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砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度换算关系

交通运输工程学报 2022年第4期22卷 148-158页

作者：陈建勋陈丽俊罗彦斌谢江涛武云飞刘伟伟长安大学公路学院陕西西安710064

以甘肃渭源—武都高速公路木寨岭隧道开挖揭露的砂质板岩为对象,开展了砂质板岩单轴抗压强度试验和点荷载强度试验;通过对试验数据进行正态分布检验、高度异常数据剔除和置信区间强度统计,获得了砂质板岩单轴抗压强度、点荷载强度以及... 详细信息

以甘肃渭源—武都高速公路木寨岭隧道开挖揭露的砂质板岩为对象,开展了砂质板岩单轴抗压强度试验和点荷载强度试验;通过对试验数据进行正态分布检验、高度异常数据剔除和置信区间强度统计,获得了砂质板岩单轴抗压强度、点荷载强度以及两者之间的换算关系,并与岩石试验相关规范和国际岩石力学学会(ISRM)推荐换算公式进行了对比。研究结果表明:饱和砂质板岩单轴抗压强度服从正态分布,平均值为56.3 MPa,95%置信度下的置信区间为49.20~63.50 MPa;饱和砂质板岩点荷载强度与正态分布不完全一致,平均值为7.36 MPa,95%置信度下的置信区间为6.50~8.22 MPa;饱和砂质板岩点荷载强度与单轴抗压强度之间具有显著的线性正相关性;岩石强度受各试件内部节理裂隙的方向、填充物、宽度和长度等的影响,强度数据总体离散性较大;饱和、烘干状态下砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度的换算系数分别为7.72和8.72,均明显小于大多数研究中15~30的换算系数,原因在于砂质板岩内部赋存有层理或不同角度的节理裂隙等缺陷,单轴抗压强度受试件内部节理裂隙的影响较大,导致其强度平均值偏低,而点荷载强度受试件内部节理裂隙的影响较小;采用规范和ISRM推荐公式所得砂质板岩单轴抗压强度为实测值的2~4倍,用于隧道设计难免会产生较大偏差;相比规范和ISRM推荐公式,研究所得砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度换算关系的相对误差未超过15%,可作为规范中公式的有益补充。

关键词：隧道工程砂质板岩单轴抗压强度点荷载强度换算关系

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砂质板岩加卸载力学特性的试验研究

长江科学院院报 2013年第2期30卷 52-56页

作者：高春玉徐进李忠洪四川大学水利水电学院成都610065 昆明勘测设计研究院勘察分院实验中心昆明650051

利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,对雪峰山隧道围岩中的砂质板岩开展三轴加卸载试验,研究这种具微面理砂质板岩的变形特性、强度特性及破坏规律,结果表明:平行面理试件(微面理平行最大主应力)加、卸载条件下峰值强度相近;垂直... 详细信息

利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,对雪峰山隧道围岩中的砂质板岩开展三轴加卸载试验,研究这种具微面理砂质板岩的变形特性、强度特性及破坏规律,结果表明:平行面理试件(微面理平行最大主应力)加、卸载条件下峰值强度相近;垂直面理试件(微面理垂直最大主应力)卸载条件峰值强度低于加载条件约20%,残余强度低于加载条件25%。平行面理时砂质板岩表现为弹脆性特征,且卸载条件下的脆裂破坏特征比加载条件下更强。平行面理试件破坏面基本沿试样中的微面理面方向发育,破坏是横向强烈扩容引起的张性破坏。垂直面理时,加载条件下破裂面呈现对角线贯通性剪切破坏特征,卸载条件下破坏面从试件两端的剪切屈服面向中部扩展,中部在剪张作用下破裂,与加载条件下单个贯通剪切面有显著差别。

关键词：砂质板岩加卸载力学特性试验研究

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风化砂质板岩水理特性研究

公路工程 2013年第6期38卷 10-12,78页

作者：吴平傅鹤林鄢定媛湖南省怀通高速公路建设开发有限公司湖南怀化418116 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

砂质板岩在怀通高速公路分布极为广泛。砂质板岩在水的作用下,极易发生崩解和软化,进而出现强度降低。针以怀通高速公路24标边坡全、强、中和弱风化砂质板岩为研究对象,进行了崩解特性、软化、无侧限压缩、剪切渗透性的系列试验,揭示了... 详细信息

砂质板岩在怀通高速公路分布极为广泛。砂质板岩在水的作用下,极易发生崩解和软化,进而出现强度降低。针以怀通高速公路24标边坡全、强、中和弱风化砂质板岩为研究对象,进行了崩解特性、软化、无侧限压缩、剪切渗透性的系列试验,揭示了砂质板岩受的水理特性。研究表明:①砂质板岩具备强烈崩解特性。砂质板岩揭露遇水后,快速发生氧化反应,进而发生崩解。风化程度越高,崩解越强烈;②砂质板岩水理性能由弱到强排序为:全风化砂质板岩砂质板岩砂质板岩砂质板岩;③砂质板岩越干燥,崩解效应越明显,大旱后突降雨,会导致板岩的强烈崩解,很容易诱发潜在滑坡。

关键词：砂质板岩水理特性试验

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具有层理弱面砂质板岩力学特性的试验研究

公路交通科技（应用技术版） 2012年第2期8卷 174-176页

作者：鄢定嫒张学民李兵阳军生湖南省怀通高速公路建设开发有限公司湖南怀化418200 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 贵州省交通规划勘察设计研究院博士后工作站贵州贵阳550001 中铁十二局集团第七工程公司湖南长沙410004

利用INSTRON1346电液伺服控制试验系统,对湘西南地区典型砂质板岩进行室内试验,重点分析了砂质板岩内部定向层理弱面对板岩强度和变形特征的影响。试验结果表明,砂质板岩力学特性具有显著的横观各向同性特征,定向弱面与水平面平行(夹角0... 详细信息

利用INSTRON1346电液伺服控制试验系统,对湘西南地区典型砂质板岩进行室内试验,重点分析了砂质板岩内部定向层理弱面对板岩强度和变形特征的影响。试验结果表明,砂质板岩力学特性具有显著的横观各向同性特征,定向弱面与水平面平行(夹角0°)时,全程应力应变曲线存在明显的压密变形阶段,抗压强度最高,破坏模式为与层面斜交的压剪破坏。当弱面与水平面垂直(夹角90°)时,初始压密变形量较小,峰前主要为线弹性变形,峰值强度比夹角0°低48%,板岩强度各向异性系数为0.68。砂质板岩各向异性力学特性的试验研究为解决工程技术问题提供了基本参数。

关键词：隧道工程砂质板岩各向异性力学特性室内试验

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砂质板岩地层下小断面盾构刀盘结构设计方法

装备制造技术 2021年第4期 59-64页

作者：刘正华陈辰国家管网集团新疆煤制天然气外输管道有限责任公司湖广分公司长沙410016 中铁十四局大盾构集团有限公司南京211899

刀盘设计合理性与地质适应性是盾构机顺利施工的前提,结合砂质板岩地层条件、刀盘结构及刀盘载荷计算模型对中国石化新疆煤制天然气外输管道(新粤浙)穿越长江隧道工程中所用盾构机刀盘进行结构设计,考虑刀高差影响,忽略刮刀对刀盘载荷影... 详细信息

刀盘设计合理性与地质适应性是盾构机顺利施工的前提,结合砂质板岩地层条件、刀盘结构及刀盘载荷计算模型对中国石化新疆煤制天然气外输管道(新粤浙)穿越长江隧道工程中所用盾构机刀盘进行结构设计,考虑刀高差影响,忽略刮刀对刀盘载荷影响,获得刀盘推力及转矩,并与工程实测数据进行对比,结果吻合度较高,证明所用载荷计算方法具有较高准确性。建立刀盘有限元模型,对刀盘进行静力学分析,由静力学分析结果:最大应力为189.5 MPa,出现在在刀盘面板与支撑环连接处;最大变形量为1.7545 mm,出现在刀盘中心双联滚刀安装区域,可知刀盘力学性能满足要求。研究结果可为砂质板岩地层盾构刀盘设计提供一定参考。

关键词：盾构刀盘砂质板岩结构设计载荷计算力学分析

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砂质板岩三台阶七步快速开挖施工技术

山西建筑 2012年第12期38卷 206-208页

作者：马玉敏中铁隧道集团四处有限公司广西南宁530001

以某隧道施工为例,结合当地地质条件,采用三台阶七步流水法施工方案,对开挖过程、超前地质预报、初期支护、监控量测方面的施工工艺进行了阐述,实践表明此施工方案的实施加快了施工进度,从而提高了施工效益。

关键词：隧道软弱围岩砂质板岩监控量测

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砂质板岩水平岩层隧道快速施工技术

技术与市场 2014年第3期21卷 46-48页

作者：赵毅张楠中铁隧道集团四处有限公司广西南宁530000

通过施工过程中的管理措施,从地质特征、施工技术措施、超前地质预报、监控测量、施工安全管理等方面系统分析特长隧道砂质板岩水平岩层的隧道快速施工技术。

关键词：砂质板岩水平岩层快速施工

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砂质板岩风化料的物理力学性质试验分析

西部探矿工程 2005年第4期17卷 5-6页

作者：钟长云王永和卿启湘李献民中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

通过对砂质板岩风化料的矿物成分分析、颗粒级配分析、击实试验、固结实验、三轴压缩试验等一系列室内试验研究,对该风化料作铁路路基填料的物理力学性质有了一定的了解,初步确定了该风化料作为路基填料的可行性,并为进一步研... 详细信息

通过对砂质板岩风化料的矿物成分分析、颗粒级配分析、击实试验、固结实验、三轴压缩试验等一系列室内试验研究,对该风化料作铁路路基填料的物理力学性质有了一定的了解,初步确定了该风化料作为路基填料的可行性,并为进一步研究提供了有价值的参考。

关键词：砂质板岩风化料路基填料工程性质

水平产状砂质板岩铁路隧道洞室成形爆破参数研究

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高速铁路技术 2019年第6期10卷 21-25页

作者：孟令瀚崔光耀北方工业大学

本文依托贵广铁路同马山隧道工程,根据理论分析及现场作业反馈,对水平产状砂质板岩隧道的洞室爆破成形参数进行研究。研究结果表明:(1)对于此段工程隧道,爆破参数拟定为炮眼直径42 mm,不耦合系数1.4,周边眼间距443 mm,炮眼密集系数0.73... 详细信息

本文依托贵广铁路同马山隧道工程,根据理论分析及现场作业反馈,对水平产状砂质板岩隧道的洞室爆破成形参数进行研究。研究结果表明:(1)对于此段工程隧道,爆破参数拟定为炮眼直径42 mm,不耦合系数1.4,周边眼间距443 mm,炮眼密集系数0.73,最小抵抗线610 mm,单孔装药量0.42 kg,周边眼数目62;(2)根据选定参数进行的洞室光面爆破,得到79%的隧道断面平均线超挖量符合要求,75%的隧道断面最大线超挖量符合要求,爆破效果良好。研究成果可为水平层状围岩地区隧道建设提供有利借鉴。

关键词：铁路隧道水平产状砂质板岩洞室成形爆破参数