以涞源国家跳台滑雪训练基地项目为背景,为研究冻融作用对于碎石土高陡填方边坡的影响,采用离心模型试验的研究方法,通过分析冻融作用下边坡不同位置的温度、孔隙水压力以及坡顶竖向位移等参数,研究了冻融作用下碎石土高陡填方边坡的响应,并讨论了碎石土填料级配对边坡物理性质的影响,进而得到冻融作用下碎石土高陡填方边坡填料的最优级配。研究结果表明:不同埋深处的碎石土温度变化趋势基本一致,但温度变化速率随埋深增大而降低,坡面处的冻结速率和融沉速率显著高于坡脚与坡顶;冻融过程中碎石土的温度、孔隙水压力变化趋势均表现为“快速下降-缓慢下降-快速升高-缓慢升高”,温度变化最大处位于坡面,孔隙水压力变化最复杂处位于坡脚;坡顶竖向位移变化规律呈现为“快速冻胀-缓慢冻胀-快速融沉-缓慢融沉”,最大竖向位移发生在坡顶中线附近;碎石土填料中的粗颗粒含量对冻融过程中的孔隙水压力变化有显著的影响,粗颗粒的含量越多,孔隙水压力变化幅度越小;适当减少碎石土填料中细颗粒成分的占比,增大中粗颗粒的含量,使细、中、粗颗粒含量比约为6∶3∶1时,可提高冻融作用下坡脚处的最低温度,降低坡脚处的初始孔隙水压力,减少坡顶处的冻胀融沉和边坡整...
以涞源国家跳台滑雪训练基地项目为背景,为研究冻融作用对于碎石土高陡填方边坡的影响,采用离心模型试验的研究方法,通过分析冻融作用下边坡不同位置的温度、孔隙水压力以及坡顶竖向位移等参数,研究了冻融作用下碎石土高陡填方边坡的响应,并讨论了碎石土填料级配对边坡物理性质的影响,进而得到冻融作用下碎石土高陡填方边坡填料的最优级配。研究结果表明:不同埋深处的碎石土温度变化趋势基本一致,但温度变化速率随埋深增大而降低,坡面处的冻结速率和融沉速率显著高于坡脚与坡顶;冻融过程中碎石土的温度、孔隙水压力变化趋势均表现为“快速下降-缓慢下降-快速升高-缓慢升高”,温度变化最大处位于坡面,孔隙水压力变化最复杂处位于坡脚;坡顶竖向位移变化规律呈现为“快速冻胀-缓慢冻胀-快速融沉-缓慢融沉”,最大竖向位移发生在坡顶中线附近;碎石土填料中的粗颗粒含量对冻融过程中的孔隙水压力变化有显著的影响,粗颗粒的含量越多,孔隙水压力变化幅度越小;适当减少碎石土填料中细颗粒成分的占比,增大中粗颗粒的含量,使细、中、粗颗粒含量比约为6∶3∶1时,可提高冻融作用下坡脚处的最低温度,降低坡脚处的初始孔隙水压力,减少坡顶处的冻胀融沉和边坡整...
以涞源国家跳台滑雪训练基地项目为背景,为研究冻融作用对于碎石土高陡填方边坡的影响,采用离心模型试验的研究方法,通过分析冻融作用下边坡不同位置的温度、孔隙水压力以及坡顶竖向位移等参数,研究了冻融作用下碎石土高陡填方边坡的响应,并讨论了碎石土填料级配对边坡物理性质的影响,进而得到冻融作用下碎石土高陡填方边坡填料的最优级配。研究结果表明:不同埋深处的碎石土温度变化趋势基本一致,但温度变化速率随埋深增大而降低,坡面处的冻结速率和融沉速率显著高于坡脚与坡顶;冻融过程中碎石土的温度、孔隙水压力变化趋势均表现为“快速下降-缓慢下降-快速升高-缓慢升高”,温度变化最大处位于坡面,孔隙水压力变化最复杂处位于坡脚;坡顶竖向位移变化规律呈现为“快速冻胀-缓慢冻胀-快速融沉-缓慢融沉”,最大竖向位移发生在坡顶中线附近;碎石土填料中的粗颗粒含量对冻融过程中的孔隙水压力变化有显著的影响,粗颗粒的含量越多,孔隙水压力变化幅度越小;适当减少碎石土填料中细颗粒成分的占比,增大中粗颗粒的含量,使细、中、粗颗粒含量比约为6∶3∶1时,可提高冻融作用下坡脚处的最低温度,降低坡脚处的初始孔隙水压力,减少坡顶处的冻胀融沉和边坡整...
以涞源国家跳台滑雪训练基地项目为背景,为研究冻融作用对于碎石土高陡填方边坡的影响,采用离心模型试验的研究方法,通过分析冻融作用下边坡不同位置的温度、孔隙水压力以及坡顶竖向位移等参数,研究了冻融作用下碎石土高陡填方边坡的响应,并讨论了碎石土填料级配对边坡物理性质的影响,进而得到冻融作用下碎石土高陡填方边坡填料的最优级配。研究结果表明:不同埋深处的碎石土温度变化趋势基本一致,但温度变化速率随埋深增大而降低,坡面处的冻结速率和融沉速率显著高于坡脚与坡顶;冻融过程中碎石土的温度、孔隙水压力变化趋势均表现为“快速下降-缓慢下降-快速升高-缓慢升高”,温度变化最大处位于坡面,孔隙水压力变化最复杂处位于坡脚;坡顶竖向位移变化规律呈现为“快速冻胀-缓慢冻胀-快速融沉-缓慢融沉”,最大竖向位移发生在坡顶中线附近;碎石土填料中的粗颗粒含量对冻融过程中的孔隙水压力变化有显著的影响,粗颗粒的含量越多,孔隙水压力变化幅度越小;适当减少碎石土填料中细颗粒成分的占比,增大中粗颗粒的含量,使细、中、粗颗粒含量比约为6∶3∶1时,可提高冻融作用下坡脚处的最低温度,降低坡脚处的初始孔隙水压力,减少坡顶处的冻胀融沉和边坡整...
对冻结岩土介质力学响应的研究是保障寒区土建工程安全及地质灾害防治的重点内容。论文通过对寒区建设中常见的冰、冰石混合物、冻土和冻土石混合体开展巴西劈裂加载下的声发射特征研究,分析了4种介质加载过程中的裂纹开裂模式、声发射能量演化和声发射b值特征。结果表明:(1)冰石混合物和冻土石混合体中的劈裂裂纹较冰和冻土曲折,存在绕石现象;(2)冰石混合物中冰石界面附近的裂纹多发育于靠近块石的冰中,且其强度和声发射能量明显大于纯冰试样;(3)冻土石混合体的裂纹主要由冻土裂纹和土石界面裂纹构成,该试验条件下冻土石界面仍然是最薄弱部位,导致冻土石混合体的声发射能量弱于冻土试样;(4)冰和冰石混合物劈裂加载的声发射能量峰值对应加载力峰值,呈现明显的单峰特征,冻土和冻土石混合体的声发射能量峰值较加载力峰值存在滞后现象,且存在多峰特征;(5)4种介质的声发射b值随加载力先上升后下降的变化而表现为先减小后增大的趋势,且冻土石混合体加载力峰后阶段的b值波动大于其他三者,反映出峰后阶段土石界面开裂与冻土开裂的交替扩展触发了不同能量的声发射活动。
对冻结岩土介质力学响应的研究是保障寒区土建工程安全及地质灾害防治的重点内容。论文通过对寒区建设中常见的冰、冰石混合物、冻土和冻土石混合体开展巴西劈裂加载下的声发射特征研究,分析了4种介质加载过程中的裂纹开裂模式、声发射能量演化和声发射b值特征。结果表明:(1)冰石混合物和冻土石混合体中的劈裂裂纹较冰和冻土曲折,存在绕石现象;(2)冰石混合物中冰石界面附近的裂纹多发育于靠近块石的冰中,且其强度和声发射能量明显大于纯冰试样;(3)冻土石混合体的裂纹主要由冻土裂纹和土石界面裂纹构成,该试验条件下冻土石界面仍然是最薄弱部位,导致冻土石混合体的声发射能量弱于冻土试样;(4)冰和冰石混合物劈裂加载的声发射能量峰值对应加载力峰值,呈现明显的单峰特征,冻土和冻土石混合体的声发射能量峰值较加载力峰值存在滞后现象,且存在多峰特征;(5)4种介质的声发射b值随加载力先上升后下降的变化而表现为先减小后增大的趋势,且冻土石混合体加载力峰后阶段的b值波动大于其他三者,反映出峰后阶段土石界面开裂与冻土开裂的交替扩展触发了不同能量的声发射活动。
对冻结岩土介质力学响应的研究是保障寒区土建工程安全及地质灾害防治的重点内容。论文通过对寒区建设中常见的冰、冰石混合物、冻土和冻土石混合体开展巴西劈裂加载下的声发射特征研究,分析了4种介质加载过程中的裂纹开裂模式、声发射能量演化和声发射b值特征。结果表明:(1)冰石混合物和冻土石混合体中的劈裂裂纹较冰和冻土曲折,存在绕石现象;(2)冰石混合物中冰石界面附近的裂纹多发育于靠近块石的冰中,且其强度和声发射能量明显大于纯冰试样;(3)冻土石混合体的裂纹主要由冻土裂纹和土石界面裂纹构成,该试验条件下冻土石界面仍然是最薄弱部位,导致冻土石混合体的声发射能量弱于冻土试样;(4)冰和冰石混合物劈裂加载的声发射能量峰值对应加载力峰值,呈现明显的单峰特征,冻土和冻土石混合体的声发射能量峰值较加载力峰值存在滞后现象,且存在多峰特征;(5)4种介质的声发射b值随加载力先上升后下降的变化而表现为先减小后增大的趋势,且冻土石混合体加载力峰后阶段的b值波动大于其他三者,反映出峰后阶段土石界面开裂与冻土开裂的交替扩展触发了不同能量的声发射活动。
针对寒区土石坝护坡存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题,以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土土石混合体为研究对象,开展了低围压下不同温度和含石量的土石坝护坡土石混合体三轴试验,研究了不同围压、温度、含石量对土石混合体力学特性的影响。结果表明:在较低围压作用下,含石量较低试样的应力-应变关系曲线为应变软化型,随着围压增大,试样的应力-应变关系曲线变为应变硬化型;在常温条件下,当围压较低时,不同含石量的试样呈现先剪缩后剪胀的现象,当围压较高时,试样则一直表现为剪缩,且围压越大,剪缩量越大;在不同冻结温度下,土石混合体的体积应变呈现先剪缩后剪胀的变化规律,且试验温度越低,剪胀变形越明显;随着含石量的增加,砾石之间的嵌合作用增强,土石混合体逐渐成为砾石骨架结构,土石混合体的内摩擦角增大而黏聚力减小;温度的降低使得土石混合体试样内部的水逐渐相变成冰,在结冰胶结作用下,土石混合体的内摩擦角和黏聚力都有所增加。
针对寒区土石坝护坡存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题,以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土土石混合体为研究对象,开展了低围压下不同温度和含石量的土石坝护坡土石混合体三轴试验,研究了不同围压、温度、含石量对土石混合体力学特性的影响。结果表明:在较低围压作用下,含石量较低试样的应力-应变关系曲线为应变软化型,随着围压增大,试样的应力-应变关系曲线变为应变硬化型;在常温条件下,当围压较低时,不同含石量的试样呈现先剪缩后剪胀的现象,当围压较高时,试样则一直表现为剪缩,且围压越大,剪缩量越大;在不同冻结温度下,土石混合体的体积应变呈现先剪缩后剪胀的变化规律,且试验温度越低,剪胀变形越明显;随着含石量的增加,砾石之间的嵌合作用增强,土石混合体逐渐成为砾石骨架结构,土石混合体的内摩擦角增大而黏聚力减小;温度的降低使得土石混合体试样内部的水逐渐相变成冰,在结冰胶结作用下,土石混合体的内摩擦角和黏聚力都有所增加。
针对寒区土石坝护坡存在的隆起、错位、坍塌等冻胀破坏问题,以寒区某土石坝护坡工程砂砾料垫层、坝体填土土石混合体为研究对象,开展了低围压下不同温度和含石量的土石坝护坡土石混合体三轴试验,研究了不同围压、温度、含石量对土石混合体力学特性的影响。结果表明:在较低围压作用下,含石量较低试样的应力-应变关系曲线为应变软化型,随着围压增大,试样的应力-应变关系曲线变为应变硬化型;在常温条件下,当围压较低时,不同含石量的试样呈现先剪缩后剪胀的现象,当围压较高时,试样则一直表现为剪缩,且围压越大,剪缩量越大;在不同冻结温度下,土石混合体的体积应变呈现先剪缩后剪胀的变化规律,且试验温度越低,剪胀变形越明显;随着含石量的增加,砾石之间的嵌合作用增强,土石混合体逐渐成为砾石骨架结构,土石混合体的内摩擦角增大而黏聚力减小;温度的降低使得土石混合体试样内部的水逐渐相变成冰,在结冰胶结作用下,土石混合体的内摩擦角和黏聚力都有所增加。