巴东组典型红层软岩单轴压缩试验细观组构特征

红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩是巴东组特殊性岩土的代表,具有遇水易崩解特性。根据岩样单轴压缩试验,基于PFC_2D程序,建立中硬岩、软岩单轴压缩试验数值模型;模型选用平行黏结颗粒接触模型。根据应力-应变曲线特征,采用分段定量参数标定法对软岩试样的细观参数进行标定;且通过调整法向和切向黏结强度比值2D program. With the characteristics of stress-strain curve, subsection quantitative parameter calibration method was used to calibrate the microscopic parameters of soft rock samples. The adjustment method and the ratio of tangential bond strength(σ_c/τ_c) control specimen under uniaxial compression failure mode. The uniaxial compression test of silty mudstone and argillaceous siltstone with different weathering degree under saturated and natural state was simulated. The distribution and evolution of meso-fabric parameters such as normal contact force, tangential contact force, coordination number and porosity were analyzed. The results show that the numerical method can well simulate the uniaxial compression test process of medium hard rock and soft rock. Except for medium weathered silty mudstone, weathering degree and water immersion condition can only affect the size of the contact force of sample particles in the statistical angle range, but cannot affect the distribution form. At the same time, weathering degree and water immersion condition prolonged the loading time of significantly decreased coordination number, which decreased with the increase of the number of cracks. Flooding condition and weathering degree have great influence on the porosity evolution of argillaceous siltstone. The degree of weathering has a great influence on the porosity evolution of silty mudstone, but the condition of flooding has little influence.      

乌尉高速公路边坡稳定性综合评价

针对乌尉(乌鲁木齐至尉犁)高速公路地处高寒、高海拔、高地震烈度区,地质环境条件复杂的特点,提出一种基于多判据的边坡稳定性模糊综合评价方法。首先,分析研究三高地区公路沿线工程地质条件、边坡岩体结构特征及其变形破坏模式。在此基础上,以TSMR评价体系为框架,考虑地震荷载对边坡稳定性的影响,引入地震作用影响系数β,建立了适用于“三高”地区公路边坡岩体质量分级体系THRSMR;基于边坡可靠性分析理论,归纳总结Monte Carlo法的操作步骤,并借助GEO-SLOPE软件,给出各研究边坡的可靠度指标与失效概率;最后,将定性评价、极限平衡分析、可靠度分析和数值计算的结果分别作为基础指标,采用模糊综合评价方法对每一边坡的边坡稳定性,给出进一步量化结论。其结果对类似地区高速公路边坡稳定性评价具有一定的参考价值。     

典型巴东组泥质粉砂岩双轴压缩试验细观组构特征

基于泥质粉砂岩室内双轴压缩试验,建立PFC_2D颗粒流数值模型,以此来探究泥质粉砂岩破坏的细观机理。考虑组成泥质粉砂岩试样的颗粒形状,根据电镜扫描图勾选出5种典型颗粒形状,与圆形颗粒一起生成给定孔隙率的稳定数值试样。颗粒间选用平行粘结接触模型,选取弹性模量、泊松比、峰值应力分别对饱和、天然状态的泥质粉砂岩试样进行不同围压下的细观参数标定,然后进行双轴压缩试验模拟,分析试样在双轴压缩试验过程中颗粒法向接触力、切向接触力、配位数、孔隙率等细观组构参数的分布特征和演化规律。试验结果表明：双轴压缩试验的细观参数标定可不考虑抗剪强度指标黏聚力c和内摩擦角ϕ值的影响。破坏前后,试样各方向统计范围内都存在法向接触力和切向接触力。围压的存在影响试样的起始配位数、孔隙率和试样破坏后的稳定配位数和孔隙率,对配位数和孔隙率的改变速率影响很小。试样空间孔隙率的演化在一定程度上反映了试样破坏时内部结构的变迁,能更加直观地反映试样的破坏模式。     

新型酸性水玻璃-碳酸钙注浆材料试验研究

研究水玻璃-碳酸钙注浆材料随着碳酸钙加入量的变化胶凝时间的变化规律发现,随着碳酸钙加入量的减少,溶胶胶凝时间随之增加,但并非均匀增加,当碳酸钙的量减少到一定量时,溶胶的胶凝时间会有一个突增点,溶液对碳酸钙的加入量非常敏感,凝胶时间不易准确控制。这是因为碳酸钙在整个反应体系中充当碱性反应剂,与溶液体系中的H+反应,降低了硫酸的浓度,提高了溶胶的pH值,从而改变了溶胶的胶凝时间。选择胶凝时间适宜的胶体测定其本身的强度以及对应的固砂体强度,得出两种强度的变化规律：在硫酸用量一定的条件下,一般随碳酸钙的增加,纯胶体强度会相应增加,但加入到一定量后,其强度不再增加。而固砂体强度随碳酸钙的变化并不明显。选择较优配比浆液作为新型注浆材料,并根据浆液的性能,建议相应的注浆工艺。为后续工程应用作了较好的铺垫。     

刚性抗滑桩结构锚固深度的模糊随机可靠性分析

刚性抗滑桩结构的主要失稳模式是锚固段内桩侧土体受压失稳。为计算刚性抗滑桩结构的模糊随机可靠性指标和可靠度,首先根据抗滑桩滑面以下桩侧压应力 ?y在两个深度处的极值,分别建立两个极值下刚性抗滑桩锚固深度可靠性分析的结构功能函数。计算时,利用定值法比较两个极值的大小,选择较大的极值所对应的结构功能函数作为待计算的抗滑桩可靠性分析的结构功能函数,然后,考虑抗滑桩结构可靠性分析中的随机性和模糊性,建立模糊随机可靠性分析模型。在一次二阶矩法的基础上,推导出计算模糊随机可靠度的公式,用L-R型模糊数描述随机参数的均值和方差,利用分解定理处理模糊数,得到结构的随机模糊可靠性指标和可靠度。根据上述方法,利用MATLAB程序计算了某刚性抗滑桩,得出了结构的模糊可靠性指标和模糊可靠度,计算结果与安全系数法具有很好的一致性。     

含水率影响下尾矿砂内摩擦角随标贯击数变化研究

尾矿砂样品在运输和存放过程中均存在易扰动的特点,但考虑到工程造价以及人力资源等因素,目前在大部分上游式尾矿坝的工程地质勘察中难以建立现场试验室,所得抗剪强度指标与实际情况存在一定误差。针对这种现状,结合某铅锌矿尾矿坝现场试验结果,从现场简易试验获得的含水率和标准贯入击数进行分析,并对基于含水率影响下尾矿砂内摩擦角随标准贯入击数变化规律进行了研究,提出了考虑上覆压力作用下标准贯入击数的修正公式,并推出了用标准贯入击数估算尾矿砂内摩擦角的方法。通过几个实例验证：除当修正后的标准贯入击数N1>8（5%< <20%）情况下以外,该方法均能够有效地估算尾矿砂内摩擦角。研究结果表明,该方法在以后的上游式尾矿堆积坝的工程地质勘察工作中具有较强的应用价值。