关于岩石导热性野外测定方法的研究

导热系数是岩石重要的物理参数之一,其在地热能开发及岩土热工程应用中有着重要意义.目前的测试方法需要将岩样采回实验室进行表面加工,运输和加工过程会破坏岩石结构和影响含水率等,不仅测试工艺复杂,而且导致测试结果不准确.本研究提出一种现场获取岩石导热系数的新方法.利用导热耦合剂填充岩石表面与探头之间的接触面,减小测试过程中的接触热阻,辅助热物性测试仪器来开展野外导热系数测试工作.通过配制不同导热硅脂与不同铜粉掺量充分混合的导热耦合剂进行对比实验,确定导热耦合剂的最优配比.实验表明,导热耦合剂的涂抹能有效地减小探头与岩石表面的接触热阻,提高测试精度,且导热耦合剂本身对岩石的导热系数影响甚微.研究成果可为野外准确便捷地获得岩石导热系数提供参考.     

岩石结构面粗糙度系数尺寸效应的推拉试验研究

粗糙度系数是结构面抗剪强度的主要影响因素,然而由于结构面表面形态的复杂性,粗糙度系数尺寸效应研究并未获得较大进展。总结了结构面粗糙度系数的3种获取手段：标准剖面对比法、理论公式法、试验反分析法。在此基础上分析了3种方法在研究粗糙度系数尺寸效应方面存在的问题和困难。为了研究结构面粗糙度系数与试样尺寸的相关度,对中砂、硅粉、水泥、非引气型萘系减水剂等原材料的配比进行了研究,获得了与天然钙质板岩物理力学特性相类似的岩石模型材料,然后采用研发的结构面制作模具及其制备工艺制作了8组共176对具有不同尺寸和表面起伏粗糙程度的结构面,并利用改进的高精度岩石结构面推拉仪对结构面粗糙度系数进行了推拉试验研究和数据统计分析,结果表明：模型结构面粗糙度系数的统计均值随试样尺寸的增加而降低,但特定结构面粗糙度系数的尺寸效应规律需要根据结构面的具体表面形貌进行测试;Barton理论公式计算的结构面粗糙度系数尺寸效应变化规律与推拉试验测试规律总体上一致,但试验值与理论值有差异,且结构面试样尺寸越小,二者的差异就越大;具有特定表面形貌的模型结构面粗糙度系数也有差异,工程大尺寸岩体结构面粗糙度系数需要根据表面形貌和分布特征进行综合判定。     

一个新的岩石力学特性测定方法

当前,压痕试验是测定金属、高聚物和陶瓷等材料力学特性的一种十分有效且简便的方法。本文旨在探讨如何应用该方法测定岩石材料的力学特性。介绍了一种新的用于岩石材料测试的微痕试验（微米级压痕试验）系统和它的校准方法,具体阐述了该方法在岩石上的应用。通过和常规单压试验结果的比较,讨论了岩石杨氏弹性模量和抗压强度指标的测量结果。介绍了该设备在进行有压微痕试验的改进,并通过对砂岩的有压微痕试验反映出砂岩力学性能对于围压的依赖性。     

用VB程序求解岩石的压入硬度与塑性系数

介绍了一种用ＶＢ程序求解岩的压入硬度和塑性系数的方法。压力和位移的值通过常规的岩石压入硬度计测得。该方法免去了传统人工求解的繁杂过程,精度高,结果可靠。     

基床系数在工程地质勘察中的应用

本文从地基变形谈起,对基床系数的概念和计算方法作了一一阐述,并通过工程实例,论述了基床系数在工程地质勘察中应用。     

岩石中铅和锌的分离与测定

将KHSO4加入在小体积(1mL)试液中,以K2SO4·PbSO4复盐形式沉淀分离Pb,再用NH4Ac溶液热提Pb,1mgPb的平均回收率为100.66%;滤液再蒸至1mL小体积,加入NaCl NaOH小体积两次沉淀分离Fe、Ti、Mn等干扰元素,存在于滤液中的Zn平均回收率为100.5%。分离所得的含Pb2+和Zn2+的溶液用EDTA分别进行滴定,测定范围(质量分数,w)由0.5%下延至0.01%;测定结果与极谱法相一致;精密度(RSD,n=10)试验Pb为2.6%,Zn为1.4%。     

采用扁铲侧胀试验估算土的侧向基床系数的探讨

根据双曲线拟合压缩试验和载荷试验形态，拟合扁铲侧胀试验形态，从小应变的扁铲侧胀试验推导出在工程上实用的大应变的土的侧向基床系数。     

不同循环加载条件下岩石阻尼比和阻尼系数研究

为了合理地描述岩石的阻尼行为,提出了考虑轴向和环向阻尼振动的岩石阻尼参数计算方法;通过动循环荷载、分级循环荷载和常幅循环荷载试验,对比分析了这3种不同应力路径下砂岩、砾岩及砂砾岩的阻尼特性,得到了阻尼参数对应力幅值、应变幅值的响应特性,揭示了常幅循环加载过程中阻尼比和阻尼系数随循环次数的演化规律;从熵守恒和能量守恒定律出发,建立了岩石阻尼比随循环次数演化的经验模型。结果表明:(1)动荷载下岩石的阻尼比与轴向应变幅值成线性递增,而阻尼系数恰好相反;分级循环荷载下岩石的阻尼参数都随应力幅值成线性递增。(2)疲劳破坏门槛值是岩石耗散能和阻尼比演化规律发生变化的分界点,在应力上限高于疲劳破坏门槛值时,耗散能、阻尼比及阻尼系数随循环次数都呈3阶段的变化规律,演化曲线呈半U型;在应力上限低于疲劳破坏门槛值时,呈现2阶段的发展规律,演化曲线呈L型;(3)通过砂岩的阻尼比试验,验证了所建模型能够描述砂岩在常幅循环荷载过程中阻尼行为。     

两种方法测定岩矿石密度的对比研究

可地浸砂岩铀矿储量计算中所需的岩矿石密度,目前用取样测定法--石蜡法获得,而放射性物探方法之一γ-γ散射测井作为参考.笔者在新疆吐哈盆地某铀矿床密度测定中,对2种方法测定的密度结果进行了资料整理、研究对比,认为后者完全可以取代前者,提供准确的岩矿石密度值.     

东深供水工程风化泥质软岩残余强度特性研究

选取广东塘厦风化泥质软岩为研究对象,测定分析其残余强度,并模拟土体在长期浸水软化后的强度变化趋势,探讨该类土的强度变化规律,为工程应用中强度参数的选取与评价提供科学的依据。     

沉积环境对煤系岩石强度的影响

分析了平顶山矿区煤系中形成于不同沉积环境的64组岩石样品的沉积特征和强度,结果表明,岩体的强度与沉积环境有着密切的成因联系。岩体强度的变化主要受控于岩性、沉积环境中能量的高低、水动力条件的变化幅度和生物发育程度4项因素。     

补偿校正系数XRFS法七个主量元素测定的探讨

用补偿校正系数法校正X荧光光谱分析中基体效应的影响,对岩石中七个主量元素的测定结果表明该方法准确、可靠。     

中里滑坡反分析及强度参数取值研究

中里滑坡位于延吉至图们高速公路右侧 ,由于高速公路路基开挖切断原山脊形成滑坡。在滑坡稳定性评价及滑坡推力计算中 ,滑带土抗剪强度的确定直接影响稳定性评价结果与治理方案设计 ,对该滑体的治理工程造价起着重要的影响。针对中里滑坡目前正处于滑动阶段的特点 ,及滑带土抗剪强度指标的确定在分析计算中的重要性 ,运用反分析方法 ,给出比较合乎实际的滑带土综合抗剪强度指标c、φ值 ,为进一步计算、评价、治理提供可靠的依据。     

JRC分形估测方法的实用性

基于分形几何的码尺法分维数与岩石节理粗糙度系数的物理意义剖析，认为Ｄ－ＪＲＣ之间不存在必然的相关性．分析标准轮廓曲线的分维数，发现其分维数差级微小，难以实行粗糙度系数分级．根据实测资料阐述了岩石节理表面轮廓曲线的“自相似”是统计意义而不是绝对的，它要求ＪＲＣ分形估测应统计求取，而过繁的分维数测量步骤削弱了ＪＲＣ的分形统计估测的可行性．建立在实测资料统计分析基础上的ＪＲＣ尺寸效应分形模型ＪＲＣｎ＝ＪＲＣ０（Ｌｎ／Ｌ０）－Ｄ客观而真实地刻画了粗糙度系数随取样长度增大而降低的规律，其中，ＪＲＣ尺寸效应分维数（Ｄ）具明确的物理意义，它描述了ＪＲＣ随结构面规模增大而降低的衰减速率．最后，运用ＪＲＣ尺寸效应分维数（Ｄ）探讨了岩石节理粗糙度系数尺寸效应的各向异性规律．     

常规三轴试验测定土的残余强度

利用常规三轴仪测定土的残余强度的方法进行了试验研究,并对其误差进行了分析。认为：如果能够准确控制轴向荷重,对超固结土可在常规三轴仪中测定出残余强度。尤其对已具裂隙面的土样,其与重复剪结果极为接近。     

摩擦系数变化对边坡滑动过程的影响

常规的滑坡计算方法认为土的内摩擦角保持不变,但是实际上土的摩擦系数在边坡滑动过程中是变化的。本文考虑边坡滑动过程中摩擦系数的变化,基于摩擦系数随运动过程变化的本构关系,采用物质点法对边坡滑动过程进行模拟计算。计算中用质点离散滑坡体,记录区域信息,每个计算时间步后将变形的网格抛弃,新的时间步采用未变形的网格。算例边坡滑动过程中惯性数始终比较小,在低惯性数下,摩擦系数变化的计算结果与摩擦系数取其下限值的结果比较接近。进一步对比分析了不同界限摩擦系数对边坡滑动过程的影响,发现界限摩擦系数越小,滑坡体形状越扁平,滑坡前沿滑动距离越远。     

岩石试样的强度准则及内摩擦系数

岩石是一种非均质材料并含有各种缺陷,利用岩样的应力应交全程曲线可以确定理想强度,在排除岩样缺陷后讨论峰值强度与围压的关系,即强度准则。通过岩样剪切破坏后保持轴向变形恒定降低围压试验,可以确定岩样由摩擦力维持的承载能力随围压的变化关系。比较峰值强度和残余强度随围压变化关系的异同,可以研究岩样屈服过程中内摩擦系数的变化情况,以及内摩擦力对岩样变形特性的影响。粉砂岩试样在峰值应方时内摩擦系数已经达到最大值,峰后只是粘结力或者说是材料强度的降低过程,围压对变形没有明显影响。大理岩试样屈服过程中内摩擦系数不断增加,而内摩擦力的增加量与围压有关,高围压时只有材料强度完全丧失之后,由内摩擦力达到岩样的承载极限。内摩擦力系数随屈服过程增大,是岩石由脆性转交为廷性的根本原因。      

双相岩石流变学研究评述

从自相容理论,Ｖｏｉｇｔ－Ｒｅｕｓｓ极限理论及显微构造分析方法３个方面说述了当前双相岩石流变学的研究现状和发展方向;介绍了双相岩石流谱学实验的一些研究进展和存在问题;流动律合成的方法目前只有两种：Ｔｕｌｌｉｓ的经验公式和Ｊｉ的迭代公式。