新型地质力学模型试验相似材料的研制 被引量：169

1

作者 王汉鹏 李术才 +2 位作者 张强勇 李勇 郭小红 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1842-1847,共6页

正确选择相似材料是能否正确模拟工程原型的关键。在调研相似材料研究现状的基础上,分析相似材料选择与组合的原则。借鉴前人的经验,通过大量的配比试验,研制出一种新型的相似材料铁晶砂胶结料(IBSCM),这种材料用铁精粉、重晶石粉、石... 正确选择相似材料是能否正确模拟工程原型的关键。在调研相似材料研究现状的基础上,分析相似材料选择与组合的原则。借鉴前人的经验,通过大量的配比试验,研制出一种新型的相似材料铁晶砂胶结料(IBSCM),这种材料用铁精粉、重晶石粉、石英砂作为骨料,松香、酒精溶液作为胶结剂,石膏作为调节剂混合而成。材料力学试验表明,新材料具有容重高、抗压强度与弹性模量低、性能稳定、易于购买,价格便宜、易干燥、易于加工堆砌以及可重复使用的特点,可模拟范围较广的岩体材料,是一种比较理想的地质力学模型相似材料。 展开更多

关键词 地质力学 相似材料 试验研究 模型试验 相似准则

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岩体相似材料的研究 被引量：118

2

作者 韩伯鲤 陈霞龄 +1 位作者 宋一乐 李宏明 《武汉水利电力大学学报》 EI CSCD 1997年第2期6-9,共4页

在新型地质力学模型材料（ＭＩＢ）的基础上，对该项材料的特征、相关参数、配比组合、胶结剂性能、成型工艺以及物理力学性能等作了进一步的深入研究，改善了某些不足之处，并根据大量的试验数据绘制了综合特性曲线，使有关材料和参数... 在新型地质力学模型材料（ＭＩＢ）的基础上，对该项材料的特征、相关参数、配比组合、胶结剂性能、成型工艺以及物理力学性能等作了进一步的深入研究，改善了某些不足之处，并根据大量的试验数据绘制了综合特性曲线，使有关材料和参数的选择达到系列化、规范化． 展开更多

关键词 相似材料 模型试验 地质力学 岩体 模型材料

原文传递

地下工程流–固耦合模型试验新型相似材料的研制及应用 被引量：88

3

作者 李术才 周毅 +5 位作者 李利平 张骞 宋曙光 李景龙 王凯 王庆瀚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1128-1137,共10页

依托青岛胶州湾海底隧道的现场勘探资料,应用地质力学模型试验的流–固耦合相似理论,通过大量的配比试验,研制出一种由砂、重晶石粉、滑石粉、水泥、凡士林、硅油和适量拌合水组成的新型流–固耦合相似材料(SCVO)。通过大量的室内试验,... 依托青岛胶州湾海底隧道的现场勘探资料,应用地质力学模型试验的流–固耦合相似理论,通过大量的配比试验,研制出一种由砂、重晶石粉、滑石粉、水泥、凡士林、硅油和适量拌合水组成的新型流–固耦合相似材料(SCVO)。通过大量的室内试验,系统地研究不同配比对材料参数的影响规律,确定控制相似材料各性能的主要组分。试验表明,材料的强度和弹性模量主要由水泥和凡士林控制;黏聚力受凡士林影响明显;渗透系数可以通过凡士林和硅油的比例调节;硅油还可以起到保水、提高材料密实度的作用。材料的变形特性和水理特性由不同的成分控制,且相互间影响很小,实现材料性质的全面调控。该材料可以模拟不同渗透性的低强度和中等强度的岩体材料,是一种非常理想的流–固耦合相似模拟材料。并已成功应用于青岛胶州湾海底隧道的地质力学模型试验研究中,力学性能和水理特性均达到试验要求,为试验取得良好结果提供材料保证。 展开更多

关键词 岩石力学 流–固耦合 相似材料 胶结剂 海底隧道 模型试验

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深部高应力软岩巷道耦合支护效应研究及应用 被引量：84

4

作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 张帆舸 张建 聂军委 文圣勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1424-1435,1444,共13页

巷道要经历开挖前稳定、开挖扰动、支护稳定或再破坏的演化过程,巷道稳定状态受原岩应力场-开挖扰动应力场-支护应力场相互作用的影响。采用FLAC^(3D)分析了不同预紧力与间排距条件下锚杆、锚索产生的围岩支护应力场的分布特征,定义了... 巷道要经历开挖前稳定、开挖扰动、支护稳定或再破坏的演化过程,巷道稳定状态受原岩应力场-开挖扰动应力场-支护应力场相互作用的影响。采用FLAC^(3D)分析了不同预紧力与间排距条件下锚杆、锚索产生的围岩支护应力场的分布特征,定义了围岩应力扩大系数k来表征围岩应力的扩散效果,揭示了锚杆、锚索预紧力耦合支护效应。针对朱集西矿深部巷道特征与地质条件,提出了锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注分步联合支护技术方案,开展了三维相似材料模型试验,验证了该支护技术方案的合理性与可行性,揭示了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏与支护结构受力演化规律,并成功应用于工程实践,解决了深部高应力软岩巷道支护难题。监测结果表明,该联合支护方案有效地控制了深部高应力软岩巷道围岩大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。 展开更多

关键词 高应力 软岩巷道 耦合支护效应 分步联合支护技术 相似材料模型试验

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“采-充-留”协调开采技术原理与应用 被引量：62

5

作者 戴华阳 郭俊廷 +2 位作者 阎跃观 李培现 刘义生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1602-1610,共9页

我国岩层移动控制主要采用条带开采、充填开采和协调开采方法。针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种"采-充-留"相结合的部分开采、部分充填、部分煤柱的协调开采方法,给出了留设煤柱、充填开采工作面... 我国岩层移动控制主要采用条带开采、充填开采和协调开采方法。针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种"采-充-留"相结合的部分开采、部分充填、部分煤柱的协调开采方法,给出了留设煤柱、充填开采工作面、垮落法开采工作面的布置方式和采充留尺寸确定原则,分析了由充填体与小煤柱所构建的联合支撑体的作用原理和形成非充分开采的岩层移动控制实质。通过模型试验验证了该方法对地表下沉的良好控制作用,揭示了其控制覆岩及地表移动的机理。采用"采-充-留"协调开采技术,对某矿村庄下采煤试验区进行了方案设计,地表移动变形预测表明,该技术具有良好的减沉效果,建(构)筑物的损害等级可得到有效控制。该技术为提高滞压资源采出率、降低充填成本、减缓地表损害,提供了新的手段。 展开更多

关键词 “采-充-留”协调开采技术 联合支撑体 单元非充分开采 相似模型试验

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大断面软弱破碎围岩煤巷演化规律与控制技术 被引量：48

6

作者 孟庆彬 韩立军 +3 位作者 乔卫国 宗义江 李云 李浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1885-1895,共11页

随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研... 随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研究了不同巷道布置方式、顶煤厚度、巷道高宽比及侧压系数等条件下大断面软弱破碎围岩煤巷开挖后围岩变形特征、塑性区演化规律及应力分布特征,为煤巷优化布置、合理支护方案与参数的选取提供了理论依据;针对大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征与支护难点,提出了全断面锚网索喷初次支护、高预应力锚索与锚注二次加固组成的"三锚"联合支护技术方案,采用数值模拟分析与相似材料模型试验,验证了该方案的合理性与围岩控制效果,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"三锚"联合支护技术,有效地控制了大断面软弱破碎围岩煤巷的大变形与底臌,维持了煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。 展开更多

关键词 软弱破碎煤巷 “三锚”联合支护 演化规律 FLAC3D数值模拟 相似材料模型试验

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急倾斜煤层水平分层综放开采岩层移动规律 被引量：33

7

作者 戴华阳 易四海 +3 位作者 鞠文君 阎跃观 杨世杰 乔中栋 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期409-412,467,共5页

为了进一步认识水平分层综放开采的开采沉陷特点,运用相似材料模型实验,对某矿大倾角煤层的开采沉陷过程进行了模拟研究,揭示了急倾斜特厚煤层水平分层深部开采岩层与地表移动规律．

关键词 急倾斜特厚煤层 水平分层 综放开采 相似材料模型试验 岩层与地表移动规律

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Ⅳ级软弱围岩相似材料的试验研究 被引量：34

8

作者 武伯弢 朱合华 +1 位作者 徐前卫 明娟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期109-116,共8页

以IV级围岩为参照对象,研制可用于隧道围岩稳定性物理模型试验的软弱围岩相似材料。采用的5种原材料(重晶石粉、石膏、细砂、洗衣液和水),通过直剪试验、无侧限抗压强度试验及三轴压缩试验测得所配相似材料的强度特征和物理力学参数,包... 以IV级围岩为参照对象,研制可用于隧道围岩稳定性物理模型试验的软弱围岩相似材料。采用的5种原材料(重晶石粉、石膏、细砂、洗衣液和水),通过直剪试验、无侧限抗压强度试验及三轴压缩试验测得所配相似材料的强度特征和物理力学参数,包括黏聚力c、内摩擦角、单轴抗压强度Rc、弹性模量E和泊松比。首先,通过试验分析每种原材料的不同比例对所配相似材料强度特征及物理力学参数的影响,选择适合于模拟IV级围岩相似材料的原材料配比;其次,针对优选的材料配比所配制的相似材料,开展大量的三轴压缩试验,研究在不同围压下该相似材料的强度及其破坏特征。结果表明,含水率减少或石膏含量增加导致Rc、E和c明显增大,而降低不明显;增加砂含量可增大E和,但Rc值减少;石膏含量对相似材料的脆性和延性影响最明显,而含水率对相似材料的强度影响最为突出。试验结果还表明,相似材料在低围压时呈现脆性,在高围压时呈延性;就破坏准则而言,试验所得结果小于Mohr-Coulomb准则,略大于Hoek-Brown准则,但更符合Hoek-Brown准则。研制软岩相似材料的试验数据可为下一步拟开展的隧道围岩稳定性模型试验和数值模拟提供重要的参考和依据。 展开更多

关键词 软弱围岩 相似材料 物理模型试验 破坏准则.

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基于正交设计的岩石相似材料配比研究及底摩擦物理模型试验应用 被引量：31

9

作者 宁奕冰 唐辉明 +3 位作者 张勃成 申培武 章广成 夏丁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2009-2020,共12页

在铁精砂胶材料基础上,加入黏土作为增塑剂,应用正交设计法,以黏土/(骨料+黏土)、(铁粉+重晶石粉)/骨料、铁粉/(铁粉+重晶石粉)及石膏/混合料为4个因素,每个因素设置5个水平,共25组材料配比方案,开展相关试验测定了各组材料的密度、抗... 在铁精砂胶材料基础上,加入黏土作为增塑剂,应用正交设计法,以黏土/(骨料+黏土)、(铁粉+重晶石粉)/骨料、铁粉/(铁粉+重晶石粉)及石膏/混合料为4个因素,每个因素设置5个水平,共25组材料配比方案,开展相关试验测定了各组材料的密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角及黏聚力等参数指标,并研究了参数与影响因素之间的变化规律。基于上述分析,配制了两种不同岩石相似材料,并开展了相关底摩擦模型试验。研究结果表明:(1)根据配比方案所配制的相似材料物理力学参数分布范围广,可满足不同岩性相似材料的配制需求;(2)各个因素对相似材料物理力学参数影响效果规律性强,便于通过调节配比模拟不同岩石材料;(3)应用配比方案对两种岩性差异较大的岩石相似材料进行配制,其物理力学参数与原岩具有较高的吻合度;(4)基于所配相似材料开展的反倾边坡底摩擦模型试验具有很好的试验效果。 展开更多

关键词 相似材料 正交设计方法 配比 底摩擦试验 模型试验

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断层破碎带隧道突水突泥模型试验系统研制与应用 被引量：28

10

作者 张庆松 王德明 +3 位作者 李术才 张霄 谭英华 王凯 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期417-426,共10页

为研究吉莲高速永莲隧道扰动作用下突水突泥灾变演化过程及破坏特征,以F2断层破碎带为研究对象,研制大型三维地质模型试验系统,该系统由模型架、地应力加载系统、水压加载系统以及信息监测系统组成,通过材料配比试验及物理力学性能参数... 为研究吉莲高速永莲隧道扰动作用下突水突泥灾变演化过程及破坏特征,以F2断层破碎带为研究对象,研制大型三维地质模型试验系统,该系统由模型架、地应力加载系统、水压加载系统以及信息监测系统组成,通过材料配比试验及物理力学性能参数测试,研制出适用于流–固耦合模型试验的新型断层围岩及正常围岩相似材料。采用该系统进行模型试验,揭示正常围岩开挖过程中及揭露断层后的隧道围岩渗流压力、应力应变、位移以及涌出物等特征参数的变化规律,模型试验结果与实际工程灾变特征具有较好一致性。试验结果表明该系统稳定可靠,可广泛应用于其它地下工程的模型试验研究,其研究方法及结果对类似工程研究具有一定的指导和借鉴意义。 展开更多

关键词 断层破碎带 突水突泥 灾变演化 相似材料 模型试验

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超大断面隧道开挖围岩荷载释放过程的模型试验研究 被引量：25

11

作者 赵勇 李术才 +1 位作者 赵岩 李利平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期3821-3830,共10页

以兰渝铁路两水隧道为工程背景,进行超大断面铁路隧道开挖支护的大比尺三维地质力学模型试验,对开挖过程中的围岩荷载释放过程进行研究。根据工程现场地质情况研制满足相似要求的新型模型试验相似材料,经室内试验验证,该相似材料与原岩... 以兰渝铁路两水隧道为工程背景,进行超大断面铁路隧道开挖支护的大比尺三维地质力学模型试验,对开挖过程中的围岩荷载释放过程进行研究。根据工程现场地质情况研制满足相似要求的新型模型试验相似材料,经室内试验验证,该相似材料与原岩材料的力学性质有很好的相似性,满足试验要求。结合现场实际工况在模型试验不同区段采用不同的开挖支护工法,首先研究全断面及台阶法开挖情况下的围岩荷载释放过程,通过试验数据的分析,揭示不同开挖工法隧道围岩荷载释放全过程的特点和差异。相同开挖工法下,同一断面上不同位置的荷载释放过程存在很大差异;同样,不同开挖工法条件下同一位置的围岩荷载释放过程也不尽相同。其次,掌子面前方围岩受开挖影响会在局部发生先行荷载集中,先行荷载集中程度与开挖工法和断面形式有很大关系,开挖面前方荷载集中程度过高会加剧掌子面围岩的挤出效应,不利于围岩的稳定。最后,通过有无支护开挖情况下围岩荷载释放过程的对比,说明施作支护能够有效缓解开挖过程中的掌子面先行荷载集中现象,减少荷载释放总量,优化隧道围岩荷载释放过程。 展开更多

关键词 隧道工程 施工过程 荷载释放 开挖支护 相似材料 模型试验

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地质力学模型相似材料配比的正交试验研究 被引量：24

12

作者 袁宗盼 陈新民 +1 位作者 袁媛 张鹏 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期197-202,共6页

选择正确的相似材料是进行地质力学模型试验的前提,然而,选择合适的材料配比是成功模拟原型工程的关键。经过对大量的相似材料研究现状的调研,在借鉴前人经验的基础上,选择以铁矿粉、重晶石粉、石英砂为骨料,松香酒精溶液为胶结剂,石膏... 选择正确的相似材料是进行地质力学模型试验的前提,然而,选择合适的材料配比是成功模拟原型工程的关键。经过对大量的相似材料研究现状的调研,在借鉴前人经验的基础上,选择以铁矿粉、重晶石粉、石英砂为骨料,松香酒精溶液为胶结剂,石膏为调节剂的铁晶砂胶结剂作为模型试验的相似材料。采用正交试验法进行配比试验,选择了4因素3水平的正交试验表设置,一共9组配比试验方案,制作小模型试块。通过对小模型试块的物理力学性质试验,获得了相似材料密度、抗压/拉强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角等参数指标,运用极差分析法分析了各个因素对相似材料参数指标影响的主次关系以及影响的规律特性。试验发现,胶结剂浓度对相似材料的主要参数指标影响显著。 展开更多

关键词 相似材料 模型试验 正交试验 极差分析法 地质力学

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急倾斜煤层开采非连续变形的相似模型实验研究 被引量：15

13

作者 戴华阳 王金庄 +1 位作者 张俊英 郑志刚 《湘潭矿业学院学报》 EI 2000年第3期1-6,共6页

与缓倾斜煤层开采相比 ,急倾斜煤系地层常隐含软弱夹层 ,其露头容易出现台阶和裂缝 ;与切割岩层的结构面比较 ,层间软弱面并不对移动盆地起全局控制作用 ,而只产生局部影响 通过综合考虑急倾斜地层与层间弱面两个因素 ,阐明了急倾斜煤... 与缓倾斜煤层开采相比 ,急倾斜煤系地层常隐含软弱夹层 ,其露头容易出现台阶和裂缝 ;与切割岩层的结构面比较 ,层间软弱面并不对移动盆地起全局控制作用 ,而只产生局部影响 通过综合考虑急倾斜地层与层间弱面两个因素 ,阐明了急倾斜煤层开采地表非连续变形的发生条件 ;采用相似材料模型实验 ,研究了岩层垮落、弯曲、离层的方式和形态 ;提出了急倾斜煤层开采岩层的层梁移动模式 ;揭示了地表非连续变形的形态特征和变形机理 ,为进一步研究地表非连续变形的计算提供了依据 图 7,表 2 ,参 展开更多

关键词 急倾斜煤层 非连续变形 相似模型实验 开采

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石膏相似材料的模型试验 被引量：13

14

作者 杜青 毕佳 +2 位作者 谭跃虎 周志创 王冰 《施工技术》 CAS 北大核心 2005年第11期71-72,共2页

采用石膏材料制作模型,工艺简单、材料来源广、价格低廉,其材料与岩石的结构及破坏方式均类似,是一种较好的相似材料。本文着重研究了石膏的用量、水的用量、缓凝剂对石膏相似材料强度的影响,并找到了符合深部脆性岩体性能的石膏的优良... 采用石膏材料制作模型,工艺简单、材料来源广、价格低廉,其材料与岩石的结构及破坏方式均类似,是一种较好的相似材料。本文着重研究了石膏的用量、水的用量、缓凝剂对石膏相似材料强度的影响,并找到了符合深部脆性岩体性能的石膏的优良配方。 展开更多

关键词 相似材料 石膏 模型试验 强度

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高填土涵洞相似材料模型试验与数值模拟 被引量：19

15

作者 范鹤 刘斌 +1 位作者 范泽 王成 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期399-403,共5页

依据相似理论,采用正交试验和增加局部试验相结合的方法在最少的试验次数下确定相似材料的配比,得出材料配比用量与力学指标的关系。根据现场资料,满足几何相似条件,制作相似材料涵洞模型。在模型上逐层填土、分级加载来模拟实际施工过... 依据相似理论,采用正交试验和增加局部试验相结合的方法在最少的试验次数下确定相似材料的配比,得出材料配比用量与力学指标的关系。根据现场资料,满足几何相似条件,制作相似材料涵洞模型。在模型上逐层填土、分级加载来模拟实际施工过程。以盖板涵为例,测出模型关键部位的应变、应力结果。把模型试验的结果按照相似指标推算出原型结构的应力分布。用有限元软件ANSYS进行涵洞受力全过程的数值模拟,并将数值模拟结果与模型试验、模型试验推算出的原型结构应力数据加以对比。结果表明,模型试验和有限元数值模拟二者可以互相印证,对实际工程设计具有参考意义。 展开更多

关键词 土木建筑工程 高填土涵洞 相似材料配比 数值模拟 模型试验

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水库型滑坡模型试验相似材料的研制及应用 被引量：19

16

作者 徐楚 胡新丽 +2 位作者 何春灿 徐迎 周昌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4287-4293,共7页

相似材料的研制是滑坡模型试验的关键。在相似材料的研究基础上,通过大量的配比试验,结合模糊综合评价法对不同配比材料的相似性进行比较,研制出同时模拟物理力学性能相似和渗流作用相似的水库型滑坡相似材料,这种材料由标准砂、滑体土... 相似材料的研制是滑坡模型试验的关键。在相似材料的研究基础上,通过大量的配比试验,结合模糊综合评价法对不同配比材料的相似性进行比较,研制出同时模拟物理力学性能相似和渗流作用相似的水库型滑坡相似材料,这种材料由标准砂、滑体土、膨润土和水溶液混合而成。同时通过库水作用下滑坡模型试验评价该材料的相似效果,记录水位升降过程中坡内的孔隙水压力变化、渗流变化、滑面形态及裂缝形成发展过程。试验结果表明,库水对岩土体物理力学性质的弱化和坡内指向临空面的渗透压力是滑坡产生的主要诱发因素;水库型滑坡的破坏模式为有多级滑面的牵引式破坏;试验观测的浸润线与理论计算结果基本吻合。该相似材料的物理力学性能和渗流效果均能达到试验相似要求,模拟库水作用下滑坡变形破坏过程的效果良好,是一种比较理想的水库型滑坡模型相似材料。研究结果为进一步开展大型水库型滑坡模型试验提供了科学依据。 展开更多

关键词 相似材料 库水位升降 模型试验 破坏模式 模糊综合评价

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煤矿地下水库岩体碎胀特性试验研究 被引量：18

17

作者 汪北方 梁冰 +3 位作者 王俊光 孙可明 孙维吉 迟海波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4086-4092,4101,共8页

鉴于岩石碎胀特性对于煤矿地下水库储水能力及地表沉陷的重要影响,选取神东矿区某矿22615面为工程背景,利用相似材料模型试验探究采空区垮落岩体应力及碎胀系数分布规律,明确垮落岩体应力-碎胀系数关系,并通过岩石压实试验进行验证,揭... 鉴于岩石碎胀特性对于煤矿地下水库储水能力及地表沉陷的重要影响,选取神东矿区某矿22615面为工程背景,利用相似材料模型试验探究采空区垮落岩体应力及碎胀系数分布规律,明确垮落岩体应力-碎胀系数关系,并通过岩石压实试验进行验证,揭示饱水岩石压实特性。研究结果表明:沿采空区走向,边界附近老顶悬臂梁结构限制覆岩下沉,垮落岩体应力最低仅为0.32 MPa,碎胀系数最大达1.48;中间区域老顶结构失稳覆岩完全下沉,垮落岩体应力趋于1.5 MPa,碎胀系数降至1.09。沿采空区垂向,垮落岩体应力随高度负相关改变,而碎胀系数成正相关变化。无论沿采空区走向或垂向,垮落岩体碎胀系数与应力均满足负对数关系。与自然岩石相比,受载饱水岩石碎胀系数减幅更为明显,两者相差8.514%,为煤矿地下水库储水量和地表沉降量预测提供了基础理论依据。 展开更多

关键词 煤矿地下水库 相似材料模型试验 覆岩压力 岩石碎胀系数 岩石压实试验

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软弱土质类相似材料的配比试验结果分析 被引量：17

18

作者 窦远明 王建宁 +1 位作者 朱旭曦 魏明 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期128-135,共8页

以石膏和洗衣液为胶结剂,石英砂为粗骨料,重晶石粉为细骨料,膨润土为调节剂,通过正交设计试验配制了地质力学模型试验中的软弱土质相似材料,研究了骨胶比、洗膏比、重晶石粉含量、膨润土掺量、含水量等因素对相似材料密度、粘聚力、内... 以石膏和洗衣液为胶结剂,石英砂为粗骨料,重晶石粉为细骨料,膨润土为调节剂,通过正交设计试验配制了地质力学模型试验中的软弱土质相似材料,研究了骨胶比、洗膏比、重晶石粉含量、膨润土掺量、含水量等因素对相似材料密度、粘聚力、内摩擦角、压缩模量和泊松比等参数的影响规律,采用R法和方差法分析了各因素的敏感性及显著性。结果表明:两种分析方法所得结果具有较好的一致性,能够对各因素影响指标的重要程度做出合理判断;膨润土掺量是相似材料密度、泊松比参数的主控因素,对粘聚力和内摩擦角也具有明显影响,对压缩模量影响极不显著;相似材料密度、内摩擦角和泊松比随膨润土掺量的增加呈减小趋势,而粘聚力将会明显提高;洗膏比对压缩模量指标影响较为明显,对其他参数影响较小;含水量对压缩模量影响最大,对密度和泊松比指标影响次之;通过MATLAB程序进行多元线性回归分析,得到了相似材料配比的经验方程。 展开更多

关键词 相似材料 模型试验 配合比 极差分析 方差分析

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深基坑大型物理模拟试验土质相似材料的研究 被引量：16

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作者 李国梁 康后金 +2 位作者 韩超 泮晓华 李四强 《公路》 北大核心 2011年第10期184-188,共5页

基于相似理论的基本原理,以中央电视台主楼深基坑工程为背景,以淤泥质黏土为骨料,以粉细砂、铁粉为辅料,研制出一种高容重低弹模的土质相似材料,通过调整组成相似材料的骨料和辅料的比例并结合力学实验进行分析,采用模糊数学综合评判指... 基于相似理论的基本原理,以中央电视台主楼深基坑工程为背景,以淤泥质黏土为骨料,以粉细砂、铁粉为辅料,研制出一种高容重低弹模的土质相似材料,通过调整组成相似材料的骨料和辅料的比例并结合力学实验进行分析,采用模糊数学综合评判指数和相似指标对各种配比材料进行综合评判,选出最符合央视深基坑工程及相似性要求的相似材料。并通过大型模型试验研究,说明这种配比的相似材料能有效地模拟基坑支护中桩锚土钉联合支护的变形机制。 展开更多

关键词 土质相似材料 模型试验 模糊数学综合评价体系

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基于Burgers模型的软岩流变相似材料的研究 被引量：14

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作者 储昭飞 刘保国 +3 位作者 孙景来 沈君 宋宇 李铁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1185-1198,共14页

以精铁粉、重晶石粉和石英砂为骨料,酒精松香溶液为胶结剂,液压油为黏滞剂,研制出一种新型软岩流变相似材料(IBSRO)。通过正交试验,研究该相似材料各组成成分对其弹塑性参数和Burgers流变模型参数的影响。试验结果表明,该相似材料的单... 以精铁粉、重晶石粉和石英砂为骨料,酒精松香溶液为胶结剂,液压油为黏滞剂,研制出一种新型软岩流变相似材料(IBSRO)。通过正交试验,研究该相似材料各组成成分对其弹塑性参数和Burgers流变模型参数的影响。试验结果表明,该相似材料的单轴抗压强度σ_c,弹性模量E,泊松比μ,黏聚力c,黏弹性模量E_1,E_2以及黏滞系数η_1,η_2均主要受酒精松香浓度和液压油含量影响;酒精松香浓度越大及液压油含量越小,σ_c,E,c,E_1,E_2,η_1及η_2越大,μ越小;内摩擦角φ主要受(铁粉+重晶石粉)/骨料及液压油含量影响,且两者越大,φ越小;初始蠕变率、稳定蠕变率、衰减蠕变时间以及流变比例均随酒精松香浓度增大而减小,而随液压油含量增大而增大。该相似材料的常规弹塑性参数和流变参数的范围均与实际软岩相对应,可模拟软岩的瞬时力学特性与流变力学特性。最后,采用多元线性回归分析提出该材料配比的确定方法,并在软岩盾构斜井的流变模型试验中得到较好应用与验证。 展开更多

关键词 岩石力学 软岩 流变 相似材料 正交试验 模型试验

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