物理力学参数

摘要： 文章针对传统河道堤防物理力学参数反演模型目标优化求解的局限性,采用自适应函数对其进行改进,并结合盘锦地区某河道治理工程,结合现场原位测试试验,对改进前后模型的反演精度进行对比。结果表明:采用自适应函数进行模型改进后,堤防力学参数反演精度得到明显改善。研究成果对于河道堤防治理工程设计具有重要参考价值。

摘要： 标准贯入试验是确定土部分物理力学性质方法之一,且操作简单、效率高及适用性强等特点。通过室外标准贯入试验和室内土工试验来分析某地区粉土的部分物理力学参数与标准贯入击数之间关系。研究表明:标贯击数与该地区粉土压缩模量Es、粘聚力c、内摩擦角Φ以及塑性指数I_(P)有较强正向线性相关,与压缩系数α、孔隙比e以及液性指数I_(L)有着较强的负向线性相关。研究成果可通过标贯击数对当地粉土的部分物理力学性质做定性的预测,增加野外勘察经验,减少当地工程造价费用。

摘要： 为了探明兰州新区大厚度黄土宏、细观参数随土层埋深的变化情况,在现场采取原状土样,开展室内物理力学参数试验和电镜扫描测试,研究其宏观物理参数和微观结构参数随土层埋深的变化规律,并将室内试验和现场测试得到的自重湿陷系数进行对比分析。研究结果表明:原状黄土的基本物理参数均随深度呈规律性变化,随着埋深增加,上覆土压力增大,黄土的含水率和干密度呈线性增加,渗透系数、孔隙比和自重湿陷系数明显减小。深度由2 m增加至30 m时,含水率、干密度分别增加18.46%,29.23%,孔隙比从1.08减小至0.71,自重湿陷系数由0.142降至0.006。不同深度处黄土中各矿物成分的含量基本一致,石英含量均为最高(53.90%~59.52%),伊利石含量次之,白云石、绿泥石含量较少。通过扫描电镜试验可知,兰州新区黄土的物理参数和微观结构具有较好的对应关系。浅层黄土大孔隙发育,易遇水而破坏,产生湿陷变形。随着深度增加,黄土中挤密镶嵌结构越来越发育,大孔隙结构减少,表现为干密度增加,孔隙比减小,湿陷性减弱。室内试验和现场测试得到该场地的自重湿陷下限深度大致相当,在地面以下22 m左右。现场试验和室内试验测得的自重湿陷系数均随深度增大而显著减小。试验得到的相关研究成果可为兰州新区大厚度黄土场地上的工程建设提供一定的参考。

摘要： 对于水利工程来讲,必须要对地质问题予以高度重视。如果在设计施工的过程之中没有能够充分考虑和处理地质问题,那么就可能带来非常严重的后果。结合具体案例,针对贵州省某水库工程河床坝基开挖揭露的断层,结合所开展的专门性工程地质勘察研究,通过综合试验和分析成果对坝基岩体进行了工程地质分类,探讨了对重力坝建基面的影响,从而得出了岩体建坝的可行性。

摘要： 基于统计学相关理论的黄土湿陷系数预测及评价方法是简化其工程应用的重要途径.当前采用多元回归方法建立黄土湿陷系数预测模型过程中往往缺乏对自变量间多重相关性对预测精度影响的合理考量.基于上述考虑,该文分别采用普通多元线性回归方法和偏最小二乘回归方法建立了黄土湿陷系数的多因素(天然含水量、初始孔隙比和压缩系数)回归模型并对二者精度进行了对比验证.结果表明:偏最小二乘方法在消除自变量之间多重相关性对结果的扰动方面成效显著,采用偏最小二乘回归分析方法获取的回归模型预测效果明显优于普通多元线性回归方法获取的回归模型.黄土湿陷系数与天然含水量和初始孔隙比之间存在显著的正相关关系.压缩系数对湿陷系数的解释能力较差,即使通过偏最小二乘分析方法依然无法正确体现其对湿陷系数的微弱影响,在后续相关回归分析中不宜将压缩系数作为湿陷系数的自变量.

摘要： 以宁波10个地铁车站附属工程的地质勘察数据为依托,系统地分析了黏性土体的天然含水率w、孔隙比e、重度y、压缩系数Es、静止土压力系数K0、抗剪强度指标等土体参数.结果显示:这些参数相关性明显,参数试验结果准确率较高;通过建立静止土压力系数、压缩系数等力学参数与天然含水率的关系公式,可以获得工程设计中常用的计算参数.

摘要： 在基坑支护结构设计中,先进行地基处理再开挖的基坑,其坑内加固土的物理力学参数如何取值一直是岩土工程界的一个难题.文章从影响基坑内加固土物理力学参数的主要因素入手展开探讨,如面积置换率、加固土厚度和宽度、加固材料、施工工法和质量、抗压强度、含水率,随后通过数值分析和室内试验着重对含水率这一因素展开分析.

摘要： 在基坑支护结构设计中,先进行地基处理再开挖的基坑,其坑内加固土的物理力学参数如何取值一直是岩土工程界的一个难题。文章从影响基坑内加固土物理力学参数的主要因素入手展开探讨,如面积置换率、加固土厚度和宽度、加固材料、施工工法和质量、抗压强度、含水率,随后通过数值分析和室内试验着重对含水率这一因素展开分析。

摘要： 煤矿在开采过程中,顶底板事故是威胁煤矿安全生产的主要因素,以里必煤矿为研究对象,对钻探数据和岩石物理力学实验结果进行统计,对煤矿主采煤层顶底板工程地质特征进行分析,用岩体质量系岩体质量系数法和岩体质量指标法对煤层顶底板岩体质量进行评价,对顶底板的稳定性进行分析,结合煤矿的构造发育特征对顶底板事故进行预测,为煤矿安全开采提供理论依据.

摘要： 以冲抓锥钻孔施工时产生的泥浆固化土为研究对象,通过筛分、液塑限、渗透、击实、CBR、直剪、崩解等土工试验,获得了2种桩基泥浆固化土的基本物理力学特性,并基于公路路基设计规范要求,分析2种泥浆固化土路用的可行性.研究表明:泥浆固化土的工程特性受来源地层岩性的影响很大,源自岩层的泥浆固化土基本可满足路基填料的要求;源自淤泥质粘土和粉质粘土层的泥浆固化土只能用作低等级路基填料,且其水稳定性很较差,宜改良后再利用.

摘要： 为了研究黄土导热性能与其物理力学参数之间的关系,本文对宁东黄土进行了导热系数、标准贯入试验及含水率、密度等参数的测试,对测得的数据进行了拟合及相关性分析,讨论了不同参数与导热系数的关系.试验结果表明,非饱和黄土中的气体和孔径是影响导热系数的关键.土越密实,含水率越高,土中气体的体积越小,导热系数越大;孔径越小,导热系数越大.非饱和黄土强度越高,其导热性能不一定越好.含水率、密度、干密度、饱和自重压力、液性指数、粘聚力、压缩系数和标准贯入等指标与导热系数有显著的相关性,可以很好的评价黄土的导热性能.

摘要： 钠蒙脱石是一种层状黏土矿物,可使用分子动力学方法来模拟这一矿物的水化性质和微观物理力学参数.本文通过建立所含水分子数不同的钠蒙脱石模型,分析了能量优化前后钠蒙脱石晶胞参数和能量的变化,研究了不同含水量和温度条件下钠蒙脱石体积与密度的变化情况,使用径向分布函数研究了钠蒙脱石的水化性质,得到了水分子数不同情况下钠蒙脱石的物理力学参数.结果表明,与优化前相比,钠蒙脱石晶胞形状在能量优化后变得更加不规则;优化后,钠蒙脱石中的扭曲能有所上升,其他形式能量和总能量都有不同程度地下降;随着水分子数的不断增多,钠蒙脱石体积逐渐增大,密度逐渐减小;环境温度上升时,钠蒙脱石体积增大,密度减小;钠蒙脱石的水化性质、物理力学参数与水分子数有关.

摘要： 通过对关中地区渭河北岸兴平至富平段黄土的工程特性进行研究,分析发现该区域内黄土的不同物理、水理性质及力学性质参数变异性差别较大,针对不同变异性的物理力学参数进行了分析,提出了数据统计时需采用不同的方法进行对待,并对不同地貌单元黄土湿陷性的分布规律及线路工程湿陷性黄土地基的处理提出了建议.

摘要： 丹巴水电站位于四川省甘孜藏族自治州丹巴县境内的大渡河干流上，为大渡河干流22级梯级开发中的第8级梯级电站。引水建筑物布置在大渡河左岸山体中，采用两洞四机方式布置，由进水口，引水隧洞、上游调压室和压力管道组成，全长约16 710 m，其中引水隧洞后2. 5 km洞段、调压室及压力管道洞段均位于石英云母片岩软岩区域。结合室内常规试验和自主研发的劈裂试验技术对石英云母片岩各向异性物理力学参数进行了测定,根据试验测定结果对石英云母片岩的Hill48屈服本构关系进行了修正;并通过子程序开发,将其应用到隧洞围岩稳定性计算分析中,根据片理走向及不同倾角选定15个不同片理空间展布模型进行模拟计算,从位移、塑性区、塑性应变值三个方面对隧洞开挖后围岩稳定性进行评价.研究结果表明:隧洞开挖后各类片理角度下的最大应力值、最大位移值、塑性区最大厚度和面积都与片理角度呈折线式变化;开挖卸荷后,不同片理角度下应力主要集中于洞室的左下和右上方,在15°和45°时隧洞围岩应力最大值达到最大;塑性区开展主要集中于隧洞左下方和右上方的围岩处,各类片理角度均在45°情况下塑性区厚度达到各类别中的最大值;同时,隧洞左上方处围岩出现最大位移,不同片理角度均在90°时隧洞围岩位移最大值达到最大;该成果可为隧洞开挖加固设计提供参考和依据.

摘要： 在印度尼西亚PosoI水电站前期设计工作中,由于业主提供的资料较少,使得对工程区覆盖层物理力学特性的分析和工程地质条件的掌握上存在困难.为了解决工程问题,进行了现场地质调查工作和钻孔岩心重新鉴定工作.根据现场地质调查、钻孔资料和孔内试验资料,结合中国工程经验,采用工程类比法综合提出了适合本工程的覆盖层物理力学参数.本工程中工程问题的解决方法值得类似的国外工程借鉴.

摘要： 通过对现行规范提供的围岩物理力学参数的系统分析,结合公路隧道建设实践经验,提出了给定地质及时间条件下隧道基本稳定跨度的概念及确定方法,据此建立了基于岩体质量指标的隧道围岩压力计算公式.该公式首次将围岩压力与围岩质量指标及其物理力学参数紧密联系起来,使之随围岩质量指标连续变化,克服了传统计算方法不连续的问题.分析表明,本方法的计算结果与传统方法及工程实践经验较为吻合,对隧道设计、施工及研究具有较大参考意义.

摘要： 相似材料模拟实验是一种广泛应用于采矿工程领域的科学研究方法，采用正交设计方法,对以河砂为骨料,石膏和碳酸钙为胶结料组成的相似材料配比进行了试验研究.试验设计时仅研究砂胶比、胶结物比例和风干时间三个主要因素对相似材料物理力学参数的影响,通过试验获得了不同配比相似材料的密度、抗压强度、弹性模量等参数,并得出各参数在不同因素影响下的变化规律.结果表明:不同配比相似材料的物理力学参数可调范围较大,能满足不同比例的模拟试验对相似材料的要求.这不仅为模拟实验中相似材料配比的选取提供了科学依据,同时对相似材料模拟试验实现定量化和可重复性具有一定的参考价值和指导意义.

摘要： 为了研究露天矿土质边坡冻融循环过程中的稳定性,基于土体冻融特性及单一边坡冻融过程的稳定分析模型,推导出了露天矿组合边坡冻融循环稳定系数计算公式.在哈尔乌素露天矿现场取样,设计实验测定了冻融循环边坡稳定性分析所需的物理力学参数.基于实验测定的参数,计算了哈尔乌素露天煤矿端帮单一边坡及外排土场组合边坡的稳定系数,得到端帮边坡最小稳定系数为1.27,外排土场组合边坡的最小稳定系数1.93.研究结果表明:土质边坡冻结后抗剪强度有明显提高,端帮边坡稳定系数能保证其存在周期内仅经历的一次冻融过程中的稳定;组合边坡稳定系数能保持其在多次冻融循环中的长期稳定.

摘要： 土的工程分类是岩土工程设计中的一项基础性工作.正确的分类是工程师对土的性质进行初步定性判断,进而结合设计目的,确定工作重点和方向,以及选择研究手段和方法等作为依据.本文结合某实际土石坝工程坝基砂层勘测资料,依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《土的工程分类标准》(GB/T50145-2007)两种常用的分类方法,对341个实际砂土样进行定名;按照定名结果,对覆盖层砂土样级配包络线、物理力学性质参数进行统计分析;并据此对两种分类方法的特点进行对比分析.

摘要： 广元市苍溪县东溪镇麻柳树湾滑坡危害程度高,通过工程地质条件分析,确定滑坡的边界条件与影响滑坡稳定的相关物理力学参数,在此基础上计算并分析其稳定性,为进一步的工程治理措施设计提供了依据.

摘要： 本发明公开了一种多物理场载荷下微结构力学行为偏振参数成像系统与方法，该系统包括激光光源、扩束镜、起偏器、1/4波片、待测微结构、第一透镜、第二透镜、偏振相机、计算机、温度加载装置和静力加载装置，方法为：将待测样品放置于静力加载装置的三维移动载物平台上，对该待测样品同时施加温度载荷与静力载荷，使其应力状态发生变化，同时打开激光光源，该激光经过扩束镜、起偏器、1/4波片，受载待测微结构、第一透镜、第二透镜后由偏振相机采集图像，计算机处理图像，从而获得物理场耦合载荷下微结构力学行为偏振参数图像。本发明具有稳定性高、成像高效、非接触无损测量、分辨率高以及能够进行全场测量的优点。

摘要： 本发明涉及一种软岩和土质边坡物理力学参数的综合确定方法，适用于对软岩和土质边坡抗剪强度、压缩模量和变形模量的原位测试和综合确定。本发明利用静力触探试验原理，对测试边坡建立三维空间网格，获取三维空间网格各节点处的三维坐标和比贯入阻力值，通过聚类分析将测试边坡进行力学分块，并得出各块体的特征阻力值，采用对应的经验公式可以得到各块体的抗剪强度、压缩模量和变形模量。本方法所获取的边坡物理力学参数更加系统、全面和可靠，相比以往的方法更经济。应用本方法所获取的物理力学参数，工程师可更加客观准确地评价边坡稳定性，并可有针对性地对隐患部位开展治理工作，大幅节约资金成本。

摘要： 本发明公开了一种非饱和膨胀土物理力学参数测量装置，包括装置框体、膨胀土测量位、电导率测量结构和膨胀变形测量结构；膨胀土测量位包括刚性透水板、上透水板和下透水板，上透水板和下透水板之间形成土样放置空间，刚性透水板与上透水板之间设有多个带有应力传感器的立柱；电导率测量结构采用并联电路形式，通电后根据膨胀土的导电性能的差异，计算得到不同测量位、不同含水率膨胀土试样的电导率；膨胀变形测量结构测量膨胀土在有侧限的情况下的侧向变形。本发明的测量装置操作相对简单，能够快速有效地测量膨胀土体的关键物理力学参数，且在同一含水率的条件下，能够进一步分析各个参数的相关函数关系，有助于全面明确膨胀土的物理力学性质。

摘要： 本发明提供一种冰碛土物理力学参数的快速估算方法，通过前期大量现场试验及室内测试的数据分析，总结出含水率、孔隙比及粘粒含量与其他物理力学参数的统计关系。首先在冰碛土堆积体的新鲜断面进行含水率、天然密度和粘粒含量的简易测试，再根据参数间的试验数据统计关系式估算出孔隙比、压缩指标、剪切强度、抗压强度、渗透性和膨胀性等其他相对复杂的工程力学指标，从而可快速进行场地稳定性的初步评价；再根据评价结果，有针对性地选取危险场址进行详细勘查。本发明与以往技术相比，可节省勘查评估的工期，减少参数测试的种类和流程，降低经济成本，对于藏东南高寒、高海拔、地形条件恶劣的海洋性冰川区的冰碛土勘查评估具有显著的适用性优势。

摘要： 本发明公开了一种水陆两用采集不同深度土体物理力学参数采集固定设备，包括金属架、固定器和多个传感器，多个传感器可拆卸分布于金属架上，所述金属架为折叠金属架或可拆卸金属架，使用时，将固定器安装于被测点开口处，安装有传感器的金属架由开口处垂直贯入土体内，金属架上端部与固定器固定，所述传感器通过导线与仪器连接。该设备将多个传感器稳定在同一断面的不同深度，同时精确定位在某一深度，准确采集不同深度土体物理力学参数。防止传感器摆放不当和定位的误差对分析不准确的问题，确保了数据的可靠性和准确性，为岩土工程施工过程中固定传感器提供了一种简单有效的方法。

摘要： 本发明提出一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，通过实时获取应力、钻进推力、扭矩、转速、声发射、瓦斯流量等参数，利用数学模型对这些参数进行分析得到钻孔前方煤岩体的三向应力状态、煤岩体的粘聚力和内摩擦角、煤体软硬程度，从而实现在钻进过程中快速准确获取钻孔前方煤岩体物理力学性质和应力状态的目的。本发明还设计了一种能够实时监测、传输并分析钻进过程中获得的多参数的装备，利用该装备能够快速准确地获取钻进前方煤岩体性质和煤层瓦斯压力，并实时传送至地面预警系统中，为突出预测预警提供依据。

摘要： 本申请实施例提供了一种第三系砂泥岩物理力学参数的估算方法及装置，涉及岩土工程技术领域。所述方法包括：获取待测砂泥岩的第一物理参数和第二物理参数；所述第一物理参数用于表示砂泥岩的含水率，所述第二物理参数用于表示砂泥岩的天然容重；根据所述第一物理参数或所述第二物理参数估算所述待测砂泥岩的抗压强度参数和抗剪强度参数。本申请实施例用于快速估算工点处砂泥岩的各项指标参数，从而提高对野外场地稳定性的评估效率。

摘要： 本发明提供一种岩土材料物理力学参数准确估值新方法，包括先验基因特征获取：采集不同区域不同群组岩土材料物理力学参数历史大数据，并据此进行统计分析得到先验基因特征；后验基因特征建立：对具体工程检测中得到的新增岩土材料物理力学参数试验值进行统计分析得到后验基因特征；岩土材料力学参数准确估值：基于先验基因特征和后验基因特征，运用贝叶斯估计方法进行相应参数的准确估值。本申请借用生物学概念，首次提出用于对一定空间范围内特定岩土材料整体物理力学特性进行描述的岩土材料基因特征和基因图谱两概念，通过将先验基因特征和后验基因特征结合，并运用贝叶斯估计理论对岩土材料参数进行快速准确估值，提高了参数估计效率和精度。

摘要： 本发明涉及一种软岩和土质边坡物理力学参数的综合确定方法，适用于对软岩和土质边坡抗剪强度、压缩模量和变形模量的原位测试和综合确定。本发明利用静力触探试验原理，对测试边坡建立三维空间网格，获取三维空间网格各节点处的三维坐标和比贯入阻力值，通过聚类分析将测试边坡进行力学分块，并得出各块体的特征阻力值，采用对应的经验公式可以得到各块体的抗剪强度、压缩模量和变形模量。本方法所获取的边坡物理力学参数更加系统、全面和可靠，相比以往的方法更经济。应用本方法所获取的物理力学参数，工程师可更加客观准确地评价边坡稳定性，并可有针对性地对隐患部位开展治理工作，大幅节约资金成本。

摘要： 本实用新型公开了一种冻结岩土样品物理力学参数测定装置，包括保温筒、样品腔、压力传导头和液态二氧化碳钢瓶，保温筒中心位置处设置有样品腔，样品腔内设置有带有引伸计的标准试样，保温筒外侧壁上端开孔并连接有温度传感器，下端也开孔并连接有进液管，进液管的另一端与设置在保温筒外部的液态二氧化碳钢瓶连接，保温筒外侧壁上端与温度传感器位置相对处开孔并连接有回液管，压力传导头包括上端体和下端体，下端体设置在上端体的下表面上，且与上端体垂直连接，下端体远离上端体的一端能够深入到样品腔内与标准试样接触或者撤离样品腔与标准试样分离。本实用新型设计合理，操作便捷，便于岩土样品的取样测量。