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充填岩石节理剪切力学特性及强度经验公式研究
1
作者 高福洲 张俊云 +4 位作者 罗晓龙 翟恪祥 张乐 黄锐 武小菲 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期608-617,共10页
研究充填岩石节理的剪切力学特性对工程岩体的稳定性评价具有重要意义。为此,开展考虑法向应力σ_(n)、充填厚度t、节理粗糙度系数JRC影响下的充填岩石节理大型直剪试验,分析了剪切破坏特征、剪切特征曲线和峰值剪切强度τ_(p)的演化规... 研究充填岩石节理的剪切力学特性对工程岩体的稳定性评价具有重要意义。为此,开展考虑法向应力σ_(n)、充填厚度t、节理粗糙度系数JRC影响下的充填岩石节理大型直剪试验,分析了剪切破坏特征、剪切特征曲线和峰值剪切强度τ_(p)的演化规律,在此基础上建立了充填岩石节理峰值剪切强度经验公式。研究表明:充填岩石节理的剪切破坏位置以充填介质与节理岩壁接触面破坏为主;其剪切应力-剪切位移曲线通常在σ_(n)≥600k Pa,t≤5mm且JRC≥6.36条件下出现剪切应力峰值点;在充填度Δ=1.12时充填岩石节理峰值剪切强度τ_(p)与充填介质剪切强度τ_(i)相近,随着Δ进一步增大,τ_(p)降低至τ_(i)以下;充填岩石节理峰值剪切强度经验公式中引入描述充填介质与节理岩壁接触面相互作用对τ_(p)影响的参数W,公式计算值与试验值相对误差平均值δ≤9.01%。 展开更多
关键词 充填岩石节理 大型直剪试验 充填厚度 节理粗糙度系数 峰值剪切强度
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粒度分布对红层土石混合体强度及颗粒破碎的影响
2
作者 张俊云 张乐 +2 位作者 高福洲 蒋金谷 何卓岭 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1499-1508,共10页
红层土石混合体已广泛应用于川渝地区公路、铁路的路基填筑,研究其强度及颗粒破碎特征可为该地区路基快速安全施工提供理论支撑。针对现有粒度分布评价方法对土石混合体适用性的不足,提出中间粒径块石相对含量C_(m)指标并拟定4个水平,... 红层土石混合体已广泛应用于川渝地区公路、铁路的路基填筑,研究其强度及颗粒破碎特征可为该地区路基快速安全施工提供理论支撑。针对现有粒度分布评价方法对土石混合体适用性的不足,提出中间粒径块石相对含量C_(m)指标并拟定4个水平,选择四川盆地红层土石混合体为材料,比选叠环剪和大型直剪试验后,结合筛分试验探讨粒度分布对红层土石混合体强度及颗粒破碎的影响规律。试验结果表明:叠环剪试验中剪切面非人为固定,剪切带影响域明显大于大型直剪试验,相同试验条件下土石混合体强度低于大型直剪试验,且法向应力越大,强度差值越大。C_(m)对红层土石混合体的强度及颗粒破碎特征影响显著。随C_(m)的增大,黏聚力先减小后增大,内摩擦角先增大后减小,抗剪强度先增大后减小,均在C_(m)=0.543时有最值,此时,颗粒间的摩擦和重定向排列对强度的增强效应明显大于咬合减弱的负面效应,剪应力有二次攀升。叠环剪试验后,大粒径、中间粒径块石含量降低,土体含量增高,小粒径块石含量在C_(m)≤0.343时降低,C_(m)≥0.343时增高;颗粒相对破碎率随法向应力和C_(m)的增大,均呈先降低后升高的规律,C_(m)=0.343时颗粒相对破碎率最低。 展开更多
关键词 红层土石混合体 粒度分布 叠环剪试验 强度 颗粒破碎
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干湿循环下红层土石混合料强度及变形特性的试验研究 被引量：1
3
作者 张俊云 张乐 +3 位作者 高福洲 唐永吉 何卓岭 王鹰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1394-1404,共11页
为研究干湿循环下红层土石混合料的劣化规律,以取自四川盆地的红层土石混合料为研究对象,通过静态崩解试验,探讨不同粒径红层软岩块石的崩解特征;对2组红层土石混合路基填料原始级配缩尺,通过叠环式剪切试验,研究干湿循环次数对红层土... 为研究干湿循环下红层土石混合料的劣化规律,以取自四川盆地的红层土石混合料为研究对象,通过静态崩解试验,探讨不同粒径红层软岩块石的崩解特征;对2组红层土石混合路基填料原始级配缩尺,通过叠环式剪切试验,研究干湿循环次数对红层土石混合料黏聚力、内摩擦角、剪胀率和剪切模量等指标的影响.研究结果表明:红层软岩块石遇水崩解显著,崩解过程可分为剧烈段、过渡段和稳定段,崩解剧烈段块石含量降低近70%;粒径较大时,块石受结构面影响更强,崩解更彻底;随干湿循环次数的增加,抗剪强度在崩解剧烈段明显降低,过渡段基本不变,稳定段略有回升;块石崩解后,其咬合作用显著降低,表观黏聚力急剧减小,静电引力和固化胶结使黏聚力轻微增大,崩解物间的摩擦和重定向排列使内摩擦角轻微增大;最大粒径和含石量显著降低,法向应力下土石混合料更密实,剪胀率明显降低;骨架-密实结构转变为悬浮-密实结构,剪切模量明显降低;干湿循环下黏聚力和剪胀率劣化更明显,内摩擦角的劣化受块石粒径影响最大,剪切模量的劣化受块石粒径影响最小;路堤填筑前,对红层土石混合料进行2次崩解处理,以削弱其受降雨-蒸发循环作用的不利影响. 展开更多
关键词 红层土石混合料 干湿循环 静态崩解试验 叠环剪试验 崩解阶段 关键参数
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交通荷载下红层土石混填路基沉降特性研究 被引量：1
4
作者 高福洲 陈思远 张俊云 《路基工程》 2023年第5期49-55,共7页
红层土石混填路基已广泛应用于西南地区线路建设。为弄清交通动荷载幅值与频率、含石量及车速对路基沉降的影响,以马边至昭觉段公路工程中的红层路基填料作为研究对象,开展室内模型试验与数值模拟。研究表明:红层土石混填路基沉降与荷... 红层土石混填路基已广泛应用于西南地区线路建设。为弄清交通动荷载幅值与频率、含石量及车速对路基沉降的影响,以马边至昭觉段公路工程中的红层路基填料作为研究对象,开展室内模型试验与数值模拟。研究表明:红层土石混填路基沉降与荷载幅值呈正相关,与荷载频率呈负相关;以6秒为节点可将路基最大沉降分为大幅变化阶段与动态稳定阶段;路基沉降随含石量增大而减小,路基含石量由32.5%提升至45.5%时,沉降减少36.0%;车速对路基沉降影响具有随机性。 展开更多
关键词 红层土石 混填路基 沉降特性 模型试验 数值模拟 含石量 交通动荷载幅值 交通动荷载频率 车速
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