根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
根据冻结壁的实际受力状态，开展不同初始条件下的冻土真三轴试验，分析中主应力系数（b）对冻结砂土强度和变形特性的影响规律；借助PFC3D数值模拟软件，研究颗粒间的法向接触力大小和分布规律，弥补了室内试验无法直接观察试件内部颗粒间相互作用力分布的不足，为揭示中主应力系数对冻结砂土的强度影响机理提供细观层面上的数据支撑。试验结果表明：当中主应力逐步接近大主应力时，各主应力方向呈现出不同的破坏模式；冻结砂土在中主应力方向的变形由膨胀向压缩转变，该方向的纵波波速先增大后减小；小主应力方向的膨胀变形显著增大，且纵波波速逐步减小；基于应力叠加原理和泊松效应分析了冻结砂土在水平方向的变形差异机制；数值模拟得到的理论曲线与试验应力-应变曲线基本符合，数值模拟所得破坏形态也与室内试验基本一致；随着b值的增大，中主应力方向的法向接触力逐步增大，而小主应力方向略微减小；冻结砂土在不同小主应力、负温、含水率条件下的强度均呈现先增大后减小的变化趋势，当b=0.5～0.6时达到峰值；融合应力-应变曲线、破坏形态、纵波波速、力链分布特征等多源信息揭示了中主应力对冻结砂土的强度影响机理。
矿山开采活动不仅对地表植被、土壤层和地形地貌产生破坏，还会对所能影响到的地下岩层等地质体产生扰动和破坏，引起区域地表和地下生态环境系统的变化。因此，有必要从地质学角度开展矿山生态环境治理修复的理论与技术研究。基于对煤炭矿山开采造成的主要生态环境问题研究，提出了如何从地质角度开展矿山生态环境治理的思路，分析了煤炭开采对生态环境的影响机理，论述了生态地质层理论。采用“将今复古”的治理原则，通过对破坏地层层序结构的研究和模拟再造，形成了生态地质层的构建原理和修复关键技术，并列举了青海木里矿区“急、难、险”生态治理修复工程推广应用的实例。研究认为：(1)矿山开采造成生态环境破坏的根本原因是开采对原始地层系统产生扰动和破坏，引起地层位移、变形、破裂、垮落，导致应力重新分布，引发地下水、气系统变化、运移和重新聚集，造成地表上部或浅层的岩石发生变化，影响到地表土壤、生态环境的改变，乃至水圈、大气圈的变化。(2)生态地质层是指对区域生态环境具有控制属性作用的地层或地层组合层段，矿山勘查开采对生态环境破坏的实质是生态地质层的破坏。(3)矿山生态环境治理的关键是构建和修复生态地质层，通过研究区域原始地层剖...
矿山开采活动不仅对地表植被、土壤层和地形地貌产生破坏，还会对所能影响到的地下岩层等地质体产生扰动和破坏，引起区域地表和地下生态环境系统的变化。因此，有必要从地质学角度开展矿山生态环境治理修复的理论与技术研究。基于对煤炭矿山开采造成的主要生态环境问题研究，提出了如何从地质角度开展矿山生态环境治理的思路，分析了煤炭开采对生态环境的影响机理，论述了生态地质层理论。采用“将今复古”的治理原则，通过对破坏地层层序结构的研究和模拟再造，形成了生态地质层的构建原理和修复关键技术，并列举了青海木里矿区“急、难、险”生态治理修复工程推广应用的实例。研究认为：(1)矿山开采造成生态环境破坏的根本原因是开采对原始地层系统产生扰动和破坏，引起地层位移、变形、破裂、垮落，导致应力重新分布，引发地下水、气系统变化、运移和重新聚集，造成地表上部或浅层的岩石发生变化，影响到地表土壤、生态环境的改变，乃至水圈、大气圈的变化。(2)生态地质层是指对区域生态环境具有控制属性作用的地层或地层组合层段，矿山勘查开采对生态环境破坏的实质是生态地质层的破坏。(3)矿山生态环境治理的关键是构建和修复生态地质层，通过研究区域原始地层剖...
矿山开采活动不仅对地表植被、土壤层和地形地貌产生破坏，还会对所能影响到的地下岩层等地质体产生扰动和破坏，引起区域地表和地下生态环境系统的变化。因此，有必要从地质学角度开展矿山生态环境治理修复的理论与技术研究。基于对煤炭矿山开采造成的主要生态环境问题研究，提出了如何从地质角度开展矿山生态环境治理的思路，分析了煤炭开采对生态环境的影响机理，论述了生态地质层理论。采用“将今复古”的治理原则，通过对破坏地层层序结构的研究和模拟再造，形成了生态地质层的构建原理和修复关键技术，并列举了青海木里矿区“急、难、险”生态治理修复工程推广应用的实例。研究认为：(1)矿山开采造成生态环境破坏的根本原因是开采对原始地层系统产生扰动和破坏，引起地层位移、变形、破裂、垮落，导致应力重新分布，引发地下水、气系统变化、运移和重新聚集，造成地表上部或浅层的岩石发生变化，影响到地表土壤、生态环境的改变，乃至水圈、大气圈的变化。(2)生态地质层是指对区域生态环境具有控制属性作用的地层或地层组合层段，矿山勘查开采对生态环境破坏的实质是生态地质层的破坏。(3)矿山生态环境治理的关键是构建和修复生态地质层，通过研究区域原始地层剖...