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基于骨架孔隙比的土石混合料强度变形特性

岩土力学 2020年第9期41卷 2973-2983页

作者：王涛刘斯宏宋迎俊孔维民河海大学水利水电学院江苏南京210098 南京水利科学研究院江苏南京210024

土石混合体是由具有一定尺寸石块、作为充填成分的土体及孔隙等组成的混合体,其强度变形特性与细粒(土粒)含量密切相关。为研究不同细粒含量土石混合料强度变形特性,建议采用以承担骨架作用的颗粒的孔隙比(骨架孔隙比)反映土石混合料内... 详细信息

土石混合体是由具有一定尺寸石块、作为充填成分的土体及孔隙等组成的混合体,其强度变形特性与细粒(土粒)含量密切相关。为研究不同细粒含量土石混合料强度变形特性,建议采用以承担骨架作用的颗粒的孔隙比(骨架孔隙比)反映土石混合料内部真实密实情况。开展了系列压实试验,建立了考虑土石级配的土石混合料堆积模型,进而推导了土石混合料骨架孔隙比表达式,并通过室内三轴排水剪切试验,验证了骨架孔隙比用以预测土石混合料强度变形特性的有效性。结果表明:相较于常规定义的整体孔隙比,骨架孔隙比能更好地表示土石混合料内部颗粒接触状态,反映材料内部“真密实”情况;利用骨架孔隙比概念,可以仅由纯石/土料强度变形特性预测不同细粒含量的土石混合料强度变形特性。

关键词：土石混合料细粒含量骨架孔隙比强度变形特性堆积模型

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土工袋挡墙变形特性有限元分析

长江科学院院报 2019年第2期36卷 106-110,121页

作者：杨蒙王建磊宋迎俊王涛河海大学水利水电学院南京210098

土工袋挡墙作为一种新型加筋土挡墙,已被广泛应用于水利、交通、建筑等各类工程的支挡结构。针对其工作环境多变的特点,运用岩土工程有限元分析软件GTS(Geotechnical and Tunnel analysis System)研究了土工袋挡墙在不同工况下的变形特... 详细信息

土工袋挡墙作为一种新型加筋土挡墙,已被广泛应用于水利、交通、建筑等各类工程的支挡结构。针对其工作环境多变的特点,运用岩土工程有限元分析软件GTS(Geotechnical and Tunnel analysis System)研究了土工袋挡墙在不同工况下的变形特性。研究结果表明挡墙坡度、高宽比以及填土表面荷载强度对于土工袋挡墙变形特性具有重要影响:坡度决定了土工袋挡墙的变形形态和变形转折点的位置范围,随着坡度变小,墙顶水平位移迅速减小;高宽比越小,墙面变形量越小,且挡墙坡度越大,减小高宽比对限制墙面弯曲变形的效果越好;填土表面荷载强度越大,墙面弯曲变形越大,墙面变形转折点位置随着填土表面荷载的增大在一定变化范围内逐渐上移。由结果可知,坡度决定挡墙变形形态,而高宽比及填土荷载影响主要墙面变形量。

关键词：土工袋挡墙变形特性有限元坡度高宽比填土表面荷载

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土工袋灰坝有限元计算分析

人民长江 2021年第10期52卷 189-194页

作者：宋迎俊邓昌顾培英王建南京水利科学研究院材料结构研究所江苏南京210029

灰坝是火电厂的重要组成部分,承担存储燃煤灰渣的任务。灰坝筑坝选址时要求场内或附近有足够的筑坝材料,但对于某些火电厂,厂区附近没有合适的筑坝材料且交通条件差,采用堆石棱体或土石料填筑等传统筑坝方法,会出现购买、运输筑坝材料... 详细信息

灰坝是火电厂的重要组成部分,承担存储燃煤灰渣的任务。灰坝筑坝选址时要求场内或附近有足够的筑坝材料,但对于某些火电厂,厂区附近没有合适的筑坝材料且交通条件差,采用堆石棱体或土石料填筑等传统筑坝方法,会出现购买、运输筑坝材料成本高昂等问题。针对这种情况,提出了一种土工袋灰坝技术,并针对火电厂设计了一种土工袋灰坝结构,采用有限单元法验证了土工袋技术应用于灰坝工程的可行性。研究结果表明:土工袋灰坝具有传统灰坝的优势,即施工方便、沉降变形小,同时又能节省工程投资,就地取材,使松散的材料形成整体,有效地约束袋内材料位移,显著提高灰坝的稳定性。

关键词：土工袋灰坝有限元等效加筋法杆单元法

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冻融循环下水泥改性膨胀土物理力学特性研究

长江科学院院报 2017年第4期34卷 87-91,103页

作者：许雷鲁洋薛洋宋迎俊杨齐国家能源局大坝安全监察中心杭州310014 河海大学水利水电学院南京210098

为探究冻融循环作用对水泥改性膨胀土物理力学特性的影响,以南阳膨胀土为试验对象,进行不同掺灰比的水泥改性,然后对经历不同冻融循环次数后的试样进行变形测量和无侧限压缩试验。试验结果表明:在冻融循环过程中,水泥改性膨胀土试样的... 详细信息

为探究冻融循环作用对水泥改性膨胀土物理力学特性的影响,以南阳膨胀土为试验对象,进行不同掺灰比的水泥改性,然后对经历不同冻融循环次数后的试样进行变形测量和无侧限压缩试验。试验结果表明:在冻融循环过程中,水泥改性膨胀土试样的含水率损失量较小,不同掺灰比试样的体积变化规律均呈现为"冻缩融胀",掺灰比越大,试样体积的变化幅度越小,最大冻缩量和最大融胀量也越小,但会存在一个最优水泥掺灰比。冻融循环作用对水泥改性膨胀土力学特性的影响较大,尤其是初次冻融。随着冻融循环次数的增多,不同掺灰比试样的强度与弹性模量逐渐降低并趋于稳定,掺灰比越大,强度和弹性模量的衰减量越小。水泥改性膨胀土经历冻融后韧性变好。

关键词：膨胀土水泥改性冻融循环体积变化应力-应变曲线无侧限抗压强度弹性模量

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冻融循环下南阳膨胀土直剪试验

南水北调与水利科技(中英文) 2015年第5期13卷 922-925页

作者：许雷鲁洋宗佳敏宋迎俊河海大学水利水电学院

我国南水北调中线工程沿线的部分膨胀土渠道处在季节性冻土地区。为了探究冻融循环对膨胀土抗剪强度和体积变化的影响规律,对经历冻融循环的膨胀土和非膨胀性黏土试样进行尺寸测量和直剪试验。试验结果表明:在冻融循环初始阶段,土体抗... 详细信息

我国南水北调中线工程沿线的部分膨胀土渠道处在季节性冻土地区。为了探究冻融循环对膨胀土抗剪强度和体积变化的影响规律,对经历冻融循环的膨胀土和非膨胀性黏土试样进行尺寸测量和直剪试验。试验结果表明:在冻融循环初始阶段,土体抗剪强度的降低较为明显,随后由于含水率的降低,土体的强度逐渐增强;在冻融循环的过程中,非膨胀性黏土的体积变化表现为"冻胀融沉",而膨胀土的体积变化表现为"冻缩融胀"。干密度的改变不影响膨胀土的抗剪强度和体积变化的规律形态,干密度大的膨胀土最终体缩量较小。采取防蒸发措施的膨胀土在冻融循环前3次抗剪强度逐渐减小,随后趋于稳定,其最终体积几乎不受干缩的影响。

关键词：膨胀土冻融循环直剪试验体积变化干密度含水率

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土工袋灰坝边坡稳定性分析

土工袋灰坝边坡稳定性分析

中国水利学会2019学术年会

作者：宋迎俊邓昌顾培英王建水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院

灰坝是火电厂的重要组成部分,承担存储燃煤灰渣的任务。灰坝筑坝选址时要求场内或附近有足够的筑坝材料,但是对于大多数火电厂,厂区附近没有合适的筑坝材料且交通条件较差,采用堆石棱体或土石料填筑等传统筑坝方法,会出现购买、运输筑... 详细信息

灰坝是火电厂的重要组成部分,承担存储燃煤灰渣的任务。灰坝筑坝选址时要求场内或附近有足够的筑坝材料,但是对于大多数火电厂,厂区附近没有合适的筑坝材料且交通条件较差,采用堆石棱体或土石料填筑等传统筑坝方法,会出现购买、运输筑坝材料成本高昂、工程投资过高等问题。针对这种情况,本文提出了一种土工袋灰坝边坡技术,并针对某火电厂设计了一种土工袋灰坝坝体断面结构方案,推导了一种土工袋灰坝边坡计算方法,并使用该方法对某火电厂土工袋灰坝坝体结构进行了边坡稳定性分析,论证了土工袋处理灰坝边坡的效果。

关键词：土工袋灰坝坝坡滑动稳定性分析

来源： cnki会议评论

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基于正交设计的膨胀土冻融循环试验研究

水利水运工程学报 2017年第2期2017卷 51-58页

作者：宋迎俊许雷鲁洋钱智宇张雨灼李剑萍河海大学水利水电学院江苏南京210098 扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225127 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

南水北调南阳段膨胀土位于季节性冻土区域,易受冻融循环的影响。以南阳膨胀土为研究对象,对不同含水率、冻结温度、冻融循环次数的膨胀土试样进行变形测量和无侧限压缩试验。试验发现,含水率对膨胀土力学性质影响较大,含水率越高,强度... 详细信息

南水北调南阳段膨胀土位于季节性冻土区域,易受冻融循环的影响。以南阳膨胀土为研究对象,对不同含水率、冻结温度、冻融循环次数的膨胀土试样进行变形测量和无侧限压缩试验。试验发现,含水率对膨胀土力学性质影响较大,含水率越高,强度与弹性模量衰减量越大;冻结温度对试样体积有较大影响,尤其是-10℃。根据显著性分析理论,研究含水率、冻结温度、冻融循环次数以及各因素间交互作用对膨胀土物理力学性质影响的显著性。结果表明,含水率对膨胀土力学性质影响最明显,含水率和冻结温度间的交互作用对强度影响较为显著;冻结温度对膨胀土体积变化影响最大,含水率和冻融循环次数的交互作用对体积变化有一定影响。在研究冻融循环条件下膨胀土物理力学性质时,不仅要考虑单一因素的影响,还应综合考虑各种因素交互作用的影响。

关键词：膨胀土冻融循环应力应变曲线强度弹性模量体积变化显著性分析

冻融循环下废旧轮胎颗粒改性膨胀土无侧限抗压强度试验

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长江科学院院报 2017年第9期34卷 110-114页

作者：宗佳敏宋迎俊鲁洋许雷张雨灼河海大学水利水电学院南京210098

为了研究膨胀土的无侧限抗压强度与橡胶颗粒含量、冻融循环次数之间的关系,在控制含水率一定的条件下,对经历冻融循环的废旧轮胎颗粒改性膨胀土试样进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明:在膨胀土中加入橡胶颗粒可在一定程度上提高膨... 详细信息

为了研究膨胀土的无侧限抗压强度与橡胶颗粒含量、冻融循环次数之间的关系,在控制含水率一定的条件下,对经历冻融循环的废旧轮胎颗粒改性膨胀土试样进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明:在膨胀土中加入橡胶颗粒可在一定程度上提高膨胀土的无侧限抗压强度,并能降低其刚性;在同一冻融循环次数下,改性膨胀土的无侧限抗压强度随着橡胶颗粒含量的增大呈现先增大后减小的趋势,当橡胶颗粒含量为3%时,橡胶颗粒改性膨胀土的无侧限抗压强度最大;在同一橡胶颗粒含量下,改性膨胀土的无侧限抗压强度以及单次冻融循环对试样强度削弱作用均随冻融循环次数的增加而减小;当含水率为20%时,冻融循环条件下,改性膨胀土试样的尺寸变化率随橡胶颗粒含量的增大总体呈增大趋势;橡胶颗粒含量较低情况下(≤7%),膨胀土尺寸变化规律为"冻缩融胀";橡胶颗粒含量较高情况下(9%),膨胀土尺寸变化规律为"冻胀融缩"。

关键词：废旧轮胎颗粒膨胀土冻融循环无侧限抗压强度尺寸变化率

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土工袋挡土墙模型试验及临界高度上限解

中国农村水利水电 2021年第3期 158-162页

作者：张呈斌王建磊樊科伟陈爽来志强宋迎俊河海大学水利水电学院南京210098 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙410014 黄河水利委员会黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室郑州450003 南京水利科学研究院材料结构研究所南京210029

开展模型试验观测了土工袋挡土墙破坏模式以及墙后填土滑裂面形式,以此为依据构建了土工袋挡土墙速度场,利用极限分析上限法求解了土工袋挡土墙滑裂面倾角,然后利用计算得到的滑裂面倾角进一步计算了土工袋挡土墙临界高度和墙后土压力,... 详细信息

开展模型试验观测了土工袋挡土墙破坏模式以及墙后填土滑裂面形式,以此为依据构建了土工袋挡土墙速度场,利用极限分析上限法求解了土工袋挡土墙滑裂面倾角,然后利用计算得到的滑裂面倾角进一步计算了土工袋挡土墙临界高度和墙后土压力,并通过模型试验结果对计算结果进行了验证,发现计算得到的挡土墙临界高度和墙后土压力与试验结果基本吻合,表明极限分析上限法计算出的结果的可信。

关键词：土工袋挡土墙模型试验上限解