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南水北调中线膨胀土/岩微观特征及其性质研究 被引量:31
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作者 戴张俊 陈善雄 +1 位作者 罗红明 陆定杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期948-954,共7页
对南水北调中线工程典型的强、中膨胀土/岩开展室内土工试验与X射线衍射试验,研究了其矿物成分及与胀缩性指标的关系,利用扫描电镜SEM图像进行了微观结构的定性分析,并基于MATLAB软件对孔隙和微结构单元体的微观特征进行了定量化研究,... 对南水北调中线工程典型的强、中膨胀土/岩开展室内土工试验与X射线衍射试验,研究了其矿物成分及与胀缩性指标的关系,利用扫描电镜SEM图像进行了微观结构的定性分析,并基于MATLAB软件对孔隙和微结构单元体的微观特征进行了定量化研究,探讨了不同类型膨胀土/岩的颗粒形态、结构类型、裂隙分布等微观特征及其与工程特性的关系。结果表明:膨胀土/岩中的蒙脱石等黏土矿物含量高,强膨胀土/岩以絮凝结构,扁平状聚集体与卷曲片状颗粒为主,中膨胀土/岩以紊流状、粒状堆叠结构为主,片状聚集体与单粒体并存,前者微裂隙发育且定向性明显,孔隙比大,孔隙分形维数与颗粒尺寸小于后者。膨胀土/岩微结构单元圆形度低,复杂度高。膨胀岩定向排列特征显著,颗粒分形维数小,颗粒分形维数与膨胀潜势和孔隙比的变化规律一致。微观组分和结构特征与物性指标分别呈线性关系与负指数幂关系。 展开更多
关键词 膨胀土 膨胀岩 黏土矿物 微观结构 定量分析
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不同降雨模式下膨胀岩边坡模型试验研究 被引量:18
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作者 范秋雁 刘金泉 +1 位作者 杨典森 袁敬强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3401-3409,共9页
采用原状膨胀岩进行室内边坡模型试验,研究膨胀岩边坡在连续降雨和湿-干循环模式下的变形和水分入渗特性,揭示两种模式下膨胀岩边坡的变形破坏模式。试验发现,连续降雨模式下初期数次降雨对膨胀岩边坡变形影响最大,有明显的水平方向位移... 采用原状膨胀岩进行室内边坡模型试验,研究膨胀岩边坡在连续降雨和湿-干循环模式下的变形和水分入渗特性,揭示两种模式下膨胀岩边坡的变形破坏模式。试验发现,连续降雨模式下初期数次降雨对膨胀岩边坡变形影响最大,有明显的水平方向位移,后期变形很小且趋向稳定。湿-干循环模式下边坡膨胀变形及深部岩体含水率降雨完成后一段时间才达到峰值,随循环次数及降雨量增大,边坡变形速率及变形量都明显增大,岩体裂隙不断发育,水分入渗深度增大,但限于表面一定深度,对深部岩体影响较小。试验结果对工程应用有一定的指导意义:连续降雨模式初期膨胀较大,须加强和完善初期的排水措施,做好边坡的支挡防护措施;湿-干循环模式下,随循环次数增加,做好坡面的防护措施,以起到保湿防渗作用;两种降雨模式均说明纯膨胀性泥岩边坡不发生典型的圆弧滑动等破坏模式,而工程边坡的滑动多发生在软弱夹层上,因此,要做好该类边坡的软弱夹层特性勘察,对于不含软弱夹层的纯泥岩边坡要重点监测其浅层变形特性。 展开更多
关键词 膨胀岩 边坡 连续降雨 湿干循环 变形 体积含水率 模型试验
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非饱和膨胀土/岩持水与渗透特性试验研究 被引量:15
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作者 戴张俊 陈善雄 +1 位作者 罗红明 陆定杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期134-141,共8页
以南水北调中线工程原状强、中膨胀土/岩为研究对象,开展压力板试验与双环注水试验,结合试验结果与土-水特征曲线(SWCC),对比研究不同性质膨胀土和膨胀岩的持水性能及影响因素,计算并分析水体积变化系数的变化规律,在该基础上重点探讨... 以南水北调中线工程原状强、中膨胀土/岩为研究对象,开展压力板试验与双环注水试验,结合试验结果与土-水特征曲线(SWCC),对比研究不同性质膨胀土和膨胀岩的持水性能及影响因素,计算并分析水体积变化系数的变化规律,在该基础上重点探讨渗透系数的变化特征及其与基质吸力的非线性关系,总结出膨胀土/岩的渗透特性及其规律。结果表明,膨胀土/岩的持水特性受岩土的物理性质、矿物成分与结构特征的影响,膨胀潜势强、细颗粒含量大、孔隙结构小的试样有着较低的脱水速率;渗透系数和水体积变化系数均随含水率的减小而减小,变化特征受到膨胀潜势与干密度的共同影响,并与基质吸力呈幂函数关系。研究成果可为工程建设提供计算参数及理论依据。 展开更多
关键词 膨胀土 膨胀岩 土-水特征曲线 持水特性 渗透性
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云台山隧道膨胀岩的膨胀特性 被引量:8
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作者 张颖钧 王小军 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期96-106,共11页
本文通过云台山隧道膨胀性围岩岩性的研究,确认其围岩含有伊利石、绿泥石等膨胀性矿物,具有一定的膨胀性,属于弱膨胀岩。提出了膨胀岩的快速测定方法。为在膨胀岩地层中进行新奥法的隧道施工,提供了合理的设计参数。
关键词 膨胀岩 新奥法 隧道 围岩 膨胀性
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百色盆地膨胀岩强度试验条件效应的研究 被引量:5
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作者 蒋忠信 冯升龙 +1 位作者 韩会增 刚宝珍 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 1994年第1期55-63,84,共10页
通过对百色盆地下第三系膨胀岩的大量现场及室内的抗压试验和剪切试验,本文总结了膨胀岩强度试验的尺寸效应,研究了边界条件和含水量对膨胀岩强度的影响规律,对比了室内与现场试验的结果,为认识膨胀岩的强度特性和如何利用室内试验... 通过对百色盆地下第三系膨胀岩的大量现场及室内的抗压试验和剪切试验,本文总结了膨胀岩强度试验的尺寸效应,研究了边界条件和含水量对膨胀岩强度的影响规律,对比了室内与现场试验的结果,为认识膨胀岩的强度特性和如何利用室内试验资料提供较可靠的设计参数打下了基础。 展开更多
关键词 膨胀岩 地基强度 抗剪强度 尺寸效应 边界条件 含水量
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广西膨胀岩土气候影响层的研究及其应用 被引量:6
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作者 秦小林 蒋忠信 +1 位作者 李敏 冯升龙 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 1994年第2期43-49,91,共8页
结合南昆铁路膨胀性红土和膨胀泥岩两处路基工程试验,通过现场含水量测试,本文探讨了岩土含水量及其变幅随深度变化的规律,以及地温及其变幅与深度的关系,初步确定广西膨胀岩土的气候影响层厚度为4m、剧烈影响层厚度为2.0~2... 结合南昆铁路膨胀性红土和膨胀泥岩两处路基工程试验,通过现场含水量测试,本文探讨了岩土含水量及其变幅随深度变化的规律,以及地温及其变幅与深度的关系,初步确定广西膨胀岩土的气候影响层厚度为4m、剧烈影响层厚度为2.0~2.5m。研究结果已试用于加固工程设计与计算之中。 展开更多
关键词 膨胀岩 红土 气候影响层 含水量 地温
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膨胀软岩地层灌浆锚杆拉拔试验研究及抗拔力的可靠度分析 被引量:4
7
作者 李成 葛钦存 杨有海 《兰州铁道学院学报》 1994年第3期19-25,共7页
本文简要介绍了膨胀软岩地层灌浆锚杆拉拔试验概况,详细地阐述了拉拔试验资料及其结果,分析探讨了影响灌浆铝杆抗拔力的主要因素,由此提出了确定锚杆容许抗拔力的分析计算方法。
关键词 膨胀岩 灌浆锚杆 拉拔试验 可靠度 铁路 路基
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降雨条件下膨胀岩边坡失稳数值模拟研究 被引量:8
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作者 徐晗 饶锡保 汪明元 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第11期52-57,共6页
为了揭示膨胀岩边坡破坏机理,采用流固耦合的非线性有限元分析方法,对膨胀岩边坡降雨失稳现场试验进行了数值模拟研究,改进了膨胀岩边坡稳定分析技术,使之能考虑膨胀岩的膨胀性、裂隙性,以及非饱和膨胀岩的吸湿软化特性。数值计算结果表... 为了揭示膨胀岩边坡破坏机理,采用流固耦合的非线性有限元分析方法,对膨胀岩边坡降雨失稳现场试验进行了数值模拟研究,改进了膨胀岩边坡稳定分析技术,使之能考虑膨胀岩的膨胀性、裂隙性,以及非饱和膨胀岩的吸湿软化特性。数值计算结果表明:非饱和膨胀岩的吸湿软化特性是膨胀岩边坡渐进性破坏的主要原因,膨胀性进一步加剧了这种影响;大气影响带膨胀岩的风化和干湿循环影响导致的浅层裂隙,是膨胀岩边坡浅层滑动的根源。 展开更多
关键词 膨胀岩 降雨 流固耦合 吸湿软化
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百色盆地膨胀岩的特性与堑坡工程 被引量:9
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作者 蒋忠信 《铁道工程学报》 EI 1996年第2期221-230,共10页
通过试验研究和工程实践,本文总结了南昆铁路所经广西百色盆地下第三系膨胀岩的胀缩性、碎裂性和低强度性,分析了这三种特性对堑坡工程的危害和堑坡变形规律,经比较推荐了膨胀岩堑坡工程设计和施工原则。
关键词 膨胀岩 地质特性 堑坡工程
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膨胀岩湿化崩解特性及膨胀性快速鉴别研究 被引量:7
10
作者 蔡耀军 王小波 +2 位作者 李亮 张胜军 练操 《人民长江》 北大核心 2015年第7期44-47,共4页
湿化崩解是膨胀岩的一个重要特性,崩解性是由其膨胀性等级、含水率、结构特征以及矿物成分等决定的。为了解南水北调中线工程南阳地区膨胀岩湿化崩解特性,进行了现场取样和室内试验。介绍了膨胀岩湿化崩解特性的试验方法和试验过程,重... 湿化崩解是膨胀岩的一个重要特性,崩解性是由其膨胀性等级、含水率、结构特征以及矿物成分等决定的。为了解南水北调中线工程南阳地区膨胀岩湿化崩解特性,进行了现场取样和室内试验。介绍了膨胀岩湿化崩解特性的试验方法和试验过程,重点研究了膨胀性等级和含水率对膨胀岩湿化崩解特性的影响,讨论了不同膨胀性等级的膨胀岩湿化崩解特征。在大量试验分析、研究的基础上,提出了以湿化崩解特征作为初判指标,实现了对南阳地区膨胀岩膨胀性等级的快速鉴别。 展开更多
关键词 膨胀岩 膨胀性等级 含水率 崩解特性 膨胀性判别 南水北调中线工程
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引江济淮试验工程河道边坡锚杆检测对比试验 被引量:8
11
作者 陈圣刚 于威 +1 位作者 李国维 吴少甫 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期69-75,共7页
依据GB50086—2015《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》和SL 377—2007《水利水电工程锚喷支护技术规范》对引江济淮试验工程膨胀土边坡、软岩边坡加固锚杆进行拉拔检测试验。结果表明,锚杆端部位移和检测方法相关,GB法检测的杆体端... 依据GB50086—2015《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》和SL 377—2007《水利水电工程锚喷支护技术规范》对引江济淮试验工程膨胀土边坡、软岩边坡加固锚杆进行拉拔检测试验。结果表明,锚杆端部位移和检测方法相关,GB法检测的杆体端部位移大于SL法,位移转换系数为0.9~0.95;软岩边坡中锚杆的端部位移量小于弱膨胀土边坡;两种方法用于软岩及弱膨胀土边坡加固锚杆质量检测时,会产生弹性伸长值过大现象,采用杆端位移时间过程评价锚杆质量更具有合理性;SL法、GB法检测到的锚杆轴力线性相关,转换系数为0.9~1.05;采用SL法检测非预应力锚杆具有可行性,通过换算可得到GB法检测数据。 展开更多
关键词 膨胀土 软岩 锚杆 检测方法 数据拟合 引江济淮工程
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膨胀土(岩)渠坡自动化综合监测系统研究 被引量:8
12
作者 刘祖强 吕笑 +2 位作者 龚文慈 张占彪 熊颢 《人民长江》 北大核心 2014年第7期31-35,共5页
膨胀土(岩)是一种多裂隙性、胀缩性地质体,其黏土矿物具有强亲水性,土体胀缩作用对渠道工程具有严重破坏性。因此,在对膨胀土渠坡监测过程中,除传统的渠坡变形等监测项目外,土壤含水量、吸力等是一个新的重要监测量,此外,膨胀土(岩)受... 膨胀土(岩)是一种多裂隙性、胀缩性地质体,其黏土矿物具有强亲水性,土体胀缩作用对渠道工程具有严重破坏性。因此,在对膨胀土渠坡监测过程中,除传统的渠坡变形等监测项目外,土壤含水量、吸力等是一个新的重要监测量,此外,膨胀土(岩)受含水量变化产生的反复胀缩变形以及开挖和降雨等因素引起的变形规律的研究,都是传统监测方法和手段无法完成的任务。研究提出了一种基于传感器、互联网、土木工程和计算机等技术的渠坡位移、水位、水分、水势、土温、气温、降雨量以及坡面梁结构钢筋计等多传感器的自动化综合监测系统。实现对膨胀土(岩)渠坡(或边坡)进行实时在线自动化监测、无线数传、数据的电脑和手机客户端管理与浏览以及预警等功能,为研究膨胀土(岩)渠坡变形破坏机理及处理设计有效性评价提供了基础资料和依据。 展开更多
关键词 膨胀土(岩)渠坡 传感器 智能数据采集仪 自动化 综合监测 CANAL SLOPE of expansive SOIL ( rock)
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膨胀岩处理措施合理性研究 被引量:5
13
作者 徐晗 黄斌 +1 位作者 饶锡保 何晓民 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2009年第6期139-141,共3页
为研究换填黏土处理措施抑制膨胀岩膨胀的作用,采用英国GDS公司的动三轴试验系统进行了邯郸膨胀岩吸湿膨胀的三轴试验,在试验结果的基础上提出了膨胀岩三轴非线性膨胀本构的具体公式,并采用有限元法对膨胀岩渠道处理措施换填黏土的厚度... 为研究换填黏土处理措施抑制膨胀岩膨胀的作用,采用英国GDS公司的动三轴试验系统进行了邯郸膨胀岩吸湿膨胀的三轴试验,在试验结果的基础上提出了膨胀岩三轴非线性膨胀本构的具体公式,并采用有限元法对膨胀岩渠道处理措施换填黏土的厚度进行了探讨,结果表明,对于邯郸强膨胀岩来说,2m的处理层厚度是比较合适的,能够有效抑制膨胀岩膨胀,满足实际工程的需要。 展开更多
关键词 膨胀岩 换填黏土 三轴膨胀本构 抑制膨胀
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土工合成材料在南水北调膨胀岩渠坡加固中的应用 被引量:7
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作者 龚壁卫 童军 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第11期81-84,共4页
重点介绍了土工格栅、土工袋2种土工合成材料在南水北调中线工程膨胀岩渠段渠坡处理工程中的应用情况、施工工艺等,结合现场原位试验对2种工程处理措施的效果进行了初步的探讨。研究结果认为,2种处理措施均对膨胀岩渠坡有一定的保护作用... 重点介绍了土工格栅、土工袋2种土工合成材料在南水北调中线工程膨胀岩渠段渠坡处理工程中的应用情况、施工工艺等,结合现场原位试验对2种工程处理措施的效果进行了初步的探讨。研究结果认为,2种处理措施均对膨胀岩渠坡有一定的保护作用,土工格栅加筋处理措施的防渗性能和抑制膨胀变形的效果更好。 展开更多
关键词 南水北调 土工合成材料 膨胀岩 土工格栅 土工袋
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南昆铁路特殊岩土工程地质研究
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作者 蒋忠信 《岩土工程技术》 2002年第1期13-17,共5页
南昆铁路沿线地质条件复杂 ,地质灾害严重。配合南昆铁路建设 ,开展了膨胀性红土、膨胀岩、泥炭土的工程地质特性的研究 ,取得突出成果 ,为南昆铁路的设计、施工。
关键词 南昆铁路 工程地质 膨胀性红土 膨胀岩 泥岩土 地质条件 地质灾害
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膨胀岩路堑边坡破坏机理研究 被引量:4
16
作者 李成 秦小林 蒋忠信 《铁道工程学报》 EI 1995年第2期51-56,共6页
本文从南昆线那百段膨胀岩的工程地质特性出发,结合膨胀岩路基试验工程中路堑边坡破坏实例和那百段边坡破坏调查结果,分析研究了南昆线那百段膨胀岩路堑边坡产生破坏的机理,指出引起路堑边坡失稳破坏的主要因素为膨胀岩的膨胀性、破... 本文从南昆线那百段膨胀岩的工程地质特性出发,结合膨胀岩路基试验工程中路堑边坡破坏实例和那百段边坡破坏调查结果,分析研究了南昆线那百段膨胀岩路堑边坡产生破坏的机理,指出引起路堑边坡失稳破坏的主要因素为膨胀岩的膨胀性、破裂性和低强度性,从而为整治膨胀岩病害采取工程措施提出依据。 展开更多
关键词 膨胀岩 路堑边坡 破坏机理
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亭子口灌区一期工程Ⅲ标段隧洞围岩膨胀性分析
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作者 王广巍 于晓飞 +1 位作者 乔有浩 石瑶 《四川水力发电》 2024年第2期47-51,共5页
亭子口灌区一期工程Ⅲ标段布置有隧洞、渡槽、明渠等建筑物,共计布置了25座隧洞,总长度约为41.8 km,隧洞围岩类别以Ⅳ、Ⅴ类占比高,总体质量较差。隧洞围岩主要为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩不等厚互层。其中粉砂质泥岩、泥质粉砂岩具有透... 亭子口灌区一期工程Ⅲ标段布置有隧洞、渡槽、明渠等建筑物,共计布置了25座隧洞,总长度约为41.8 km,隧洞围岩类别以Ⅳ、Ⅴ类占比高,总体质量较差。隧洞围岩主要为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩不等厚互层。其中粉砂质泥岩、泥质粉砂岩具有透水性弱、亲水性强、遇水膨胀、失水收缩干裂等特性。阐述了对围岩膨胀特性进行的研究与分析,通过试验确定了围岩自由膨胀率、饱和吸水率、膨胀力等膨胀参数,为确定隧洞初期支护及后期钢筋混凝土衬砌厚度、钢筋配筋等提供了设计依据。 展开更多
关键词 亭子口灌区 隧洞围岩 自由膨胀率 饱和吸水率 膨胀力 膨胀岩
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基于正交实验的西北地区弱膨胀性围岩相似材料配比研究
18
作者 周威扬 袁荣涛 +3 位作者 杨景川 孔庆祥 康万鹏 吴红刚 《铁道勘察》 2024年第2期64-70,78,共8页
为了得到更加精准的弱膨胀性泥岩相似材料配比方案,节省模型试验的材料和降低时间成本,提高试验效率和精度,基于正交理论,通过直剪试验和自由膨胀率试验,得到相似材料在不同配比情况下的黏聚力、内摩擦角及自由膨胀率。采用敏感度分析,... 为了得到更加精准的弱膨胀性泥岩相似材料配比方案,节省模型试验的材料和降低时间成本,提高试验效率和精度,基于正交理论,通过直剪试验和自由膨胀率试验,得到相似材料在不同配比情况下的黏聚力、内摩擦角及自由膨胀率。采用敏感度分析,得到各配比材料含量变化时对相似材料黏聚力、内摩擦角及自由膨胀率的影响程度,随后通过回归分析得到回归方程,最后将山湾隧道岩土体的自由膨胀率、内摩擦角、黏聚力代入回归方程,得到模型试验所需的材料配比方案,为西北地区弱膨胀性围岩模型试验提供相关依据。实验表明,重晶石粉、石灰、石膏、红黏土和膨润土等材料可以很好地模拟出膨胀岩的膨胀性。其中,重晶石粉与胶结物的比值变化对黏聚力影响最大,而黏土矿物与胶结物的比值变化对内摩擦角及自由膨胀率控制起主要作用。 展开更多
关键词 高速铁路 铁路隧道 膨胀岩 敏感度分析 正交实验 回归方程
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原状膨胀岩剪切性状的直剪试验研究 被引量:6
19
作者 臧德记 刘斯宏 汪滨 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期915-919,共5页
介绍了利用新研制的直剪试验仪所测得的膨胀岩试验结果,着重介绍了原状膨胀岩的剪切性状。试验结果表明膨胀岩原状样与重塑样在剪切性状上表现出很大的差别,前者剪切面呈现凸凹起伏的性状,凸凹起伏的剪切面相当于增大了有效剪切面积,这... 介绍了利用新研制的直剪试验仪所测得的膨胀岩试验结果,着重介绍了原状膨胀岩的剪切性状。试验结果表明膨胀岩原状样与重塑样在剪切性状上表现出很大的差别,前者剪切面呈现凸凹起伏的性状,凸凹起伏的剪切面相当于增大了有效剪切面积,这对试验结果有一定的影响;试验结果也同时表现出原状膨胀岩的结构性对抗剪强度起着重要作用。因此,室内重塑样剪切试验很难获得准确的膨胀岩土体的抗剪强度指标,工程上应尽量做原状或原位试验。 展开更多
关键词 膨胀岩 剪切性状 抗剪强度 剪切面
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膨胀岩地区盾构壁后纤维注浆材料试验研究 被引量:6
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作者 张世荣 侯凯文 +2 位作者 潘鑫 苏建 欧孝夺 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期187-195,共9页
为研究膨胀岩地区纤维注浆材料与膨胀岩相互作用的规律,以南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区域为依托背景,开展纤维壁后注浆材料力学性能研究,选取3组工程常用配比,分别掺入0.9 kg/m3、1.5 kg/m3、2.0 kg/m3聚丙烯纤维,进行抗压、劈裂抗... 为研究膨胀岩地区纤维注浆材料与膨胀岩相互作用的规律,以南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区域为依托背景,开展纤维壁后注浆材料力学性能研究,选取3组工程常用配比,分别掺入0.9 kg/m3、1.5 kg/m3、2.0 kg/m3聚丙烯纤维,进行抗压、劈裂抗拉、抗折试验。并自行设计模型试验装置,就掺入1.5 kg/m3纤维时注浆材料与膨胀岩相互作用开展模型试验及数值分析。试验结果表明:(1)与普通注浆材料相比较,纤维对注浆材料的强度影响较小,对其韧性增强作用明显,掺量1.5 kg/m3时,增韧效果最明显,相比普通试块,纤维掺量1.5 kg/m3及以上时挠度增加均在30%以上;(2)相对于普通浆液,相同条件下,纤维浆液使膨胀力衰减32%;(3)当膨胀力增至160 k Pa时,纤维浆液使管片最大正弯矩和最大负弯矩分别减小31.6%和24.2%,可见纤维注浆材料能有效减小膨胀岩膨胀变形对盾构管片的影响。 展开更多
关键词 膨胀岩 盾构壁后注浆 纤维浆液 数值模拟
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