应可降低小塘子组页岩地层力学强度,层理走向及力学弱面效应对小塘子组页岩力学性能影响明显;裂缝走向、井眼轨迹及井壁渗流场影响小塘子组页岩地层井壁稳定性,当裂缝面与井眼轴线之间夹角满足一定关系,井壁岩石容易沿裂缝面发生滑移垮塌。     

饱水与干燥状态下横观各向同性板岩蠕变特性

为研究水对横观各向同性板岩蠕变特性的影响,采用RYL-600微机控制岩石流变仪,以分级增量加载方式对饱水与干燥状态下具有横观各向同性特性的板岩进行蠕变试验.试验结果表明:饱水板岩试样和干燥板岩试样在蠕变试验中均出现瞬时弹性变形阶段、初始蠕变阶段、等速蠕变阶段及短暂的加速蠕变阶段.在相同加载条件下,饱水板岩试样的瞬时弹性模量小于干燥板岩试样的瞬时弹性模量.低应力状态下,饱水及干燥试样的蠕变速率都稳定,且相差不大;在高应力状态下,两种情况的蠕变速率都随载荷的增加而快速增长,且相差较大.饱水试样的破坏应力小于干燥试样的破坏应力,且随着层理角的增加都呈U形分布.     

饱和前后软岩各向异性力学特征的对比试验

以泥质粉砂岩和褐红色泥岩为对象,研究单轴压缩条件下软岩干燥和饱和状态时的各向异性力学特征,包括变形各向异性特征和强度各向异性特征.试验结果表明:泥质粉砂岩和褐红色泥岩的弹性模量、单轴抗压强度饱和后均大幅下降,而泊松比增大;饱水后泥质粉砂岩的弹性模量在垂直于层理方向的降低幅度明显小于平行方向,而单轴抗压强度在垂直于层理方向的降低幅度则略大于平行方向,泊松比的变化幅度相差不大;饱水后褐红色泥岩的泊松比在垂直于层理方向的增大幅度明显小于平行方向,而弹性模量和单轴抗压强度变化幅度相差不大.     

三峡库区大坡滑坡成因机制分析及稳定性评价

大坡滑坡是三峡库区典型的非涉水覆盖层滑坡,于2017年6月17日发生变形破坏,造成前缘道路中断和多户房屋墙体开裂。为避免后部及前缘区域邻近滑坡群被激活而加剧变形,通过野外地质调查、钻孔勘探、现场监测、室内试验和模型计算,从地质因素和环境因素两方面分析了滑坡的成因机制及触发因素,并考虑人为活动和极端降雨在内的两种工况进行了稳定性评价。结果表明：大坡滑坡属于浅层多级滑面顺层岩质滑坡,该滑坡变形的外因主要是持续性降雨/强降雨和人类活动,库水位升降影响甚微。在水蚀作用下,薄层堆积体下砂岩、砂质页岩及炭质页岩层面的强度弱化是该滑坡变形的主要内因。稳定性计算结果也表明,人类活动促进了滑坡的形成和发育,极端降雨显著降低了滑坡稳定性,在此基础上提出了“抗滑桩板墙+截排水工程”工程治理方案。相关结论对于库区非涉水滑坡的形成机理分析及工程治理具有一定的参考价值。     

双排抗滑桩与门架抗滑桩的有限元分析对比

对于滑坡推力很大的大型滑坡,常可能需要采用两排或两排以上抗滑桩进行治理。为合理确定滑坡推力在各排桩上的分布形式或大小,计算各排桩的实际受力和变形,采用ABAQUS有限元软件,建立了双排抗滑桩和门架抗滑桩治理顺层滑坡的三维数值分析模型。通过在桩—土间设置库仑摩擦接触面模拟桩—土相互作用,用滑带岩土体强度折减方法来施加滑坡推力,探讨双排抗滑桩和门架抗滑桩的受力情况,对二者的位移、内力、桩身土压力分布进行了对比分析,研究结果表明,后者的位移、内力明显小于前者,说明门架抗滑桩受力更为合理,是更值得推广的抗滑支挡结构形式。