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土石混合料剪切面分形特征试验研究

岩土力学 2007年第5期28卷 1015-1020页

作者：董云柴贺军淮阴工学院建筑工程系重庆交通科研设计院重庆400067

土石混合料因具有良好的工程特性而被广泛应用于道路、堤坝等工程,填筑体受力后往往沿薄弱面发生剪切破坏,混合料的抗剪强度成为稳定和变形分析的重要力学指标。由于土石混合料物质组成的复杂性、结构分布的不规律性及采样的困难性,且... 详细信息

土石混合料因具有良好的工程特性而被广泛应用于道路、堤坝等工程,填筑体受力后往往沿薄弱面发生剪切破坏,混合料的抗剪强度成为稳定和变形分析的重要力学指标。由于土石混合料物质组成的复杂性、结构分布的不规律性及采样的困难性,且受检测仪器的限制,确定其强度指标较为困难。应用改进的直剪试验仪进行了不同类别、不同最大粒径土石混合料的室内大型直剪试验,在获得强度指标同时,再现剪切面的实际情况,量测剪切面的起伏特征。根据分形几何学原理,剪切面具有良好的分形特征,应用三角形棱柱表面积覆盖法编程计算了剪切面的分形维数。初步建立了剪切面分形维数与混合料抗剪强度之间的关系,用来快速预测土石混合料的强度指标。

关键词：土石混合料直剪试验剪切面分形维数抗剪强度

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土石混合料的工程综合分类法研究

岩土力学 2007年第1期28卷 179-184页

作者：董云柴贺军淮阴工学院建筑工程系重庆交通科研设计院重庆400067

随着土石混合料越来越广泛地被道路、堤坝、基础等工程采用,快速、准确地预测其抗剪强度指标不仅有利于设计、计算,也有利于施工方案的制定和压实方法的选择。土石混合料的物理力学性质本质上是由颗粒的性质和其内部结构决定的,而现有... 详细信息

随着土石混合料越来越广泛地被道路、堤坝、基础等工程采用,快速、准确地预测其抗剪强度指标不仅有利于设计、计算,也有利于施工方案的制定和压实方法的选择。土石混合料的物理力学性质本质上是由颗粒的性质和其内部结构决定的,而现有的土石混合料的分类多从颗粒粒径和含量进行分类,无法从分类上判断其物理力学性质指标。通过室内击实试验、颗粒分析试验、剪切试验,结合非线性的分形几何学原理,对土石混合料进行以工程应用为目的的分类研究,提出了以岩性、含石量和混合料的颗粒组成分形为分类指标的土石混合料工程综合分类法,将土石混合料按3个层次划分为24类,并由试验指出不同类别土石混合料物理力学性质的差异。该综合分类法分类指标简单,指标确定方便,易于实际应用,并可根据分类预测混合料的物理力学性质。

关键词：土石混合料工程分类含石量粒度分布分形维

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土石混合料室内大型直剪试验的改进研究

岩土工程学报 2005年第11期27卷 1329-1333页

作者：董云柴贺军淮阴工学院建筑工程系江苏淮阴223001 重庆交通科研设计院四川重庆400067

随着土石混合料越来越广泛地被道路、堤坝、基础等工程采用,快速、准确地确定其抗剪强度指标显得越来越重要,室内大型直剪试验具有操作简单,可快速测定混合料的强度指标等特点,因而在工程中被广泛应用。但由于大型直剪仪自身结构及性能... 详细信息

随着土石混合料越来越广泛地被道路、堤坝、基础等工程采用,快速、准确地确定其抗剪强度指标显得越来越重要,室内大型直剪试验具有操作简单,可快速测定混合料的强度指标等特点,因而在工程中被广泛应用。但由于大型直剪仪自身结构及性能存在许多问题,使直剪试验及结果与其试验原理的应用条件及混合料的实际强度具有一定的偏差。本文对室内大型直剪试验进行了改进,研发了新型的土石混合料室内大型直剪试验系统,克服了常规直剪仪存在的主要问题,使得试验结果更精确、可靠,试验分析更完善。

关键词：土木工程土石混合料室内直剪试验改进

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大型矿山岩土工程可视化模型与应用

岩石力学与工程学报 2005年第14期24卷 2526-2530页

作者：柴贺军黄地龙重庆交通科研设计院成都理工大学

建立完善的矿山岩土工程三维可视化模型,适时、较准确地为矿山岩土工程稳定性分析与评价提供模型资料,为岩土工程师对矿山岩土工程问题的正确判断、分析提供综合信息,是矿山岩土工程发展的一个方向。结合矿山岩土工程信息的特点,运用计... 详细信息

建立完善的矿山岩土工程三维可视化模型,适时、较准确地为矿山岩土工程稳定性分析与评价提供模型资料,为岩土工程师对矿山岩土工程问题的正确判断、分析提供综合信息,是矿山岩土工程发展的一个方向。结合矿山岩土工程信息的特点,运用计算机组件技术,实现矿山岩土工程信息计算机图形可视化,并将其成功应用于矿山岩土工程实际。

关键词：采矿工程岩土工程信息三维可视化模型

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车辆荷载下饱和路基挡墙主动土压力计算

岩土工程学报 2008年第3期30卷 372-378页

作者：王俊杰柴贺军重庆交通大学河海学院重庆400074 重庆交通科研设计院道路工程所重庆400067

山区公路沿河路基的地下水受河水影响处于动态变化中,路基地下水的渗流条件、车辆荷载等必然影响作用于路基挡墙的主动土压力的大小。基于Coulomb土压力理论的基本假定,在对沿河路基及挡土结构物结构进行合理简化的基础上,结合我国现行... 详细信息

山区公路沿河路基的地下水受河水影响处于动态变化中,路基地下水的渗流条件、车辆荷载等必然影响作用于路基挡墙的主动土压力的大小。基于Coulomb土压力理论的基本假定,在对沿河路基及挡土结构物结构进行合理简化的基础上,结合我国现行有关规范,针对沿河路基排水系统沿墙-土界面布置、沿路基填土底部布置和排水系统完全失效3种情况,分别推导了作用于路基挡墙上的主动土压力的计算公式。讨论了路基填土的有效内摩擦角和饱和重度、墙-土界面摩擦角和车辆荷载等对主动土压力系数的影响。指出在确保路基排水系统有效性的前提下,沿路基填土底部布置排水系统的方案优于沿墙-土界面布置的方案;杜绝超载车辆运行对确保沿河路基稳定具有重要意义。

关键词：主动土压力理论计算沿河路基排水系统车辆荷载

大型电站坝区应力场三维弹塑性有限元模拟与拟合

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岩石力学与工程学报 2002年第9期21卷 1314-1318页

作者：柴贺军刘浩吾王明华重庆交通科研设计院重庆400067 四川大学水电学院成都610065 中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071

初始应力场是工程边坡、地下硐室或地基岩体稳定性的影响因素之一,也是工程设计需要的基本指标之一,尤其在大型水电工程建设中显得更为重要。采用三维弹塑性有限元法对金沙江上游一个大型水电工程坝区初始地应力场进行了反演与拟合,厂... 详细信息

初始应力场是工程边坡、地下硐室或地基岩体稳定性的影响因素之一,也是工程设计需要的基本指标之一,尤其在大型水电工程建设中显得更为重要。采用三维弹塑性有限元法对金沙江上游一个大型水电工程坝区初始地应力场进行了反演与拟合,厂房区模拟结果达到了一定的精度,能够满足目前阶段的工程需要;对河谷区一半以上水压致裂法测孔的模拟结果令人满意。从总体上看,最小水平主应力模拟结果较最大主应力模拟结果好。

关键词：大型电站坝区应力场三维弹塑性有限元模拟

土石混合料大型直剪试验的颗粒离散元细观力学模拟研究

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岩土力学 2010年第9期31卷 2695-2703页

作者：贾学明柴贺军郑颖人中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 后勤工程学院重庆400041

土石混合料作为一种特殊的岩土介质越来越受到国内外众多研究者的重视。基于3维颗粒离散元PFC3D,建立了土石混合料直剪试验模型,进行了不同含石量、不同岩性的土石混合料直剪试验模拟研究。颗粒离散元模拟结果表明,土石混合料的石料岩... 详细信息

土石混合料作为一种特殊的岩土介质越来越受到国内外众多研究者的重视。基于3维颗粒离散元PFC3D,建立了土石混合料直剪试验模型,进行了不同含石量、不同岩性的土石混合料直剪试验模拟研究。颗粒离散元模拟结果表明,土石混合料的石料岩性和含石量在很大程度上控制了土石混合料的抗剪强度特性。硬岩混合料的摩擦角普遍比软岩混合料大6°～7°,含石量为60%～80%时达到最大。土石混合料的剪切面不再是一个平面,其起伏度随含石量增加而增大。剪切过程中软岩混合料在低正应力下表现为剪胀,高正应力下表现为剪缩,并产生软化现象,硬岩混合料表现为剪胀和塑性;软岩土石混合料剪切过程中能量以应变能和动能为主,而硬岩土石混合料的能量以摩擦能和动能为主。

关键词：土石混合料颗粒离散元细观力学直剪试验剪切面

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石笼挡土墙的颗粒离散元细观力学模拟研究

岩土力学 2010年第8期31卷 2677-2681,2688页

作者：孟云伟柴贺军贾学明招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067

针对在施工过程中,石笼挡土墙墙面位移的发展、墙背填土中土应力的变化的问题,从细观层面,采用基于离散单元法的颗粒流程序,通过多组试件的模拟压缩试验,确定了填土、填石、石笼等材料合理的力学参数值,以工程中的实体石笼挡土墙为原型... 详细信息

针对在施工过程中,石笼挡土墙墙面位移的发展、墙背填土中土应力的变化的问题,从细观层面,采用基于离散单元法的颗粒流程序,通过多组试件的模拟压缩试验,确定了填土、填石、石笼等材料合理的力学参数值,以工程中的实体石笼挡土墙为原型,建立了墙背阶梯式石笼挡土墙数值模拟模型。通过在填土表面施加均布荷载,研究了挡土墙的力学行为。模拟结果显示:填土中的水平应力随深度的增加对均布荷载的敏感性降低,填土深度越浅,应力值越早得到增加,增加幅度越大,这主要是由于石笼挡土墙上部发生了较大的位移,均布荷载的作用大部分消耗在上层填土中,仅有小部分能量传递到较深填土;石笼挡土墙变形主要发生在填土阶段,应加强石笼挡土墙填土阶段的施工管理;无论是在填土阶段,还是均布荷载作用阶段,石笼挡土墙墙面的位移值均是中上部较大,下部较小。由此可推断,墙背阶梯式石笼挡土墙的破坏形式为倾覆式。

关键词：石笼挡土墙颗粒离散元水平应力位移值破坏形式

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斜坡填筑路堤变形破坏物理模拟研究

岩石力学与工程学报 2006年第Z1期25卷 2861-2867页

作者：冯文凯石豫川柴贺军刘汉超成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室四川成都610059 重庆交通科研设计院重庆400067

在斜坡上填筑路堤是山区公路建设中常见的一种路基模式,而大量路基变形破坏也往往与这种填筑模式有关,尤其是斜坡高填方路基,因此,研究其变形破坏意义重大。根据108国道某段斜坡路堤实际填筑情况,并结合西部山区公路建设中斜坡填筑路堤... 详细信息

在斜坡上填筑路堤是山区公路建设中常见的一种路基模式,而大量路基变形破坏也往往与这种填筑模式有关,尤其是斜坡高填方路基,因此,研究其变形破坏意义重大。根据108国道某段斜坡路堤实际填筑情况,并结合西部山区公路建设中斜坡填筑路堤常见的破坏模式,利用物理模拟研究中的底摩擦试验方法,对在基岩斜坡上填筑路堤时所产生的几种不均匀沉降模式及其对路面结构的影响等演变过程和力学机制进行系统性和一般性的研究分析,获得多方面的认识。如填筑体坡脚往往是最易破坏的薄弱环节;随下伏基岩坡度的增大,填筑体下滑趋势、变形破坏与应力集中程度等都明显增强等。此外,为验证物理模拟试验结果的可靠性,采用有限元方法,从力学方面进行对比分析,结果显示,二者具有很好的一致性。

关键词：土力学填筑路堤路基变形底摩擦试验不均匀沉降模式演变过程力学机制有限元法