离子类土壤固化剂对高温冻土工程性质改良试验研究

为了研究离子类土壤固化剂对青藏高原高温冻土工程性质的改良效果,分别选用酸性和碱性离子类土壤固化剂对冻结青藏粉质黏土进行了改良测试。塑性指数测试表明,两种固化剂的最优含量为0.2%。固化剂含量小于0.3%时,冻结温度相对原状土样没有明显的下降。对不同含量碱性和酸性固化土力学性质进行了测试,无侧限单轴抗压强度相对原状土样整体增大,碱性和酸性固化土抗压强度最大分别提高了78.7%和46.6%,最优配比（0.2%）的碱性和酸性固化土体积压缩系数随养护龄期增大而减小,两种固化土的体积压缩系数相对原状土样最大分别下降了80.0%和38.5%,固化效果明显。碱性固化土力学性质变化更显著,说明其更适合对青藏黏土进行改良。     

冻土弹塑性本构模型研究现状

土体的本构模型是分析计算土工结构变形规律的关键。自剑桥模型提出以来,对于土体本构模型的研究,各国学者在不同环境条件下发展研究了适用于相应试验条件下的各类模型。随着寒区经济的发展,关于冻土力学性质的研究日益增多,许多学者借鉴常规融土的研究方法建立了不同条件下的冻土弹塑性本构模型。为了进一步理清冻土变形行为的特征,完善适用于冻土弹塑性行为的本构模拟理论和方法,作者总结和分析了各类冻土弹塑性本构模型的理论基础、建模方法、参数确定方法等内容,对进一步发展可准确描述冻土复杂力学行为的本构模型具有指导意义。     

穿越地裂缝带地铁隧道结构分段长度优化研究

目前西安地铁建设中过地裂缝带隧道均采取分段设缝的结构措施,而隧道结构分段长度的优化问题是地铁隧道穿越地裂缝带设防的关键。本文以西安地铁斜交穿越地裂缝带为工程背景,通过分段设缝的地铁隧道斜交跨地裂缝带的有限元数值模拟,研究了斜交跨地裂缝带地铁隧道分段设缝的合理模式及分段隧道的合理长度。计算结果表明:对缝设置模式下分段设缝隧道结构塑性区范围较小,集中在隧道拱底、拱脚;而悬臂设置模式下塑性区分布范围大且较为复杂,不利于进行衬砌加强。地铁隧道穿越地裂缝带衬砌结构宜采取分段设缝的对缝设置模式,跨地裂缝带的分段隧道合理长度为15 m,位于地裂缝主变形区内的分段隧道长度可按10～15 m考虑,而穿越地裂缝主变形区之外的地铁隧道分段长度可根据轨道调坡及隧道防水等其他要求适当增加。研究成果可为地裂缝发育的城市地铁隧道结构设计及其他地下空间开发提供重要的理论依据和技术参考。     

深圳“12.20”渣土场远程流化滑坡动力过程分析

文章采用DAN3D数值方法对深圳人工堆填体滑坡运动过程进行了模拟研究,探讨了深圳“12.20”滑坡远程动力成灾过程。通过研究得到以下几点结论:（1）滑坡后破坏运动主要分为两个阶段:前一阶段为滑源区内运动,体现了高孔隙水压力下滑剪切;后一阶段为在流通区和堆积区内运动,体现了高饱和度滑体流动（涌动）剪切。（2）饱水渣土滑坡远程流化运动分析中,摩擦模型适合模拟孔隙水压力作用下的滑源区渣土体的失稳下滑运动过程;宾汉姆模型适合模拟非牛顿流体饱和渣土体的流化剪切过程;摩擦-宾汉姆组合模型更适用于该类型滑坡全过程的反演运动分析。（3）深圳滑坡后破坏运动速度变化主要经历了“启动-加速-持速-减速”的运动过程,高含水渣土的固-流转化致使滑坡远程运动,并造成巨大伤亡损失。（4）模拟结果显示:堆积区平均堆积厚度为11 m,堆积范围为0.4 km 2,最大运动速度为30 m/s,最大速度发生于距滑坡后缘620 m处,堆积范围、堆积厚度和运动速度同滑坡实际值基本一致。上述研究思路和方法对城市地质中渣土滑坡灾害的危险区划和渣土场科学选址评估具有一定借鉴意义。     

基于西原模型的圆形隧道黏弹-黏塑性解析解

基于西原模型,假设黏塑性体的偏应变张量的一阶导数与瞬态偏应力张量和稳态偏应力张量之差成正比,得到围岩黏塑性区的本构方程。采用拉普拉斯变换与逆变换,推导了圆形隧道黏弹-黏塑性解析解。当 时,该解退化成线弹性本构模型的解答;当 时,该解退化成理想弹塑性本构模型的解答。通过工程实例,分析了围岩位移场、应力场和黏塑性区半径随时间的变化规律。当支护力保持不变时,围岩不同位置位移、围岩黏塑性区半径将随时间增长而持续增大并趋于稳定;围岩黏弹-黏塑性特征对径向应力和黏弹性区切向应力影响较小,对黏塑性区切向应力影响较大,越靠近洞壁处,切向应力随时间变化越剧烈。此外,不同支护力作用下洞壁处的切向应力在支护初期均较大,因此应采用及时支护的策略;考虑到围岩黏弹-黏塑性特征对支护力的影响,建议采取让压支护技术以保证围岩和衬砌的稳定性。     

基于广义热力学的超固结土本构模型

基于广义热力学基本理论,通过考虑塑性剪切变形产生的能量一部分以塑性自由能的形式储存,并且该部分自由能与超固结度相关,结合修正剑桥模型的热力学函数形式建立了适用于超固结土的自由能函数和耗散函数。该耗散函数与当前应力状态无关,相关联流动法则仍然适用。由建立的耗散函数和自由能函数,推导了弹塑性本构关系的屈服函数、流动法则、硬化定律。通过4种不同超固结土的试验结果和计算结果进行比较,验证了模型的合理性。     

晋冀内蒙交界区下地壳流变性质的实验研究及其构造演化意义

酸性和基性麻粒岩的高温度压实验表明,基稳态流动律分别为：ε＝２０．７ｅｘｐ（－２８８／ＲＴ）·Δσ＾３．０和ε＝１０＾６．５９ｅｘｐ（－４２５／ＲＴ）·Δσ＾３．０２,并可与加拿大地盾的麻粒岩流动津相比。在下地壳的温度７００℃-１０００℃、压力１．０Ｇｐａ-１．２ＧＰａ和应变率１０＾－４／ｓ￣１０＾－７／ｓ条件下,岩石变形以韧性变形为主,并发育韧性剪切带,其中辉石和斜长石极易发生动态重结晶及定向排成线理,石英则巳静态恢复,此结果与野外观察的吻合。下地壳的宏观流变模型显示,增厚型下地壳存在一厚的低蠕变强度层,减薄型地壳则上地壳也出现低强度层,太陆下地壳这种低蠕变强度层的流变性质有助于岩石圈增厚和减薄的发生。     

大别山东北缘构造片麻岩中锆石U-Pb年代学分析及构造意义

大别造山带是由华北板块和扬子板块经过长期构造演化、最终碰撞拼合的产物。大别山东北缘发育地壳深部构造层次上的构造片麻岩,通过对构造片麻岩的应力场恢复,认为大别山东北缘主要受到NE-SW向的特提斯构造体制和NW-SE向的太平洋构造体制两个体制的作用,并不是受单一的构造体制控制。锆石LA-ICP-MS微区U-Pb同位素测年结果显示,大别山东北缘至少存在3期构造事件。第一期是750±50 Ma的岩浆活动;第二期是210±10 Ma的变质活动;第三期是130±5 Ma的岩浆活动。大别山在碰撞造山后期发生了近水平东西向沿造山带的塑形流变,导致大别山中片麻理和线理走向均为NWW-SEE向,大别造山带发生塑形流变的时间在210±10 Ma左右,大概在195±5 Ma左右郯庐断裂带开始活动,改造了大别山原有的NWW-SEE向构造,使得大别山东端片麻理走向出现NE向转变。     

土的弹塑性应力-应变模型理论

一、导言土是最古老的工程材料,可是设计现代最新式的大建筑物,如一两百米高或更高的土坝和形形式式建筑在土基上的大型核电站,火电站,冶金工厂,石化工厂等等都依旧离不了要和它打交道.虽然土力学成为一门技术科学已有五十多年的历史,但是对于土的工程特性的研究,过去只注意了它的抗剪强度,对于土的弹塑性应力～应变特性的认识是非常肤浅的.其它如对于土的流变性和动力特性方面的研究,也是不够普遍和深入的     

固结问题的普遍方程及其应用

自从1924年太扎基(Karl Terzaghi)在荷兰举行的第一届国际应用力学会议上宣读他的著名论文“粘土固结理论”以来,粘土固结理论的研究已经取得了显著的进展并广泛地应用于土工结构的设计方面.几十年来,固结理论的研究大致可以归纳为以下几个方面.