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颗粒级配对砂泥岩混合料抗剪特性影响分析

治淮 2024年第4期 21-22,25页

作者：吴晓张钧堂安徽省城建设计研究总院股份有限公司安徽合肥230051 中水淮河规划设计研究有限公司安徽合肥230601

颗粒级配对砂泥岩混合料抗剪强度存在重要影响,而级配方程用于散体材料颗粒组成的参数化。基于级配方程参数m和b,配制5种土料做直剪试验,得到了砂泥岩混合料峰值剪应力,并计算了抗剪强度指标粘聚力和内摩擦角。试验和理论推导表明,砂泥... 详细信息

颗粒级配对砂泥岩混合料抗剪强度存在重要影响,而级配方程用于散体材料颗粒组成的参数化。基于级配方程参数m和b,配制5种土料做直剪试验,得到了砂泥岩混合料峰值剪应力,并计算了抗剪强度指标粘聚力和内摩擦角。试验和理论推导表明,砂泥岩混合料内部存在同质和异质两种类型颗粒接触模式,母岩强度差异是导致两种颗粒接触模式不同发展演化路径的内在原因。砂泥岩混合料归一化粘聚力和内摩擦角与级配参数mb呈线性函数关系,为拓展砂泥岩混合料应用提供了依据。

关键词：砂泥岩混合料颗粒级配抗剪强度强度机制

试验方法对砂泥岩混合料干湿循环压缩特性及K0系数的影响研究

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试验方法对砂泥岩混合料干湿循环压缩特性及K0系数的影响研究

作者：李辉重庆交通大学

学位级别：硕士

砂泥岩混合料作为主要的建筑填料之一,常用于水库大坝、库岸及填方工程中,而反复降雨与暴晒对砂泥岩混合料的工程特性会产生影响,但其作用机理尚不明确。为探明其影响规律,开展室内试验,采用干湿循环与加载的先后顺序来模拟反复降雨与... 详细信息

砂泥岩混合料作为主要的建筑填料之一,常用于水库大坝、库岸及填方工程中,而反复降雨与暴晒对砂泥岩混合料的工程特性会产生影响,但其作用机理尚不明确。为探明其影响规律,开展室内试验,采用干湿循环与加载的先后顺序来模拟反复降雨与暴晒对砂泥岩混合料工程特性的影响。本文依托重庆市建设科技计划项目“砂泥岩颗粒混合料工程特性及其本构模型与应用”,对砂泥岩混合料的压缩特性和静止侧压力系数开展试验研究,探究加载与干湿循环先后顺序对两者的影响。本文取得的主要研究成果如下:(1)通过击实试验,得出砂泥岩混合料的最大干密度、最优含水率;通过直剪试验,得出砂泥岩混合料粘聚力与内摩擦角随干湿循环次数的变化规律并拟合公式。结果表明:砂泥岩混合料的粘聚力随干湿循环次数增加而减小,内摩擦角随干湿循环次数增加而增大,二者均与干湿循环次数呈现对数分布。(2)通过室内压缩试验,改变干湿循环与加载先后顺序,对不同干湿循环次数、浸水时间和水温进行试验,得出两种试验方法对砂泥岩混合料压缩特性的差异性。结果表明:两种试验方法所得砂泥岩混合料的压缩量均随干湿循环次数的增加、浸水时间的增长、水温的升高而增大,孔隙比均随之减小;先干湿循环后加载导致砂泥岩混合料压缩量在三种因素下均偏大,孔隙比均偏小;两种试验方法所得压缩量与孔隙比均随干湿循环次数呈现对数关系,随浸水时间呈现幂函数关系,随水温呈现线性关系。(3)通过室内静止侧压力系数试验,改变干湿循环与加载先后顺序,对不同干湿循环次数、浸水时间和水温进行试验,得出两种试验方法对砂泥岩混合料静止侧压力系数的差异性。结果表明:两种试验方法所得砂泥岩混合料的静止侧压力系数均随干湿循环次数的增加、浸水时间的增长、水温的升高而增大,水平应力均增大;静止侧压力系数均与干湿循环次数、浸水时间呈现对数关系,与水温呈现二次多项式关系;先干湿循环后加载所得静止侧压力系数偏大。(4)通过将单向压缩试验及静止侧压力系数试验所得参数代入算例,得出压缩量与静止土压力均随干湿循环次数、浸水时间及水温的增加而增大,且先干湿循环对试样扰动较大,密实度降低,外界因素相对增大了混合料的劣化,因此该方法所得结果偏大。

关键词：砂泥岩混合料试验方法压缩特性静止侧压力系数干湿循环

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砂泥岩混合料的流变特性试验研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2017年第6期36卷 64-69页

作者：杨洋王俊杰张钧堂刘云飞重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074

针对砂泥岩混合料高填方工程的长期工后沉降问题,利用自行研制的土体饱水-疏干循环压缩试验系统,对4种混合比的砂泥岩颗粒混合料进行了考虑湿化作用的压缩流变试验,研究了轴向压力以及砂泥岩混合比对流变的影响,对试验后的试样测算了相... 详细信息

针对砂泥岩混合料高填方工程的长期工后沉降问题,利用自行研制的土体饱水-疏干循环压缩试验系统,对4种混合比的砂泥岩颗粒混合料进行了考虑湿化作用的压缩流变试验,研究了轴向压力以及砂泥岩混合比对流变的影响,对试验后的试样测算了相应的颗粒破碎率,分析了颗粒破碎率与轴向压力及最终流变变形的关系。试验结果表明:最终流变量及颗粒破碎率与轴向压力之间均具有较好的线性关系,流变与时间的关系可近似地用幂函数表达,岩性组成对砂泥岩混合料的流变具有较大影响。

关键词：岩土工程砂泥岩混合料湿化作用侧限压缩流变特性颗粒破碎

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干湿作用对砂泥岩混合料压缩特性的影响

工程建设 2023年第8期55卷 9-14页

作者：李辉王杰重庆交通大学河海学院重庆400074 重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

砂泥岩混合料经干湿循环作用后,其力学性质会发生改变。为研究干湿作用对砂泥岩混合料的影响,本文开展不同泥岩质量分数(30%、50%、70%)、干湿循环次数(0、1、3、5和10次)和浸泡时间(2、4、12、24和48 h)下砂泥岩混合料的压缩试验。结... 详细信息

砂泥岩混合料经干湿循环作用后,其力学性质会发生改变。为研究干湿作用对砂泥岩混合料的影响,本文开展不同泥岩质量分数(30%、50%、70%)、干湿循环次数(0、1、3、5和10次)和浸泡时间(2、4、12、24和48 h)下砂泥岩混合料的压缩试验。结果表明:1)低泥岩掺量时,试样孔隙比较小,混合料抗变形能力更强;2)随着干湿循环次数的增加,混合料轴向应变越大,孔隙比减少明显;3)长时间浸泡会导致泥岩泥化甚至崩解,增大混合料轴向变形。3种因素对应的e-p曲线和ε-p曲线的斜率都随着应力的增大逐渐减小,均呈现对数增长。

关键词：砂泥岩混合料压缩特性干湿循环浸泡时间孔隙比

砂泥岩混合料压缩变形特性及K0系数试验研究

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砂泥岩混合料压缩变形特性及K0系数试验研究

作者：郝建云重庆交通大学

学位级别：硕士

砂泥岩混合料是砂岩颗粒和泥岩颗粒按一定比例混合填筑的土体,具有易就地取材、易压实等特点,压实后的混合料具有强度高、变形小等优点。砂泥岩混合土料常被用作交通、建筑、水利、水运等工程建设的建筑填料。砂泥岩混合料的压缩变形特... 详细信息

砂泥岩混合料是砂岩颗粒和泥岩颗粒按一定比例混合填筑的土体,具有易就地取材、易压实等特点,压实后的混合料具有强度高、变形小等优点。砂泥岩混合土料常被用作交通、建筑、水利、水运等工程建设的建筑填料。砂泥岩混合料的压缩变形特性受很多因素影响,但目前对其开展的针对性研究并不多。本文采用GDS高级固结仪与WG型单杠杆固结仪对砂泥岩混合料进行了不同影响因素下的非饱和与饱和状态下的压缩试验;又采用K固结仪,对砂泥岩混合料进行了不同影响因素下的K固结试验。本文完成的主要工作及取得的成果如下：(1)利用GDS高级固结仪与WG型单杠杆固结仪,采用快速固结试验法进行砂泥岩混合料的压缩试验,分别研究了砂泥岩混合料在非饱和状态与饱和状态下的侧限压缩变形特性。分析了干密度、含水率、颗粒级配以及泥岩颗粒含量等因素对砂泥岩混合土料的压缩变形特性的影响。并对利用两种不同的试验仪器进行压缩试验得到的试验结果进行了对比与分析。(2)利用GDS固结仪采用连续加载固结试验的方法对砂泥岩混合料进行了压缩试验,通过与快速固结试验方法得到的试验数据进行对比与分析,以研究不同加载方式对砂泥岩混合料压缩特性的影响。(3)基于GDS压缩试验的数据,研究了水对砂泥岩混合料压缩变形特性的影响。结果表明,砂泥岩混合料在饱和状态下的压缩变形量总体上大于其在非饱和状态下的压缩变形量。(4)在K固结仪上,进行砂泥岩混合料的K固结试验。研究了此过程中砂泥岩混合料试样的轴向应力、侧向应力、试样的变形、孔隙水压力以及静止侧压力系数的变化规律。

关键词：砂泥岩混合料压缩试验压缩特性湿化 K0固结试验静止侧压力系数

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砂泥岩混合料强度变形特性三轴试验研究

砂泥岩混合料强度变形特性三轴试验研究

作者：邓文杰重庆交通大学

学位级别：硕士

砂泥岩混合料是砂岩颗粒和泥岩颗粒按一定比例混合填筑的土体，它具有易就地取材、易压实等特点，压实后的砂岩-泥岩混填土体具有强度高、变形小等优点。砂岩-泥岩混合土料常被用作交通、建筑、水利、水运等工程建设中的建筑填料。影响... 详细信息

砂泥岩混合料是砂岩颗粒和泥岩颗粒按一定比例混合填筑的土体，它具有易就地取材、易压实等特点，压实后的砂岩-泥岩混填土体具有强度高、变形小等优点。砂岩-泥岩混合土料常被用作交通、建筑、水利、水运等工程建设中的建筑填料。影响砂泥岩混合料强度变形的因素较多，而目前对其开展的针对性研究不多。本文利用GDS三轴试验系统，试验研究了砂泥岩混合料分别在饱和状态、非饱和状态下的强度变形特性，并研究了砂泥岩混合料颗粒的三轴压缩湿化破碎问题。本文完成的主要工作及取得的成果如下： (1)通过岩石三轴和单轴试验，确定了砂岩、泥岩在天然状态、饱水状态下的力学参数和变形特性;制定了详细的砂泥岩混合料三轴试验方案。 (2)试验研究了砂泥岩混合料分别在非饱和状态和饱和状态下的强度变形特性，并分析了干密度、含水率、颗粒级配和砂泥岩颗粒含量比例等因素对砂泥岩混合料强度变形的影响。 (3)基于试验数据，研究了水对砂泥岩混合料强度变形特性的影响。结果表明，砂泥岩混合料在饱和状态下的强度变形参数总体上小于其在非饱和状态下的值。 (4)基于Hardin提出的颗粒破碎率分析方法，研究了水的湿化作用对砂泥岩混合料颗粒三轴压缩破碎的影响，在分析各影响因素与颗粒破碎率的关系的基础上，探讨了砂泥岩混合料颗粒三轴压缩湿化破碎的机理。

关键词：砂泥岩混合料三轴试验强度特性变形特性湿化颗粒破碎

砂泥岩混合料填筑体在湿化条件下的沉降特征研究

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砂泥岩混合料填筑体在湿化条件下的沉降特征研究

作者：王胜杰成都理工大学

学位级别：硕士

近年来我国西南部地区经济受国家整体经济的发展和西部大开发战略实施的影响不断快速发展,经济的高速发展也带动了西南部地区基础设施建设的不断加强。西南地区机场、铁路、高速公路的建设也进入了发展的高峰期,而航空运输业因其所具有... 详细信息

近年来我国西南部地区经济受国家整体经济的发展和西部大开发战略实施的影响不断快速发展,经济的高速发展也带动了西南部地区基础设施建设的不断加强。西南地区机场、铁路、高速公路的建设也进入了发展的高峰期,而航空运输业因其所具有的诸多优势,因而成为重点的发展方向。机场建设由于其本身的场地范围广、面积大,因而必然涉及到的工程问题也多。再加之西南地区地形地貌多样,以山地、丘陵和沟谷为主,自然地理地质条件复杂。以上这些因素都使得西南地区机场建设的设计和施工都面临相当复杂的工程问题。西南地区红层分布广泛,这一地区工程当中填料往往是就地取材,因而高填方填筑体多是将场区内岩石经爆破后产生的碎石料经人工填筑压实而成。机场高填方往往在工后出现较大的沉降并引发不均匀沉降问题,其中一个突出的问题就是砂泥岩混合料填筑体的湿陷沉降。本文将选取机场高填方填筑体在湿化条件下的沉降特征问题进行研究和探讨。以重庆新机场砂泥岩碎石土混合料作为试验研究对象,对其进行试验研究,并结合昆明新机场T7段已出现的湿陷沉降问题作为工程实例进一步阐明高填方填筑体在湿化条件下的沉降特征。本文的主要结论和成果为:湿陷沉降的机理包含以下几个方面:(1)湿化条件下砂泥岩碎石土的强度有所下降并出现颗粒的重新排列;(2)泥岩存在着遇水崩解软化的性质,大颗粒的泥岩遇水崩解成为细小的泥岩颗粒,泥岩的这一性质也是导致砂泥岩混合料湿陷沉降的重要因素;(3)水分的润滑作用使得砂泥岩颗粒间的摩擦力下降,使得砂泥岩颗粒之间出现了滑移和错动。通过室内试验,也验证后两点对湿陷沉降影响更为显著。对昆明新机场T7段出现的湿陷沉降进行研究,提出沉降预测的方法以及避免湿陷沉降的工程措施。(1)对于填料的种类与级配的恰当选择,尽量避免或减少使用泥岩等易发生遇水崩解的材料作为填筑料;(2)在填方体的施工过程中需要进行强夯处理确保填筑料的压实度;(3)控制细微颗粒物占到填筑料的比例,细微颗粒物占填筑料的比例过大将加大填筑体的湿陷沉降量。

关键词：填筑体砂泥岩混合料湿陷沉降数值模拟沉降变形

周期性饱水砂泥岩混合料剪切特性三轴试验研究

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公路交通科技（应用技术版） 2019年第3期15卷 71-74页

作者：陈松林付泓锐王俊杰任志华昭通市交通建设工程质量安全监督局云南邵通657000 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074 重庆交通大学重庆市高校水工建筑物健康诊断技术与设备工程研究中心重庆400074 云南省公路科学技术研究院云南昆明650051

砂泥岩混合料在三峡库区常作为工程填料,对其材料性能的研究在涉水工程中具有广阔的利用前景,因此本文通过三轴试验研究了不同围压下周期性饱水作用对饱和砂泥岩混合料抗剪特性的影响,研究结果表明:随着围压的增大砂泥岩混合料的偏应力... 详细信息

砂泥岩混合料在三峡库区常作为工程填料,对其材料性能的研究在涉水工程中具有广阔的利用前景,因此本文通过三轴试验研究了不同围压下周期性饱水作用对饱和砂泥岩混合料抗剪特性的影响,研究结果表明:随着围压的增大砂泥岩混合料的偏应力峰值、周期性饱水阶段试样的轴向应变以及三轴剪切试验后颗粒破碎率都相应增大。同种围压状态下,砂岩料比掺入20%泥岩颗粒的砂泥岩混合料的强度高,变形小。这为砂泥岩混合填料在涉水工程中的利用提供一定的参考价值。

关键词：三轴剪切试验周期性饱水砂泥岩混合料围压

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泥岩颗粒含量对砂泥岩混合料剪切特性的影响

水运工程 2021年第11期 192-197页

作者：李顺吴晓安徽省城建设计研究总院股份有限公司安徽合肥230051 重庆交通大学河海学院重庆400074

砂泥岩混合料抗剪特性是影响山区港口工程地基处理的因素。采用直剪仪对不同泥岩颗粒含量、法向应力和含水状态的48组试样进行固结排水慢剪试验,分析泥岩颗粒含量对剪应力-位移曲线形态的影响,揭示其与变形、强度间的关系,并建立抗剪强... 详细信息

砂泥岩混合料抗剪特性是影响山区港口工程地基处理的因素。采用直剪仪对不同泥岩颗粒含量、法向应力和含水状态的48组试样进行固结排水慢剪试验,分析泥岩颗粒含量对剪应力-位移曲线形态的影响,揭示其与变形、强度间的关系,并建立抗剪强度的经验计算方法。结果表明,颗粒间接触分为同质颗粒接触和异质颗粒接触两类,在应力集中效应下泥岩颗粒破碎是影响砂泥岩混合料强度及变形的重要因素。砂泥岩混合料应力-应变曲线呈应变硬化,其抗剪强度随泥岩颗粒含量增大而减小。

关键词：泥岩颗粒含量砂泥岩混合料剪切特性颗粒接触