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土遗址加固中木锚杆锚固机理的现场试验研究

岩土工程学报 2013年第6期35卷 1166-1171页

作者：张景科谌文武李最雄王旭东和法国西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 国家古代壁画保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200

木锚杆锚固机理的研究对于土遗址传统材料与工艺的科学性挖掘和当今的保护加固具有重大价值。选择代表性的土遗址(交河故城)开展现场锚固测试,包括锚固性能测试和第一界面层(杆体-浆体)剪应变监测。试验结果表明:①鉴于杆体的自然选材,... 详细信息

木锚杆锚固机理的研究对于土遗址传统材料与工艺的科学性挖掘和当今的保护加固具有重大价值。选择代表性的土遗址(交河故城)开展现场锚固测试,包括锚固性能测试和第一界面层(杆体-浆体)剪应变监测。试验结果表明:①鉴于杆体的自然选材,不同杆体的锚固性能差异较大,但锚固潜力巨大;②受力状态下,剪应力沿着界面呈现含峰值非均匀分布;③荷载逐步增大时,界面剪应力峰值逐步向末端转移;④剪胀作用明显,增强了锚固性能;⑤兼有拉力型和压力型锚固系统的复合特征。

关键词：土遗址木锚杆锚固机理界面剪应力分布

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岩土工程加固新材料试验研究

岩土工程加固新材料试验研究

作者：和法国兰州大学

学位级别：硕士

岩土工程的加固一直是工程领域最重要的课题之一,新材料及其加固技术的运用为岩土工程带来新的理论和方法,推动了岩土工程学科的发展。近年来,新材料的发明应用在岩土工程领域发展很快,国内外对岩土工程新材料的研究也已经进入一个全新... 详细信息

岩土工程的加固一直是工程领域最重要的课题之一,新材料及其加固技术的运用为岩土工程带来新的理论和方法,推动了岩土工程学科的发展。近年来,新材料的发明应用在岩土工程领域发展很快,国内外对岩土工程新材料的研究也已经进入一个全新的时代。但新材料要得到广泛的应用还需要理论验证和实践的检验,本文从治沙工程、文物保护、道路桥梁工程等多学科交叉的角度,以综合性的研究思路,用多方面的研究方法,对近年来岩土工程领域出现的几种新型加固材料—固沙剂SH和LZU系列,文物加固材料PS及道路桥梁加固材料碳纤维补强胶结剂进行了大量的室内外试验研究,对SH和LZU系列固沙剂加固沙体以及野外现场固沙、PS加固土体的性质和碳纤维补强胶结剂加固沙体及混凝土进行了综合研究。对其加固性能做出了一定的结论,并对几种材料的应用做出了进一步的建议。首先,对SH和LZU系列固沙剂在抗冻融、耐风蚀、耐老化、强度以及粘度等方面进行了大量室内试验研究。为了验证室内试验结果,使固沙剂能够尽快从理论研究走向实践应用,我们在宁夏沙坡头进行了野外现场试验,开辟了多处试验场地,生物及工程固沙相结合,取得了一定的固沙效果。其次,对PS材料分别进行了加固长城土和故城土的试验研究,对其加固后的强度、抗老化、抗冻融、渗透性、抗风蚀等性能进行了室内试验测试,为PS材料在文物保护加固工程中的应用提供理论参考依据。最后,对碳纤维补强胶结剂分别进行了加固沙体和混凝土的试验研究,对其加固沙体强度,耐久性等性能指标进行测试,参照其在道路桥梁加固中的实际应用,测试其加固混凝土块的性能。

关键词：加固材料 SH和LZU系列固沙剂治沙工程文物保护道路桥梁工程试验研究

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甘肃武都区泥石流活动与降雨特征关系

兰州大学学报（自然科学版） 2012年第6期48卷 15-20页

作者：袁斌和法国李军鹏杜少辉兰州大学土木工程与力学学院兰州730000

收集了武都区近30年的降雨资料,分析了泥石流发生前后的降雨资料,探讨了泥石流的发生与降雨之间的关系.结果显示:近30年来,每年7,8,9月降雨量有一定减少趋势,但是当物源比较丰富,泥石流发生次数不会有明显的减少,当物源不丰富时,泥石流... 详细信息

收集了武都区近30年的降雨资料,分析了泥石流发生前后的降雨资料,探讨了泥石流的发生与降雨之间的关系.结果显示:近30年来,每年7,8,9月降雨量有一定减少趋势,但是当物源比较丰富,泥石流发生次数不会有明显的减少,当物源不丰富时,泥石流的发生次数会比原来有所减少.诱发泥石流灾害的前15天累积降雨量与泥石流关系较为密切,可以用来评估泥石流临界降雨量,作为武都区泥石流的预报因子.

关键词：泥石流降雨特征物源累积降雨量武都

SH材料加固夯筑遗址土耐久性试验及机理研究

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岩土力学 2019年第A1期40卷 297-307页

作者：和法国吕燃粟华忠周瑾张景科王南兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点试验室甘肃兰州730000

以添加SH材料加固的明长城古浪段夯筑遗址土为研究对象,对其重塑样进行紫外老化试验、冻融循环试验及耐盐、耐碱试验,研究其力学强度特征及耐久性能,并采用扫描电镜(SEM)、EDS能谱分析以及粒度分析研究SH材料加固夯筑遗址土的机理。试... 详细信息

以添加SH材料加固的明长城古浪段夯筑遗址土为研究对象,对其重塑样进行紫外老化试验、冻融循环试验及耐盐、耐碱试验,研究其力学强度特征及耐久性能,并采用扫描电镜(SEM)、EDS能谱分析以及粒度分析研究SH材料加固夯筑遗址土的机理。试验结果表明,经紫外老化的SH固化后试样的无侧限抗压强度随老化时间增长呈先增后降,SH含量高的试样强度呈一直增长的趋势;随着冻融循环次数的增加,试样的无侧限抗压强度逐渐降低,质量损失率逐渐增加,其中SH固含量为0.8%的试样表现出极好的耐冻性能;相比素土,加固后的试样耐盐、耐碱性能明显有所提高。由机理分析得出,SH材料主要通过团聚、氢键、架桥和包裹等作用使土颗粒排列紧密、增强连接性,提高了遗址土的各种性能;SH材料加固夯筑遗址土具有良好的耐久性能。

关键词： SH材料土遗址加固耐久性机理分析

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高分子材料SH固沙性能与微结构相关性研究

岩土力学 2009年第12期30卷 3803-3807,3880页

作者：和法国谌文武韩文峰张景科西部灾害与环境力学教育部重点试验室兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000 天津城市建设学院土木工程系天津300384

SH作为一种环保型、节约型有机高分子固化材料,用于沙漠治理具有广阔的应用前景。采用不同浓度SH、不同加固方式对沙体进行加固,加固后沙体微结构会发生变化,其物理力学性能也会出现显著变化。通过图形处理软件对固化后沙体的SEM图像进... 详细信息

SH作为一种环保型、节约型有机高分子固化材料,用于沙漠治理具有广阔的应用前景。采用不同浓度SH、不同加固方式对沙体进行加固,加固后沙体微结构会发生变化,其物理力学性能也会出现显著变化。通过图形处理软件对固化后沙体的SEM图像进行计算分析;利用多元逐步回归分析方法对其性能参数与微结构参数之间的相关性进行计算,并对其相关性进行分析评价。计算结果表明,二者之间存在着良好的相关关系,各向异性、等效直径、扁圆度、充填比和面积比是对固化沙土力学性质影响较为显著的5个微结构参数。从微观角度证明了SH是一种较为理想的高分子固沙材料。

关键词：高分子材料加固性能微结构相关性多元逐步回归分析

夹双筋体复合锚杆锚固性能与界面力学传递特征

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第2期45卷 563-569页

作者：张景科谌文武李最雄王旭东和法国兰州大学土木工程与力学学院西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000 国家古代壁画保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200

在世界最大的生土遗址-交河故城开展现场试验,选用2种长度的锚杆按照基本试验的要求开展拉拔试验,同时在各界面层布设应变监测点。结果表明:8 m长锚杆锚固力达408 kN,满足大体量土遗址锚固的需求;随着长度增加,极限锚固力增长,但平均锚... 详细信息

在世界最大的生土遗址-交河故城开展现场试验,选用2种长度的锚杆按照基本试验的要求开展拉拔试验,同时在各界面层布设应变监测点。结果表明:8 m长锚杆锚固力达408 kN,满足大体量土遗址锚固的需求;随着长度增加,极限锚固力增长,但平均锚固力减小;复合锚杆各界面剪应力沿着杆长呈现单峰值或多峰值的空间分布特征,随着荷载的增加,界面各点剪应力增加并且向锚固末端传递,峰值剪应力亦同时向锚固末端偏移;试验过程中在较高荷载下出现界面剪应力状态转化的现象。

关键词：夹双筋体复合锚杆极限锚固力界面力学传递长度效应

确定性模型在黄土沟壑区斜坡稳定性预测中的应用

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岩土力学 2011年第1期32卷 207-210,260页

作者：康超谌文武张帆宇和法国宋丙辉兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000

SHALSTAB耦合了稳态水文假定模型和无限斜坡稳定性模型,主要用于评价浅层滑坡稳定性的时空分布和发展趋势。选择黄土高原甘肃陇东地区华池县作为研究区,评价SHALSTAB模型在黄土沟壑区浅层滑动稳定性分析中的适用性和可靠性,利用1:5000... 详细信息

SHALSTAB耦合了稳态水文假定模型和无限斜坡稳定性模型,主要用于评价浅层滑坡稳定性的时空分布和发展趋势。选择黄土高原甘肃陇东地区华池县作为研究区,评价SHALSTAB模型在黄土沟壑区浅层滑动稳定性分析中的适用性和可靠性,利用1:5000地形图获得了数字高程模型和地形坡度,以及室内和现场试验的物理力学参数,结合现场钻探和探槽得到的土层厚度分布和地表稳定性指数等级分布图。现场测量绘制的滑坡分布图与模拟结果对比和统计分析表明,SHALSTAB模拟的总体正确率为70.23%,滑坡预测正确率为72.33%,稳定状态预测正确率为67.51%,模拟效果良好。

关键词： SHALSTAB 稳定性浅层滑坡黄土地区

兰州新区黄土微观参数与剪切强度C、φ关联拟合分析

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地震工程学报 2020年第2期42卷 521-528页

作者：粟华忠和法国邓津吕燃兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 中国地震局兰州地震研究所黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000

通过兰州新区同场地原状黄土(典型低黏性粉土)直剪试验和高倍电子显微镜及能谱试验,分析获取黄土内聚力C及内摩擦角φ值,以及矿物元素比值(Fe/Si、Al/Si、K/Al)以及微观结构参数(颗粒长轴,长轴的偏度,峰度,定向度,磨圆系数)等数据。采... 详细信息

通过兰州新区同场地原状黄土(典型低黏性粉土)直剪试验和高倍电子显微镜及能谱试验,分析获取黄土内聚力C及内摩擦角φ值,以及矿物元素比值(Fe/Si、Al/Si、K/Al)以及微观结构参数(颗粒长轴,长轴的偏度,峰度,定向度,磨圆系数)等数据。采用单因素及多元回归拟合法分析土样的微观参数以及矿物元素比值与抗剪强度(C,φ值)的关联性。研究结果表明,φ值与角度均值线性相关,拟合公式相关系数0.82。内聚力C值与长轴峰度、长轴偏度、Fe/Si、Al/Si、K/Al线性相关,拟合后相关系数最大0.99。微观参数与抗剪强度拟合公式可为预测土样抗剪强度提供新的研究方法。

关键词：黄土微观参数剪切强度相关性

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PS材料加固遗址土试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2010年第3期41卷 1132-1138页

作者：和法国谌文武赵海英孙满利张景科兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000 古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃敦煌736200 敦煌研究院甘肃敦煌736200 西北大学文博学院陕西西安710069

以PS材料加固的古遗址土为研究对象,选用具有代表性的古长城遗址土和故城遗址土两大类,对其原状样和重塑样进行PS材料加固,进行抗压、抗拉、雨蚀、风蚀试验及雨蚀、风蚀组合等试验,研究其力学强度特征及耐久性能。试验结果表明:经PS材... 详细信息

以PS材料加固的古遗址土为研究对象,选用具有代表性的古长城遗址土和故城遗址土两大类,对其原状样和重塑样进行PS材料加固,进行抗压、抗拉、雨蚀、风蚀试验及雨蚀、风蚀组合等试验,研究其力学强度特征及耐久性能。试验结果表明:经PS材料加固后,遗址土体的力学性能和抗雨蚀、抗风蚀能力明显提高;古长城土经PS加固后,其抗压强度可提高至1.5倍,且以PS浓度为5%、加固3次效果最佳,内聚力和内摩擦角明显提高,渗透性能小幅度降低;随老化时间增长,强度未降低,至少能承受8次冻融循环;PS加固故城土后,土体强度可提高1.2～1.8倍,抗风蚀能力提高6～24倍,抗雨蚀和风蚀综合能力提高6～13倍。PS材料具有良好的加固效果,为广泛地应用于土遗址保护加固工程中提供了理论依据。

关键词： PS材料土遗址加固耐久性