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一种新型环剪仪的研制及其应用

地质科技通报 2025年第1期44卷 205-215页

作者：陈琼崔德山张扬景皓朱俊峰中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 江苏永昌科教仪器制造有限公司江苏常州213300

研发一种测量并控制孔隙水压力的环剪仪能够获得试样受到的总应力、孔隙水压力和有效应力,从而有效地揭示试样应力-应变-孔隙水压力演化特征。采用自主研发的、可以控制排水条件的全自动环剪仪,实现了环剪过程中控制孔隙水压力,测量孔... 详细信息

研发一种测量并控制孔隙水压力的环剪仪能够获得试样受到的总应力、孔隙水压力和有效应力,从而有效地揭示试样应力-应变-孔隙水压力演化特征。采用自主研发的、可以控制排水条件的全自动环剪仪,实现了环剪过程中控制孔隙水压力,测量孔隙水压力、试样排水体积、扭矩和轴向位移等参数。以黄土坡滑坡滑带土为例,分别开展了固结排水环剪试验、固结不排水环剪试验、变孔隙水压力环剪试验和环剪试样渗透试验。试验结果表明:采用侧边密封+顶底部设置三通阀门的方式,可以保证环剪室承受0~1000 kPa的孔隙水压力;当下环剪盒底部进水阀打开并连接体积压力控制器时,可以控制孔隙水压力,测量某一孔隙水压力下试样排水或吸水体积,体积量程为0~200 cm^(3);当上环剪盒顶部出水阀打开并连接孔隙水压力传感器时,可以测量不排水条件下试样内部的孔隙水压力,其量程为0~1000 kPa。试验过程中,剪胀剪缩由轴向位移传感器来测量,其量程为0~10 mm;环剪力由高精度扭矩传感器测量,其量程为0~300 N·m。除了上述功能之外,结合新型环剪仪还可开展孔隙水压力动态变化对环剪强度的影响试验、固结或环剪过程中试样常水头渗透试验等。这种新型环剪仪可以精确地开展试样在大变形、不同孔隙水压力条件下的环剪试验,可以为揭示滑坡长距离滑动过程中孔隙水压力的演化机理提供技术支撑。

关键词：环剪仪环剪试验变孔隙水压力常水头渗透试验滑带土滑坡

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纳米黏土改良黄土渗透试验研究

公路 2022年第10期67卷 362-367页

作者：南亚林张鹏秦仕伟梁迪宋学庆曹宝花赵丹妮许江波信息产业部电子综合勘察研究院西安市710054 陕西省土体工程技术研究中心西安市710054 长安大学公路学院西安市710064 西安长大公路工程检测中心有限公司西安市710064

以陕西延安安塞地区黄土作为研究对象,在黄土中分别添加两种不同纳米黏土(凹凸棒土和纳米蒙脱土)对黄土进行改良,对改良后的黄土进行常水头渗透试验和变水头渗透试验,分析不同纳米黏土对黄土渗透特性的影响,并探讨了改良黄土渗透系数随... 详细信息

以陕西延安安塞地区黄土作为研究对象,在黄土中分别添加两种不同纳米黏土(凹凸棒土和纳米蒙脱土)对黄土进行改良,对改良后的黄土进行常水头渗透试验和变水头渗透试验,分析不同纳米黏土对黄土渗透特性的影响,并探讨了改良黄土渗透系数随不同围压、干密度和材料掺量等变量的变化规律。结果表明:两种纳米黏土改良黄土在不同干密度情况下的常水头渗透试验结果相同,材料掺量与改良黄土渗透系数均表现出指数函数关系;两种纳米黏土材料改良黄土在干密度ρ_(d)=1.45g/cm^(3)和ρ_(d)=1.55g/cm^(3)情况下的变水头渗透试验结果相同,材料掺量与改良黄土渗透系数之间的拟合函数为指数函数,拟合效果较好;不同干密度情况下常水头饱和渗透系数均比变水头饱和渗透系数的值大。

关键词：纳米黏土凹凸棒土纳米蒙脱土常水头渗透试验变水头渗透试验

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深圳“12·20”滑坡土体渗透性模拟试验研究

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水文地质工程地质 2017年第5期44卷 131-136,149页

作者：张一希许强彭大雷赵宽耀郭晨成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

2015年12月20日11时40分许,广东省深圳市光明新区红坳村渣土临时受纳场发生一起渣土堆填物特大滑坡事故,滑坡覆盖面积约38.5×10~4m^2。根据前人对滑坡特征与成因机制的分析成果并结合现场调查可知,堆填物底部饱水形成软弱滑动层是滑坡... 详细信息

2015年12月20日11时40分许,广东省深圳市光明新区红坳村渣土临时受纳场发生一起渣土堆填物特大滑坡事故,滑坡覆盖面积约38.5×10~4m^2。根据前人对滑坡特征与成因机制的分析成果并结合现场调查可知,堆填物底部饱水形成软弱滑动层是滑坡失稳破坏的主要原因。为了对滑坡堆填物底部饱水的原因进行分析,文章对滑坡土体的渗透性进行了常水头渗透试验与物理模拟试验研究。研究结果表明:深圳"12·20"滑坡土体渗透系数明显大于一般黏土;渗透系数随着初始含水率和干密度的增大均呈指数函数关系,且相关系数分别大于0.96与0.925;在后缘注水的情况下,土体的垂直渗透性大于水平渗透性。

关键词：渣土受纳场滑坡渗透性常水头渗透试验物理模拟试验

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高温后混杂纤维自密实混凝土力学性能和水渗性能研究

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高温后混杂纤维自密实混凝土力学性能和水渗性能研究

作者：韩丰东北电力大学

学位级别：硕士

随着我国经济建设不断发展,各种高层、超高层建筑以及隧道的数量也在大幅度增加,火灾作为建筑结构发生概率最大的灾害之一,事故数量也随之增加。自密实混凝土因其密实的内部结构和较低的渗透性,在面对火灾高温时极易发生爆裂,同时强度... 详细信息

随着我国经济建设不断发展,各种高层、超高层建筑以及隧道的数量也在大幅度增加,火灾作为建筑结构发生概率最大的灾害之一,事故数量也随之增加。自密实混凝土因其密实的内部结构和较低的渗透性,在面对火灾高温时极易发生爆裂,同时强度和耐久性迅速下降,严重影响建筑结构和隧道等结构的安全性,造成严重的经济损失。在混凝土中掺入纤维可有效提高其耐火性能:掺入聚丙烯纤维可有效改善混凝土的高温爆裂与剥落;掺入钢纤维可显著提高混凝土高温后的残余强度等。而适当的纤维混杂则可充分发挥不同纤维的优点,产生“正混杂效应”,得到高于单掺纤维混凝土的性能,如混杂聚丙烯纤维和钢纤维不仅能提高混凝土的抗爆裂性能,而且能提高混凝土高温后的残余强度。混凝土在遭受高温作用后,不仅混凝土基体脱水会影响混凝土的渗透性,聚丙烯纤维高温熔化残留的纤维孔道同样会影响混凝土的渗透性,而混凝土渗透性会直接影响其耐久性。水渗性能是评价混凝土耐久性的关键参数,水分不仅本身能引起钢筋混凝土产生劣化,而且还可作为侵蚀性物质的载体进入混凝土内部产生侵蚀作用。基于以上分析并结合吉林省科技厅优秀青年人才基金项目“混杂纤维高性能混凝土高温抗渗耐久性及损伤评估方法研究”(20190103048JH),本课题以不同纤维种类及掺量、不同高温目标温度为变量,研究了高温作用对纤维自密实混凝土力学性能及水渗性能的影响。主要研究内容与结论如下:(1)研究了12种不同种类及掺量的纤维自密实混凝土,并对其进行高温前后抗压强度测试,结果表明试件HPA2具有优良的抗爆裂性能和较高的残余强度。选取抗压强度最优试件HPA2及其对照组进行四点弯曲试验,得到了高温前后纤维自密实混凝土梁的荷载-跨中挠度曲线,分析了高温前后单掺钢纤维以及混掺钢-聚丙烯纤维时对抗弯强度和弯曲韧性等力学性能的影响。(2)通过毛细吸水试验研究了不同种类及掺量纤维混凝土的毛细吸水性能,根据吸水量时变曲线分别得到了不同温度下考虑重力和未考虑重力的两种毛细吸水系数,结果表明随着温度的升高,吸水量和毛细吸水系数不断增加;温度在达到600℃后,不同种类及掺量纤维混凝土的毛细吸水系数差别不大,此时纤维对混凝土基体的抗渗性能改善作用已不再明显。(3)通过常水头渗透试验研究了恒定水压下不同种类及掺量纤维混凝土的渗透性能,将高温前后的圆柱体试件通过切割、打磨等方式处理完成后进行水渗透性试验,结果表明:200℃及以前的试件抗渗性能良好,当温度达到300℃以后混凝土抗渗性能逐渐劣化,聚丙烯短纤维对混凝土渗透性产生的影响较大。(4)综合考虑力学性能和抗渗性能试验结果,所有配比中各项性能最优的是试件HPA2,即混掺2kg/m聚丙烯长纤维和20kg/m钢纤维是最优纤维掺量。

关键词：混杂纤维自密实混凝土高温作用毛细吸水常水头渗透试验