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红砂岩粗粒土弹塑性双屈服面模型试验研究

塑性工程学报 2007年第2期14卷 123-129页

作者：陈晓斌张家生赵同顺中南大学土木建筑学院长沙410083 中国矿业大学力学与建筑工程学院北京100083

通过高速公路路基90区红砂岩粗粒土填料的大型常规三轴试验研究,建立了一个椭圆-双曲线弹塑性双屈服面本构模型,并确定了模型参数。该模型可以考虑红砂岩粗粒土的剪缩硬化性,模型参数确定方法简单。另外,对FLAC进行二次开发,建立了红砂... 详细信息

通过高速公路路基90区红砂岩粗粒土填料的大型常规三轴试验研究,建立了一个椭圆-双曲线弹塑性双屈服面本构模型,并确定了模型参数。该模型可以考虑红砂岩粗粒土的剪缩硬化性,模型参数确定方法简单。另外,对FLAC进行二次开发,建立了红砂岩粗粒土弹塑性双屈服面本构模型计算模块,利用该模块对高速公路红砂岩粗粒土路堤填筑过程中的变形进行了模拟计算。结果显示,双屈服面弹塑性模型计算的红砂岩粗粒土路堤沉降值与实测值接近,该模型能很好描述红砂岩粗粒土的应力应变关系。

关键词：红砂岩粗粒土弹塑性本构模型双屈服面模型高速公路路堤

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格宾网加筋红砂岩粗粒土的强度和变形特性

岩土工程学报 2010年第7期32卷 1079-1086页

作者：蒋建清杨果林李昀许桂林王亮亮中南大学土木建筑学院湖南长沙410075 湖南城市学院土木工程学院湖南益阳413000

开展了不同加筋层数、不同压实度、不同含水率的格宾网加筋红砂岩粗粒土大三轴试验,分析格宾网层数、试样含水率和压实度对红砂岩粗粒土应力应变关系、强度和变形特性的影响,引入强度比参数评价加筋效果,并与土工格栅加筋方案进行对比... 详细信息

开展了不同加筋层数、不同压实度、不同含水率的格宾网加筋红砂岩粗粒土大三轴试验,分析格宾网层数、试样含水率和压实度对红砂岩粗粒土应力应变关系、强度和变形特性的影响,引入强度比参数评价加筋效果,并与土工格栅加筋方案进行对比。试验结果表明:格宾网加筋能明显提高红砂岩粗粒土的峰值强度和土体延性;格宾网加筋使红砂岩粗粒土的黏聚力大幅提升,但其内摩擦角提高幅度不大;在同一压实度下,加筋和未加筋土体的黏聚力随含水率变化呈现非线性变化关系,且在最佳含水率附近达到峰值;在同一含水率下,黏聚力和内摩擦角随试样压实度的增加而增大;加筋效果与加筋层数、土体含水率和压实度有关,格宾网加筋的作用发挥随围压增大而减小。

关键词：强度变形大三轴试验格宾网加筋土红砂岩粗粒土

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路用红砂岩粗粒土的流变特性试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2007年第1期38卷 154-159页

作者：陈晓斌张家生安关峰中南大学土木建筑学院湖南长沙410083 清华大学土木工程系北京100084

为了研究红砂岩粗粒土高速公路路堤填料的流变工程性质,利用大型三轴流变试验仪对路用的90区和93区红砂岩粗粒土进行低应力状态(σ3=100,200和300 kPa)的三轴流变试验,研究红砂岩粗粒土在低应力下的流变规律以及应力状态对体积流变分量... 详细信息

为了研究红砂岩粗粒土高速公路路堤填料的流变工程性质,利用大型三轴流变试验仪对路用的90区和93区红砂岩粗粒土进行低应力状态(σ3=100,200和300 kPa)的三轴流变试验,研究红砂岩粗粒土在低应力下的流变规律以及应力状态对体积流变分量和剪切流变分量的影响。引入Morgan-Mercer-Florin核函数,建立描述红砂岩粗粒土的体积流变分量-时间的关系和剪切流变分量-时间关系模型,提出红砂岩粗粒土最终体积流变量和最终剪切流变量公式。最后,建立一个基于Morgan-Mercer-Florin函数新的红砂岩粗粒土流变本构模型,确定压实度为90％和93％的红砂岩粗粒土的流变模型参数,并将Morgan-Mercer-Florin模型嵌入椭圆-抛物线双屈服面弹塑性本构模型,用于描述红砂岩粗粒土的粘弹塑性性质。流变试验结果表明:球应力(p)对最终体积流变分量影响很大,应力水平(S)对最终剪切流变分量影响显著,最终体积流变量和最终剪切流变分量可以分别用p和S表示。

关键词：红砂岩粗粒土流变试验流变本构模型最终流变量 Morgan-Mercer-Florin模型

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红砂岩粗粒土流变机理试验研究

矿冶工程 2006年第6期26卷 16-19,24页

作者：陈晓斌张家生安关峰中南大学土建学院湖南长沙410083 清华大学土木工程系北京100084

对风干的红砂岩粗粒土及饱水红砂岩粗粒土进行了压缩试验、剪切试验和压缩流变试验研究,针对每组试验进行了试验前后土样的级配分选试验,以此研究红砂岩粗粒土在不同受力状态、受力时间和不同湿度条件下的颗粒破碎程度,从粗粒土粗颗粒... 详细信息

对风干的红砂岩粗粒土及饱水红砂岩粗粒土进行了压缩试验、剪切试验和压缩流变试验研究,针对每组试验进行了试验前后土样的级配分选试验,以此研究红砂岩粗粒土在不同受力状态、受力时间和不同湿度条件下的颗粒破碎程度,从粗粒土粗颗粒破碎的角度解释红砂岩粗粒土的流变机理以及水对红砂岩粗粒土流变影响。试验结果表明,水和应力状态对红砂岩粗粒土颗粒破碎和流变影响很大,在压缩流变试验中,湿土样的破碎指标Bg为145.04,最终流变量为15.5%,而干土样Bg为88.44,最终流变量为9.86%,干土样的破碎率由大到小排列为:流变试验、压缩试验、剪切试验。最后通过试验研究和理论分析,将红砂岩粗粒土的流变机理归结为粗颗粒的破碎效应和细颗粒的填充效应,并将流变过程划分为3个阶段。

关键词：红砂岩粗粒土颗粒破碎流变

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不同厚度红砂岩粗粒土静力压实特性试验研究

公路 2015年第11期60卷 1-9页

作者：彭勃杨建永潘建平温树杰吴建奇江西理工大学建筑与测绘工程学院赣州市341000

为研究红砂岩粗粒土压实特性,利用自制装置在电子万能试验机上进行静力压实试验,得到5种不同厚度红砂岩粗粒土静力压实试验的应力-应变关系,分析压实厚度和压实能量对红砂岩粗粒土压实特性的影响。结果表明:红砂岩粗粒土在压实过程中的... 详细信息

为研究红砂岩粗粒土压实特性,利用自制装置在电子万能试验机上进行静力压实试验,得到5种不同厚度红砂岩粗粒土静力压实试验的应力-应变关系,分析压实厚度和压实能量对红砂岩粗粒土压实特性的影响。结果表明:红砂岩粗粒土在压实过程中的应力与应变之间呈指数关系;压实过程可分为压密阶段、破碎阶段和稳定阶段;不同压实厚度的土层压实位移随压实能量增长趋势基本一致,所消耗压实能量随土层厚度增加而増大;土体干密度随单位体积静压功增加而增大,两者可采用对数关系描述;压实到相同干密度,所消耗的单位体积静压功随压实厚度增高而增大,故适当减小填土压实厚度将有利于降低能量消耗。

关键词：红砂岩粗粒土静力压实试验压实特性压实能量土层厚度单位体积静压功

不同固结条件下红砂岩粗粒土剪切特性试验研究

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不同固结条件下红砂岩粗粒土剪切特性试验研究

作者：肖豪江西理工大学

学位级别：硕士

红砂岩粗粒土是由红砂岩经自然或人工风化崩解后的产物,其在全世界范围内分布广泛,由于其易崩解、遇水强度弱化的特性,工程中极易产生不均匀沉降以及坡体失稳等病害。此外,自然及工程中红砂岩粗粒土的固结状态是不同的,导致其剪切特性... 详细信息

红砂岩粗粒土是由红砂岩经自然或人工风化崩解后的产物,其在全世界范围内分布广泛,由于其易崩解、遇水强度弱化的特性,工程中极易产生不均匀沉降以及坡体失稳等病害。此外,自然及工程中红砂岩粗粒土的固结状态是不同的,导致其剪切特性是有较大差异的,需要进一步开展这方面的研究。故本文针对赣南红砂岩粗粒土,利用大型直剪仪开展了红砂岩粗粒土剪切试验研究,分析了不同固结条件下剪切速率、含水率、竖向荷载对红砂岩粗粒土剪切特性的影响,得到了相应的的影响规律,主要研究内容和成果如下:(1)开展了一系列物理力学试验,测得了红砂岩粗粒土的一些基本物理力学指标,为后续的试验方案和参数设置提供了参考。(2)对于正常固结红砂岩粗粒土,利用Shear TracⅢ大型直剪仪试验系统进行了固结排水剪切试验,得到了不同竖向荷载、含水率以及剪切速率下红砂岩粗粒土的剪切变形规律,并通过分析得出了剪切速率、含水率等因素对红砂岩粗粒土剪切变形的影响规律以及作用机理。(3)针对超固结红砂岩粗粒土,分别开展了超固结比OCR=2、OCR=3时的室内大型直剪试验研究,得到了不同剪切速率、含水率、竖向荷载下超固结红砂岩粗粒土的剪切变形规律,并与正常固结比OCR=1条件下红砂岩粗粒土的剪切变形进行对比,分析得出了剪切变形规律的差异及其内在机理。(4)基于以上的试验结果,分析了不同固结条件下剪切速率、含水率对红砂岩粗粒土峰值抗剪强度的影响。基于摩尔库伦理论以及利用excel的规划求解功能求得了不同试验条件下的抗剪强度指标,并对比分析了不同固结条件下含水率、剪切速率对红砂岩粗粒土粘聚力с和内摩擦角?的影响,最后利用二次项模型拟合得到了不同固结条件下粘聚力和内摩擦角的计算公式。

关键词：红砂岩粗粒土大型直剪试验超固结比剪切特性

不同含水率与剪切速率下超固结红砂岩粗粒土的剪切特性研究

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江西冶金 2023年第5期43卷 432-438页

作者：温树杰米天煜袁心安肖豪谢志华江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 江西理工大学江西省环境岩土与工程灾害控制重点实验室江西赣州341000

为研究不同含水率和剪切速率下超固结红砂岩粗粒土剪切特性,利用Shear TracⅢ大型直剪仪对其进行固结排水剪切试验,研究含水率和剪切速率对不同超固结比土体剪切特性的影响规律。结果表明,不同超固结比的红砂岩粗粒土剪切特性在初始剪... 详细信息

为研究不同含水率和剪切速率下超固结红砂岩粗粒土剪切特性,利用Shear TracⅢ大型直剪仪对其进行固结排水剪切试验,研究含水率和剪切速率对不同超固结比土体剪切特性的影响规律。结果表明,不同超固结比的红砂岩粗粒土剪切特性在初始剪切阶段有很大的不同,正常固结土会先产生剪缩,而超固结土会产生不同程度的剪胀。随着含水率的增加,超固结土体的剪切变形特性由不同程度的剪胀现象转为剪缩;随着剪切速率的增加,土体的剪切变形特性由剪缩转变为剪胀;随着超固结比的增大,土体会逐渐产生剪胀现象。超固结比越大的土体,其抗剪强度越大,含水率和剪切速率对土体的剪切特性影响越小。在相同的超固结比下,随着含水率的升高,其抗剪强度呈先增后减的趋势,当含水率为8%时,抗剪强度最大;随着剪切速率的增加,剪胀效应越明显,抗剪强度呈先减小后增大的趋势。在剪切过程中,土颗粒间不同的移动方式,会影响剪切带的形成,从而导致产生不同的剪切特性。

关键词：红砂岩粗粒土含水率剪切速率超固结比剪切特性

静力压实不同含水率红砂岩粗粒土能耗规律试验研究

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江西理工大学学报 2015年第5期36卷 28-33页

作者：彭勃杨建永温树杰潘建平吴建奇江西理工大学建筑与测绘工程学院江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

为研究静力压实不同含水率红砂岩粗粒土能量消耗规律,利用自制装置在电子万能试验机上进行静力压实试验,得到6种不同含水率红砂岩粗粒土静力压实试验的压力-位移关系,分析含水率和压实能量对红砂岩粗粒土压实特性的影响.结果表明:在相... 详细信息

为研究静力压实不同含水率红砂岩粗粒土能量消耗规律,利用自制装置在电子万能试验机上进行静力压实试验,得到6种不同含水率红砂岩粗粒土静力压实试验的压力-位移关系,分析含水率和压实能量对红砂岩粗粒土压实特性的影响.结果表明:在相同的压实能量作用下,当含水率为8.3%时,土体产生的压实位移最大;土体干密度随单位体积静压功增大而增加,两者符合对数关系;土体静力压实的实质是挤出土中气体,而不是挤出土中水分;含水率偏大将对土体的压实产生不利影响.

关键词：红砂岩粗粒土静力压实试验能耗规律含水率单位体积静压功

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土工格栅加筋红砂岩粗粒土的加筋机理研究

中国市政工程 2010年第6期 60-62页

作者：杜勇立湖南省交通规划勘察设计院湖南长沙410008

针对红砂岩粗粒土在不同加筋情况下,分别进行了不同围压条件的大三轴剪切试验。对各试样的抗剪强度特征和破坏形式进行了深入分析和比较,并以此为基础,对土工格栅加筋红砂岩粗粒土的加筋机理进行深入研究。指出加筋可以有效地提高红砂... 详细信息

针对红砂岩粗粒土在不同加筋情况下,分别进行了不同围压条件的大三轴剪切试验。对各试样的抗剪强度特征和破坏形式进行了深入分析和比较,并以此为基础,对土工格栅加筋红砂岩粗粒土的加筋机理进行深入研究。指出加筋可以有效地提高红砂岩的黏聚力,但对摩擦角提高的贡献不大;同时指出工程设计与施工中,应尽量控制工程含水率在最佳含水率左右。

关键词：红砂岩粗粒土土工格栅加筋破坏形式加筋机理