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炭质泥岩填料击实特性及颗粒破碎研究
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作者 付宏渊 杨海涛 +3 位作者 曾铃 吴二鲁 文伟 周鑫洋 《土木工程学报》 北大核心 2025年第3期113-124,共12页
文章为探究炭质泥岩路基填料的击实性能及击实前后级配变化规律,引入分形理论,推导良好级配范围内的分形维数,通过室内击实和筛分试验研究炭质泥岩填料击实特性和颗粒破碎行为,最后基于能量守恒原理建立炭质泥岩路基填料击实过程中的能... 文章为探究炭质泥岩路基填料的击实性能及击实前后级配变化规律,引入分形理论,推导良好级配范围内的分形维数,通过室内击实和筛分试验研究炭质泥岩填料击实特性和颗粒破碎行为,最后基于能量守恒原理建立炭质泥岩路基填料击实过程中的能量耗散模型。研究结果表明:当分形维数为2.135时,炭质泥岩填料达到最佳填筑级配。分形维数、最大粒径、含水率和击实次数是影响炭质泥岩填料颗粒破碎的重要因素,其中填料的分形维数对颗粒破碎率的影响最为显著。炭质泥岩填料击实后的粒径分布具有良好的分形特征,考虑到炭质泥岩击实过程中的颗粒破碎及良好级配的分形维数范围,建议对于最大粒径在20mm以内的路基填料,其合理的分形维数控制在1.78至2.60之间。通过能量耗散模型发现,炭质泥岩表面能增加速率随击实次数的增加而减少,击实过程中填料对击实能的利用率呈指数衰减。鉴于当击实次数达到70次时,炭质泥岩填料表面能几乎不再增加,建议在室内开展击实试验时炭质泥岩填料的击实次数不宜超过70次,以免造成时间和经济上的浪费。 展开更多
关键词 道路工程 炭质泥岩 分形维数 击实特性 颗粒破碎 能量耗散
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多因素影响下预崩解炭质泥岩动回弹特性研究 被引量:1
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作者 付宏渊 杨琪毅 +3 位作者 曾铃 高乾丰 文伟 陈璐 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期117-128,共12页
为探究多因素影响下预崩解炭质泥岩的动回弹特性,通过动三轴试验研究偏应力、最小体应力、含水率、压实度和干湿循环次数对动态回弹模量的影响,并建立考虑上述因素影响的动回弹模量预测模型。研究表明:动回弹模量与最小体应力、压实度... 为探究多因素影响下预崩解炭质泥岩的动回弹特性,通过动三轴试验研究偏应力、最小体应力、含水率、压实度和干湿循环次数对动态回弹模量的影响,并建立考虑上述因素影响的动回弹模量预测模型。研究表明:动回弹模量与最小体应力、压实度呈正相关关系,与偏应力、含水率呈负相关关系;在同一围压下,动回弹模量随偏应力增加而降低,降幅区间为14.1%~30.7%;含水率为6%时对应的动回弹模量最大;在围压和偏应力相同时,含水率从6%递增至10%,动回弹模量降幅区间为18.6%~35.5%;压实度从93%递增至96%时,动回弹模量增幅区间为4.47%~20.64%。采用干湿循环损伤因子表征干湿循环次数对动回弹模量的影响,发现损伤因子随干湿循环次数N增加可分为3个阶段,即快速增长阶段(N=0~1)、缓慢增长阶段(N=1~6)和增长稳定阶段(N=6~9)。各因素按显著性由高到低排序依次为:压实度、干湿循环、含水率、偏应力、最小体应力。建立的综合考虑约束效应、剪切效应、压实度、含水率和干湿循环的预测模型具有较高地准确性和适用性,可有效评估和预测湿热地区炭质泥岩路堤的动回弹模量。 展开更多
关键词 道路工程 预崩解炭质泥岩 干湿循环 动回弹模量 预测模型
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炭质泥岩地层隧道瓦斯突出成因及处治措施研究
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作者 田娇 杨洪 杨智成 《公路交通技术》 2024年第4期158-165,共8页
为解决炭质泥岩地层隧道瓦斯突出问题,依托兰州至海口国家高速公路重庆至合肥段(贵州境)扩容工程桐梓隧道,通过现场调查和理论分析,总结了该隧道瓦斯突出动力现象及特点,分析了其瓦斯突出的规律以及影响因素,提出了钻孔泄压方案及处治... 为解决炭质泥岩地层隧道瓦斯突出问题,依托兰州至海口国家高速公路重庆至合肥段(贵州境)扩容工程桐梓隧道,通过现场调查和理论分析,总结了该隧道瓦斯突出动力现象及特点,分析了其瓦斯突出的规律以及影响因素,提出了钻孔泄压方案及处治措施。结果表明:经处治后,炭质泥岩施工掌子面的动力现象有了明显减少和减弱,工程施工基本不受影响,表明了该处治措施的效果较好。研究结果可供炭质泥岩地层及其他非煤系地层瓦斯隧道的设计和施工参考。 展开更多
关键词 炭质泥岩地层 公路隧道 瓦斯突出 处治措施
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干湿循环下炭质泥岩软弱夹层剪切强度及渗透性演化规律研究
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作者 曹恒亮 王光进 +4 位作者 李耀基 蔡彬婷 李树建 赵雷 李小双 《化工矿物与加工》 CAS 2024年第1期76-82,共7页
针对云南某露天矿边坡中的炭质泥岩软弱夹层,开展了室内干湿循环加速模拟试验、直接剪切试验和变水头渗透试验,研究了干湿循环作用下炭质泥岩软弱夹层抗剪强度和渗透性的演化规律,分析了循环次数对抗剪强度和渗透系数的影响,结果表明:... 针对云南某露天矿边坡中的炭质泥岩软弱夹层,开展了室内干湿循环加速模拟试验、直接剪切试验和变水头渗透试验,研究了干湿循环作用下炭质泥岩软弱夹层抗剪强度和渗透性的演化规律,分析了循环次数对抗剪强度和渗透系数的影响,结果表明:干湿循环对炭质泥岩软弱夹层的抗剪强度影响显著,不同竖向荷载下,抗剪强度劣化趋势基本相同;随着干湿循环次数的增加,其内摩擦角基本不变,但黏聚力显著减小,且在干湿循环1次时黏聚力减幅最大,2~7次时黏聚力劣化速率较快,在干湿循环超过7次时,炭质泥岩软弱夹层的黏聚力变化速率趋于平缓,最终拟合得出黏聚力与干湿循环次数之间的指数函数关系模型;炭质泥岩软弱夹层的渗透系数和干湿循环次数呈正相关,循环次数在0~4次时渗透系数变化较为平缓,4次之后渗透系数显著增大,在7次循环时达到最大值,之后渗透系数基本不变。研究结果可为类似矿山边坡软弱夹层的强度和渗透系数预测提供参考。 展开更多
关键词 干湿循环 炭质泥岩 软弱夹层 抗剪强度 渗透系数 剪切试验 变水头渗透试验
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击实和三轴压缩条件下炭质泥岩的颗粒破碎及力学响应研究
5
作者 刘琼 曾铃 +2 位作者 查焕奕 陈佳艳 卞汉兵 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1120-1131,共12页
为充分认识炭质泥岩的颗粒破碎行为及力学特性,对不同粗粒质量分数的炭质泥岩在最佳击实状态下的破碎程度进行三轴剪切试验,分析粗粒质量分数对炭质泥岩粒径级配及力学性能的影响规律,明确炭质泥岩颗粒破碎与围压、粗粒质量分数间的关... 为充分认识炭质泥岩的颗粒破碎行为及力学特性,对不同粗粒质量分数的炭质泥岩在最佳击实状态下的破碎程度进行三轴剪切试验,分析粗粒质量分数对炭质泥岩粒径级配及力学性能的影响规律,明确炭质泥岩颗粒破碎与围压、粗粒质量分数间的关系。研究结果表明:在压实过程中,炭质泥岩存在明显的颗粒破碎现象,且粗粒质量分数越高,其颗粒破碎越明显;炭质泥岩的水敏性远大于硬质岩的土石混合体的水敏性,击实曲线更陡峭,且在粗粒质量分数为60%时具有最佳的击实状态;随着粗粒质量分数增大,炭质泥岩的抗剪强度呈现出先增长后减小的趋势,且在粗粒质量分数为60%时黏聚力达到最大,内摩擦角与粗粒质量分数呈负相关;当粗粒质量分数较小时,炭质泥岩抗剪强度主要由细粒间的黏聚力及粗粒与细粒间的咬合力提供,粗粒破碎较少;随着粗粒质量分数增大,试样中颗粒破碎现象更明显,颗粒间重新分布和咬合使其内摩擦力逐渐增大,抗剪强度由粗粒破碎及粗粒与细粒间的咬合力提供,细粒间的黏聚力较小;炭质泥岩的颗粒相对破碎率随围压、粗粒质量分数的增大而增大,且相对破碎率与粗粒质量分数和围压之间存在非线性关系。 展开更多
关键词 路堤工程 炭质泥岩 颗粒破碎 力学特性 相对破碎率
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考虑炭质泥岩颗粒破碎的级配演化预测模型
6
作者 付宏渊 杨海涛 +3 位作者 吴二鲁 曾铃 钟涛 姜懿芸 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1058-1070,共13页
为准确预测炭质泥岩在冲击荷载过程中的颗粒破碎及级配曲线的变化,建立炭质泥岩“冲击能和含水率-破碎指标-级配分布”的数学模型。通过引入一个可以描述连续级配曲线的单参数级配方程,建立单参数级配方程和颗粒破碎率B w的数学关系表达... 为准确预测炭质泥岩在冲击荷载过程中的颗粒破碎及级配曲线的变化,建立炭质泥岩“冲击能和含水率-破碎指标-级配分布”的数学模型。通过引入一个可以描述连续级配曲线的单参数级配方程,建立单参数级配方程和颗粒破碎率B w的数学关系表达式,实现了“破碎指标-级配分布”的转换。通过设置反S型和双曲线型两种典型炭质泥岩填料连续级配,开展了一系列不同含水率和冲击能的冲击试验。结果表明:无论炭质泥岩的初始级配是双曲线型分布还是反S型分布,当冲击能一定时,炭质泥岩的颗破碎率均随着初始含水率的增大而增大;当含水率一定时,炭质泥岩的颗粒破碎率随冲击能的增加而增加,当冲击能量达到6.075 kJ后,颗粒破碎率基本保持不变,各粒组的颗粒含量相对于初始含量的变化趋于一个稳定的比例。根据炭质泥岩在冲击过程中的颗粒破碎率B w与初始含水率和冲击能的关系,建立了颗粒破碎率与含水率、冲击能的数学关系式,实现了“冲击能和含水率-破碎指标”的转换。从而以破碎指标为媒介,建立了“冲击能和含水率-破碎指标-级配参数”的数学模型,并通过验证发现该模型可以较好反映不同冲击能和含水率条件下炭质泥岩级配曲线演化规律。 展开更多
关键词 炭质泥岩 冲击试验 级配方程 颗粒破碎 级配演化
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干湿循环作用下炭质泥岩孔隙演化及本构模型研究
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作者 刘新喜 肖俊 +3 位作者 李盛南 马凯 谭合露 刘延状 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第3期51-60,共10页
【目的】建立干湿循环作用下炭质泥岩的损伤本构方程。【方法】对0、5、10和15次干湿循环作用下的炭质泥岩进行核磁共振试验,探讨炭质泥岩孔隙演变规律,并对干湿损伤的炭质泥岩进行单轴压缩试验,研究干湿循环对岩石力学特性的影响。在... 【目的】建立干湿循环作用下炭质泥岩的损伤本构方程。【方法】对0、5、10和15次干湿循环作用下的炭质泥岩进行核磁共振试验,探讨炭质泥岩孔隙演变规律,并对干湿损伤的炭质泥岩进行单轴压缩试验,研究干湿循环对岩石力学特性的影响。在此基础上,利用Weibull分布函数表征岩石损伤演化,考虑干湿损伤炭质泥岩的孔隙变形,建立炭质泥岩的损伤本构方程。【结果】随干湿循环作用次数的增加,炭质泥岩孔隙增多、尺寸增大,小孔汇合、贯通形成中孔。干湿循环加剧炭质泥岩力学性质劣化,干湿损伤后的炭质泥岩峰值应力和弹性模量减小、延性增强。损伤本构方程可以较好地描述炭质泥岩应力应变发展的全过程,特别是可以较好地反映岩石压密阶段的非线性变形。【结论】该损伤本构模型有较高的适用性,可为干湿环境下炭质泥岩边坡工程的建设提供参考。 展开更多
关键词 干湿循环 炭质泥岩 孔隙演化 岩石损伤 本构模型
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降雨作用下含炭质泥岩夹层边坡的变形破坏机理
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作者 谢腾 黎正龙 +2 位作者 李盛南 刘新喜 莫晓庆 《交通科学与工程》 2024年第4期93-101,共9页
为揭示降雨诱发含炭质泥岩夹层边坡的变形破坏机理,通过对株洲市蓝天花园小区边坡进行降雨量、地下水位和深层土体水平位移的监测,发现边坡不同部位地下水位变幅受降雨影响差异显著,将单孔地下水位变幅按从大到小的顺序排列,依次为滑坡... 为揭示降雨诱发含炭质泥岩夹层边坡的变形破坏机理,通过对株洲市蓝天花园小区边坡进行降雨量、地下水位和深层土体水平位移的监测,发现边坡不同部位地下水位变幅受降雨影响差异显著,将单孔地下水位变幅按从大到小的顺序排列,依次为滑坡后缘(变幅0.1~1.6 m)、坡体(变幅0.4~1.1 m)、坡脚(变幅0.1~0.6 m);边坡滑动面在全风化炭质泥岩夹层所在的位置。在此基础上,开展不同含水率的炭质泥岩直剪试验和边坡数值分析,结果表明:随着含水率的增加,炭质泥岩的黏聚力和内摩擦角均有所减小,夹层含水率增加和坡脚开挖均是边坡变形破坏的重要原因;随着含水率的增大,边坡塑性区面积逐渐增大,并由坡脚到软弱夹层底部再到坡顶发展贯通;最大水平位移随着夹层含水率的增大而增大,最大水平位移由第三级边坡坡脚向第二级边坡坡脚再向软弱夹层转移;坡脚开挖后,塑性区和最大水平位移的变化规律与开挖前的一致,但边坡的塑性区和最大水平位移增加得更为明显。 展开更多
关键词 边坡 炭质泥岩 软弱夹层 数值模拟 变形机理
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羟基纤维素改良预崩解炭质泥岩工程特性研究
9
作者 伍雪梅 周滔 《交通科学与工程》 2024年第5期80-86,共7页
为探究羟基纤维素对预崩解炭质泥岩工程特性的改良效果,开展了无侧限抗压强度、干湿循环以及理化特性的试验,以分析掺量、养护时间、干湿循环次数对预崩解炭质泥岩力学和理化特性的影响,并结合扫描电子显微镜(scanning electron microsc... 为探究羟基纤维素对预崩解炭质泥岩工程特性的改良效果,开展了无侧限抗压强度、干湿循环以及理化特性的试验,以分析掺量、养护时间、干湿循环次数对预崩解炭质泥岩力学和理化特性的影响,并结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)技术揭示了羟基纤维素改良预崩解炭质泥岩的微观机制。结果表明:在养护时间相同的情况下,改良后的预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度随羟基纤维素掺量的增加呈现出先增大后减小的趋势,且当掺量为4%时,其无侧限抗压强度达到最大值;当羟基纤维素的掺量保持不变时,随着养护时间的增加,改良后的预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度也随之增加,并在养护14 d后趋于稳定;在干湿循环作用下,经羟基纤维素改良后的预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度变化符合指数函数规律;改良后的预崩解炭质泥岩的pH基本保持不变,而TDS值、电导率及盐度均有所降低;羟基纤维素主要通过胶结颗粒和填充孔隙的方式来增强预崩解炭质泥岩的力学性能。 展开更多
关键词 路堤工程 炭质泥岩 羟基纤维素 工程特性 微观机制
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炭质泥岩隧道岩类力学性质分析及变形控制措施
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作者 梁靖 郑寰宇 廖翼强 《西部交通科技》 2024年第4期142-144,共3页
广西贺巴高速公路永靖隧道为全Ⅴ级围岩,长690 m,以炭质泥岩、页岩、砂岩互层为主,流水量与降雨量成正比,掌子面围岩松散、易发生大面积坍塌。文章通过对炭质泥岩、煤岩、泥岩的物理力学性质进行对比分析,总结出永靖隧道炭质泥岩松散性... 广西贺巴高速公路永靖隧道为全Ⅴ级围岩,长690 m,以炭质泥岩、页岩、砂岩互层为主,流水量与降雨量成正比,掌子面围岩松散、易发生大面积坍塌。文章通过对炭质泥岩、煤岩、泥岩的物理力学性质进行对比分析,总结出永靖隧道炭质泥岩松散性、脆性、膨胀性的工程特殊性,并针对围岩的特殊性制定相应的施工技术措施,经过工程验证有效控制了隧道变形,取得良好效果。 展开更多
关键词 炭质泥岩 脆性 膨胀性 力学性质 隧道变形
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干湿循环下预崩解炭质泥岩孔隙结构特征
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作者 邱健 《交通科技》 2024年第5期1-6,共6页
以预崩解炭质泥岩为研究对象,基于马尔可夫链-蒙特卡洛法(MCMC)和原始SEM图像,重构不同干湿循环次数下的二维图像和三维孔隙模型,重构结果以孔隙率为控制条件,分别与原始图像、压汞试验结果比较,验证重构模型的可靠性。结果表明,随着领... 以预崩解炭质泥岩为研究对象,基于马尔可夫链-蒙特卡洛法(MCMC)和原始SEM图像,重构不同干湿循环次数下的二维图像和三维孔隙模型,重构结果以孔隙率为控制条件,分别与原始图像、压汞试验结果比较,验证重构模型的可靠性。结果表明,随着领域范围的扩大,重构二维图像孔隙含量及孔隙形态与原始SEM图像的适配度均增大,不同干湿循环次数下的孔隙率误差率最大为1.77%,最小为0.91%;干湿循环后,预崩解炭质泥岩孔隙分布曲线整体向右、向上移动,6次干湿循环后,曲线呈现四峰特征,0.1~2μm范围内峰值增大至0.120 6%;重构的三维孔隙模型整体孔隙率分别为10.887%,25.176%,31.259%,31.838%,与原始图像的孔隙率误差最大为3.316%,与压汞试验结果相差值最大为3.96%;将重构的三维孔隙模型均分为5层,每层的孔隙率与压汞试验得到的每层孔隙率误差最大为3.28%。重构的预崩解炭质泥岩三维孔隙模型可靠性较强,可用于研究预崩解炭质泥岩在不同干湿循环次数下的强度、渗流特性等数值模拟试验。 展开更多
关键词 路堤工程 预崩解炭质泥岩 孔隙模型 孔隙重构
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基于简化Janbu法的夹炭质泥岩软弱层的溶蚀峰丛斜坡边坡稳定性分析
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作者 鲁松林 《价值工程》 2024年第24期125-127,共3页
通过对因开挖导致溶蚀峰丛斜坡陡坡段出现破坏裂缝影响区域的补勘,获取破坏区主要岩土力学参数,并借助简化Janbu法对夹炭质泥岩软弱层的溶蚀峰丛斜坡进行滑移稳定性分析,采用反算法反算已滑坡裂缝区的抗剪强度指标,用于指导边坡修复和加... 通过对因开挖导致溶蚀峰丛斜坡陡坡段出现破坏裂缝影响区域的补勘,获取破坏区主要岩土力学参数,并借助简化Janbu法对夹炭质泥岩软弱层的溶蚀峰丛斜坡进行滑移稳定性分析,采用反算法反算已滑坡裂缝区的抗剪强度指标,用于指导边坡修复和加固,同时给予安全合理的支护建议,以期为类似边坡失稳和支护问题提供科学的参考依据。 展开更多
关键词 炭质泥岩软弱层 溶蚀峰丛斜坡 边坡稳定性分析
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降雨入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响 被引量:32
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作者 曾铃 付宏渊 +2 位作者 贺炜 何忠明 周功科 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期39-44,58,共7页
为了探讨降雨入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响,结合室内试验数据及降雨统计资料,通过拟定不同的分析方案,采用饱和-非饱和渗流与非饱和抗剪强度理论对某炭质泥岩路堤边坡在降雨强度、饱和渗透系数、路堤边坡坡度3种降雨入渗因... 为了探讨降雨入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响,结合室内试验数据及降雨统计资料,通过拟定不同的分析方案,采用饱和-非饱和渗流与非饱和抗剪强度理论对某炭质泥岩路堤边坡在降雨强度、饱和渗透系数、路堤边坡坡度3种降雨入渗因素变化下的稳定性进行数值模拟,进而深入探讨上述3种入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响。研究表明:(1)随着降雨持续时间的增加,降雨强度越大,路堤边坡安全系数下降越明显;(2)渗透系数的大小决定了降雨入渗量及渗透速率;(3)不同坡度路堤边坡受降雨的影响,其安全系数变化规律一致;(4)路堤内负孔隙水压力的丧失与体积含水率的增大是引起边坡失稳的最主要因素。 展开更多
关键词 道路工程 炭质泥岩路堤 饱和-非饱和渗流 边坡稳定性 降雨
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预崩解炭质泥岩路用性能及其基于三轴CT试验的力学特性 被引量:18
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作者 曾铃 史振宁 +2 位作者 付宏渊 何忠明 胡庆国 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2030-2036,共7页
为研究预崩解炭质泥岩的路用性能及其在三轴应力条件下的力学特征,利用室内基本物理力学实验与三轴CT同步扫描实验对其进行试验研究。研究结果表明:炭质泥岩矿物组成主要为伊利石、石英、高岭石,压实度是控制回弹模量的主要因素,具有与... 为研究预崩解炭质泥岩的路用性能及其在三轴应力条件下的力学特征,利用室内基本物理力学实验与三轴CT同步扫描实验对其进行试验研究。研究结果表明:炭质泥岩矿物组成主要为伊利石、石英、高岭石,压实度是控制回弹模量的主要因素,具有与土相似的性质,不同工点所取试样具有不同的CBR;试件压实度越高,峰值强度越大,偏应力陡增段CT扫描层CT数增大速率比应力应变曲线平缓段的大,表明试验前期试件密度增大速率比试验后期的大;试验前,试件具有较多细小孔洞及裂纹,密度存在较大差异,随着试验的进行,密度差异性降低,炭质泥岩颗粒在围压及偏应力的作用下存在挤密、错动、融合的现象。 展开更多
关键词 预崩解 炭质泥岩 路用性能 三轴CT试验
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炭质泥岩泥化夹层的流变特性及长期强度 被引量:35
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作者 杨天鸿 芮勇勤 +3 位作者 朱万成 申力 刘晶辉 杨洪海 《实验力学》 CSCD 北大核心 2008年第5期396-402,共7页
通过分析炭质泥岩泥化夹层的直剪流变实验成果,表明炭质泥岩泥化夹层的法向应力和剪应力为线性关系,存在统一的蠕变加速阶段来临时的极限应变量。基于老化理论,建立了适合弱层流变特性的流变力学模型,该模型可以描述初始蠕变、等速蠕变... 通过分析炭质泥岩泥化夹层的直剪流变实验成果,表明炭质泥岩泥化夹层的法向应力和剪应力为线性关系,存在统一的蠕变加速阶段来临时的极限应变量。基于老化理论,建立了适合弱层流变特性的流变力学模型,该模型可以描述初始蠕变、等速蠕变和加速蠕变三个阶段过程。依据蠕变加速阶段来临时的极限应变量得到了长期强度方程,从而为边坡变形分析和滑坡中长期预报提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 炭质泥岩 泥化夹层 流变实验 长期强度
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三轴CT条件下预崩解炭质泥岩路堤填料的细观试验 被引量:16
16
作者 曾铃 付宏渊 +2 位作者 贺炜 何忠明 周功科 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期925-931,共7页
为了研究预崩解炭质泥岩在三轴条件下的细观应力变形及损伤演化规律,采用CT专用三轴试验加载设备对其进行三轴CT试验。试验在3种固结压力下进行,得到各试件的应力变形曲线以及在不同变形阶段3个扫描层的CT数、方差和CT图像。研究结果表... 为了研究预崩解炭质泥岩在三轴条件下的细观应力变形及损伤演化规律,采用CT专用三轴试验加载设备对其进行三轴CT试验。试验在3种固结压力下进行,得到各试件的应力变形曲线以及在不同变形阶段3个扫描层的CT数、方差和CT图像。研究结果表明:该试验方法成熟、可行,为进一步深入分析炭质泥岩物理力学特性提供了新的方法;试件固结压力越大,峰值强度越高,其内部细观表现为颗粒的错动与融合,外部表现为中部鼓起,且无明显裂纹;变形形式主要为受力均匀变形,在低围压条件下具有应变软化特征;在初始条件下,试件具有明显各向异性特点,试验后期试件差异性减小;随着变形增大,试件损伤度也逐渐增大,其细观损伤演化是一个非线性的累积增长过程。 展开更多
关键词 预崩解炭质泥岩 三轴CT试验 应力一变形 损伤规律
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厚层炭质泥岩顶板煤巷复合主动支护系统研究 被引量:20
17
作者 杜波 谢生荣 +3 位作者 何富连 张守宝 李开晴 朱雪松 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第2期13-16,共4页
厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷采用传统的锚杆(索)支护方式,无法解决无稳定上位岩层可供悬吊的关键难题,易发生垮冒事故。为了能有效控制巷道变形,促进矿井安全生产,提出了复合主动支护系统控制厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷,阐述了其支护原... 厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷采用传统的锚杆(索)支护方式,无法解决无稳定上位岩层可供悬吊的关键难题,易发生垮冒事故。为了能有效控制巷道变形,促进矿井安全生产,提出了复合主动支护系统控制厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷,阐述了其支护原理,建立了复合主动支护系统的力学模型,得出了复合主动系统中桁架锚索结构达到系统平衡时预紧力Qy值的临界条件。采用FLAC5.0数值模拟软件计算设计和优化平煤八矿厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷复合主动支护系统方案,现场实测巷道顶板最大下沉量为158 mm,巷道断面收敛率小,有效地控制了巷道变形,同时为各类复杂地质条件的应用提供了有力依据,具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 厚层炭质泥岩顶板 大跨度 复合主动支护 煤巷 桁架锚索
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炭质泥岩路堤填料崩解性试验研究 被引量:9
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作者 曾铃 付宏渊 +1 位作者 周功科 谢琳 《中外公路》 北大核心 2015年第2期28-32,共5页
为了研究炭质泥岩路堤填料的崩解特性,通过拟定不同的试验方案,对炭质泥岩在室内外不同环境,以及不同初始条件进行崩解试验,引入分形理论分析炭质泥岩崩解过程中颗粒的粒度变化。研究结果表明:炭质泥岩崩解是与干湿循环相关的渐进过程... 为了研究炭质泥岩路堤填料的崩解特性,通过拟定不同的试验方案,对炭质泥岩在室内外不同环境,以及不同初始条件进行崩解试验,引入分形理论分析炭质泥岩崩解过程中颗粒的粒度变化。研究结果表明:炭质泥岩崩解是与干湿循环相关的渐进过程,在该过程中颗粒级配组成随试验的进行不断变化;炭质泥岩的崩解形式及崩解产物颗粒分布与初始状态密切相关;试验过程中,分维数随崩解颗粒级配的变化而变化,其变化速率与崩解速率一致;当分维数位于2.26~2.54时,崩解趋于完成;工程实践表明:可将分维数作为炭质泥岩崩解后是否可用于高速公路路堤填料的控制指标。 展开更多
关键词 道路工程 炭质泥岩 崩解 分形理论 分维数
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炭质泥岩抗剪强度的饱水软化特性及工程应用研究 被引量:10
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作者 刘林洁 向喜琼 +2 位作者 喻兴 付明 刘宏 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第8期244-247,共4页
采用试样浸泡饱和法和室内快剪试验,对炭质泥岩浸泡饱水后的抗剪强度变化规律进行了试验研究。结果表明,炭质泥岩的抗剪强度随饱水浸泡时间的增加而显著降低,内聚力和内摩擦角均表现出较明显的负指数变化规律。以贵州某高填方边坡为例,... 采用试样浸泡饱和法和室内快剪试验,对炭质泥岩浸泡饱水后的抗剪强度变化规律进行了试验研究。结果表明,炭质泥岩的抗剪强度随饱水浸泡时间的增加而显著降低,内聚力和内摩擦角均表现出较明显的负指数变化规律。以贵州某高填方边坡为例,阐述了炭质泥岩抗剪强度的饱水软化特性对工程的危害。 展开更多
关键词 炭质泥岩 抗剪强度饱水软化 工程应用
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坡前水位升降对炭质泥岩--粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响 被引量:6
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作者 付宏渊 黄永和 +2 位作者 曾铃 邱祥 史振宁 《中外公路》 北大核心 2016年第4期31-36,共6页
为研究坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响,结合饱和-非饱和渗流理论与非饱和抗剪强度理论对分层填筑路堤在不同水位升降速度下的渗流特征与边坡稳定性进行数值分析,并探讨了分层交错填筑厚度对路堤稳... 为研究坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响,结合饱和-非饱和渗流理论与非饱和抗剪强度理论对分层填筑路堤在不同水位升降速度下的渗流特征与边坡稳定性进行数值分析,并探讨了分层交错填筑厚度对路堤稳定性的影响。分析表明:1坡前水位上升引起路堤土体积含水率与孔隙水压力升高,坡前水位下降后,路堤顶部土体体积含水率与孔隙水压力继续升高,其余位置则逐渐降低,且坡面附近的降低幅度要大于路堤内部;2特征截面沿高程方向上的含水率分布具有明显的分层差异性;3坡前水位升降过程中,路堤边坡安全系数呈现先增大、后减小、再增大的变化规律;4炭质泥岩-粉土分层填筑路堤的最佳分层交错填筑厚度为炭质泥岩与粉质粘土填筑层厚度均为1.5m。 展开更多
关键词 路堤工程 坡前水位升降 炭质泥岩 粉土分层填筑路堤 边坡安全系数
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