孔洞数量及孔径对大理岩力学特性影响的试验研究

高地应力条件下卸荷速率对锦屏大理岩力学特性影响规律试验研究

对取自锦屏二级水电站的两组大理岩进行了单轴压缩、常规三轴和卸荷三轴试验。为了便于对比加卸载应力路径下的变形参数,结合工程中岩体应力状态,卸荷试验采用了与常规三轴试验相同的静水压力初始应力条件,并对试验所得的力学参数及应力应变关系曲线进行了对比分析,结果表明:这种大理岩在加卸载不同应力路径下的力学参数及变形特征存在较大差别,同加载试验相比,卸荷条件下的强度参数:内聚力c降低了15.2%～85.97%,内摩擦角φ值增大了4.77%～59.78%,在正应力较小时卸荷条件下的抗剪强度比加载的低;随着正应力的增加,二者的差距逐渐减小;当正应力达到一定值后,卸荷条件下的抗剪强度将超过加载条件下的抗剪强度;卸荷过程中岩石的脆性特征更为显著;在相同的初始围压下,与加载条件下的变形参数相比,卸荷条件下的弹性模量e减小了14.31%～37.37%,泊松比μ增大了20.51%～100%。试验中围压从10mpa到80mpa,涵盖了大多数工程岩体的应力范围,对解决工程问题具有重要的参考价值。

对特定的砂岩储层,不同深度射孔的围压不同,油藏流动与不同围压的共同作用将对砂岩产生不同的力学效应,进而影响油井出砂.研究建立射孔试验的三维颗粒流数值模型,模拟油藏流速一定时,分析围压改变时的砂岩力学特性.砂岩的宏观应力曲线表明围压越小的砂岩标准化切向应力越大,对应的偏应力越小,说明流体运动对岩体的应力变化起主要作用,而大围压自身对砂岩破坏起着重要的控制作用.另外,平行黏结的应力分布表明油井附近的张拉应力和剪应力较大,流体运动对小围压砂岩的应力影响较大;颗粒的位移和旋转也同样说明围压小的砂岩颗粒运动更激烈,离散的颗粒被携带进入油井的几率越大.上述结果与实际开采中的砂岩力学响应吻合,说明了油藏流速相同时,大围压相较于流体运动对砂岩颗粒的作用力要大,砂岩的破坏由围压决定,而流体运动主要携带砂岩颗粒.该成果为不同赋存环境的砂岩储层出砂预测提供了重要的理论依据.

基于旋挖钻机成孔孔径实测数据,分析了不同深度、不同土层孔径的差异及其随时间的变化特点,研究了试桩孔壁粗糙度随土层和时间的变化规律,总结了旋挖钻机成孔特点并提出施工建议。

近年来滨海工程不断上马,软土是工程建设中不可避免的一种特殊土体。为研究干密度对天津地区软土力学特性的影响,对不同干密度天津软土进行固结不排水三轴压缩试验,结果表明:不同干密度天津软土均表现为应变硬化,随干密度增大,应变硬化现象越明显;随干密度增大,天津软土破坏偏应力、内摩擦角和黏聚力皆有增大的趋势,且干密度为0.95~1.75g/cm~3时,干密度与抗剪强度存在对数关系。

大理岩颗粒及试样尺寸对冲击倾向影响的试验研究——试样的冲击倾向是反映岩石发生冲击地压难易程度的重要参数。对4种不同颗粒和5种长径比的大理岩试样进行了单轴压缩试验，通过分析应力-应变全程曲线发现，大理岩冲击倾向指标e/er随矿物颗粒的增大而逐...

红砂岩膨胀力学特性试验研究——针对南京红山窑水利枢纽工程提供的红砂岩岩芯，采用mts815．02型岩石刚性伺服试验系统和岩石膨胀测量仪，对膨胀红砂岩进行了力学特性试验研究。并进一步探讨了膨胀红砂岩膨胀力与吸水率的相关性，继而研究膨胀红砂岩膨胀力与...

混凝土在承受外荷载作用前,其内部就存在一定量孔隙。为定量研究孔隙率对混凝土力学性能的影响,采用1~2mm左右的eps颗粒近似作为混凝土中的孔结构,测试孔隙率分别为0、1%、3%、5%时,c15、c20、c30三种混凝土的抗压强度、劈拉强度以及静力抗压弹性模量。结果表明：在同一强度等级下,混凝土3类基本力学参数均随着孔隙率的增大而减小,且随着孔隙率的增大,这3类力学参数的折减率也依次减小。在同一孔隙率下,混凝土强度等级越高,抗压强度与弹性模量的折减率越大,而劈拉强度的折减率基本不受混凝土强度等级影响。

应力路径对砂土变形特性影响的试验研究——研究土的性质，不仅需要知道土的初始和最终状态，还需要知道它所受应力的变化过程，根据不同密度的标准砂试样，分别进行了六种不同应力路径的三轴试验研究，以便探讨和揭示应力路径和初始状态对砂土变形特性的影响。

利用挪威iddefjord花岗岩试样加工制备含双侧预制方形孔洞的板状试样,并在instron液压伺服控制试验机上开展单轴压缩试验,监测试样的应力、应变、声发射信号特征及试样破坏过程。研究发现,随着轴向应力的增大,试样在平行于孔洞竖直方向的位置相继出现劈裂裂纹并逐渐贯通,孔洞周边岩体出现块体弹射、片帮等应变型岩爆特征。试验研究表明,含孔洞花岗岩试样在单轴压缩下总是从孔洞周边的劈裂破坏开始,试样的声发射曲线比完整岩样存在更多的跳跃突变点。在此基础上,利用flac3d对室内试验进行数值模拟,通过线弹性模型分析含孔洞岩石材料的应力分布特性,通过应变软化莫尔-库仑准则模拟岩样的破坏过程,监测各计算时步下单元拉伸和剪切破坏特性;发现单轴压缩下含孔洞岩样的塑形破坏单元以拉伸破坏为主,拉伸破坏单元沿孔洞竖向边界贯通形成劈裂破坏面,这和室内试验观测结果是一致的。研究结果在一定程度上揭示了深部硬岩洞室开挖后,在高地应力作用下总是产生平行于洞室开挖边界面的板裂、片帮破坏现象。

围压卸载对岩石力学性能影响的试验研究——对花岗岩在不同围压条件下的卸载及围压卸载引起的岩石损伤进行试验研究，着重研究了围压卸载速率对岩石强度及损伤的影响。研究表明：围压卸载速率直接影响岩石的破坏形态，围压卸载速率越大，试件破坏时对应的围压值越...

稳定碎石土的力学性能与水泥用量、级配和含水率等因素有关,现阶段对于前两方面研究较多,对于含水率的研究较少。通过采用相同压实度与水泥用量的稳定碎石土,研究在不同含水率条件下其7d无侧限抗压强度与抗压回弹模量的变化规律。研究结果表明:随着含水率的增加,稳定碎石土的7d无侧限抗压强度先升高后降低,在最佳含水率附近最高。同时,随着含水率的升高,其抗压回弹模量一直减小,在最佳含水率附近减小最为明显。

利用instron1346电液伺服控制试验系统,对湘西南地区典型砂质板岩进行室内试验,重点分析了砂质板岩内部定向层理弱面对板岩强度和变形特征的影响。试验结果表明,砂质板岩力学特性具有显著的横观各向同性特征,定向弱面与水平面平行(夹角0°)时,全程应力应变曲线存在明显的压密变形阶段,抗压强度最高,破坏模式为与层面斜交的压剪破坏。当弱面与水平面垂直(夹角90°)时,初始压密变形量较小,峰前主要为线弹性变形,峰值强度比夹角0°低48%,板岩强度各向异性系数为0.68。砂质板岩各向异性力学特性的试验研究为解决工程技术问题提供了基本参数。

以大岗山花岗岩为例,分别进行静力三轴和动力三轴试验,分析花岗岩的抗压强度、弹性模量、泊松比以及相应的极限应变等重要参数与应变速率的关系。试验结果表明:不同围压下,随应变速率的增加,花岗岩的侧向破坏应变随应变速率的增加几乎保持不变,并且绝大部分统计结果值在0.002～0.004范围内;轴向破坏应变的增加幅度不明显;抗压强度增加,试验现象明显;弹性模量的提高幅度随围压的增加有减小的趋势;不同围压下花岗岩的泊松比与应变速率没有明确的关系。基于大岗山花岗岩静力三轴测试全过程应力–应变曲线和损伤力学分析,发现脆性岩石在不同围压下均以侧向损伤为主,通过回归拟合分析,建立大岗山花岗岩静力三轴压缩条件下的损伤演化方程。进一步根据损伤理论建立岩石动力损伤与静力损伤之间的关系,考虑动态强度与初始弹性模量的率相关性建立经验型的岩石动力损伤本构模型,可以作为研究地震荷载作用下岩体结构中应力波传播和衰减规律的基础。

利用mts815岩石力学试验系统完成了不同温度下的20个花岗岩试样的三轴压缩试验。分析了温度对花岗岩试样的强度特性、变形特性以及破坏特征的影响,能够在实际工程中起到一定的指导作用。试验结果表明:在20℃到40℃的范围,弹性模量随温度升高而降低,泊松比随温度升高而升高,且变化幅度都较大,但当温度超过40℃以后,随温度升高的变化幅度明显降低;随着温度的升高,峰值强度逐渐降低,而且温度对峰值强度的影响随着围压的增加而减弱;内聚力c值随温度升高而降低,内摩擦角φ值随温度升高有升高的趋势,抗剪强度τf大致呈线性减小的关系,且随着正应力的升高,温度对花岗岩抗剪强度的影响有减弱的趋势;花岗岩的变形破坏特征在一般条件下表现为典型的弹脆性体特征,但是在较高围压和较高的温度耦合作用下表现为弹塑性变形-累进性破裂-脆性破坏的特征。

一维动静组合加载下砂岩动力学特性的试验研究——基于对深部岩石承受高地应力并在动力开挖扰动下发生破坏这一问题的科学认识，利用改造的劈裂霍普金森压杆动静组合加载试验装置，开展一维动静组合加载下砂岩的动力学特性试验研究。选取无轴压和3个典型轴压水平...

拉伸试验速率对低碳钢力学性能影响的试验研究 摘要］采用设计拉伸试验方案，对低碳热轧及冷轧钢板进行金属常温拉伸试验，考察试 验速率对力学性能的影响。试验结果表明，拉伸试验速率作为拉伸试验过程中最重要的可控 制条件，是会对拉伸试验结果如抗拉强度、断后延伸率、等产生影响的，通过控制拉伸试验 速率，可以提高检验结果真实程度和稳定性的目的。 ［关键词］金属拉伸试验试验速率控制力学性能测量不确定度 引言 金属常温拉伸试验是指按照产品标准在金属产品规定的部位取样，并依照一定的尺寸和光洁 度加工成规定形状试样，在符合试样的试验设备上按规定的程序拉断，测定金属材料力学性 能指标的过程。 拉伸试验由于方法简单、过程直观、试样易加工、试验结果有代表性，被广泛运用在冶金、 机械加工、建筑、科研等诸多领域，是金属物理性能检验工作中最常用的试验方法之一。拉 伸试验结果的真实性和准确性，既

通过正交试验设计及相关测试,分析了影响大孔混凝土力学性能的主要因素。根据测定结果回归分析得出:不同水泥强度的大孔混凝土抗压强度与其有效孔隙率之间的关系呈线性关系;影响大孔混凝土强度的因素中,目标孔隙率、骨料填实率和水灰比较为显著,根据测试结果得出相关回归方程可供实际工程参考。

采用锦屏二级水电站埋深2000m的白山组大理岩试样进行单轴压缩-声发射试验,通过试验结果的分析确定白山组大理岩的启裂强度和损伤强度,分别为0.4～0.5倍和0.8倍的单轴抗压强度,试验结果与加拿大url针对lacdubonnet花岗岩的测试成果相接近。针对白山组深埋大理岩开展室内三轴压缩试验,试验成果显示锦屏白山组大理岩随着围压的增大其峰后应力-应变曲线具有明显的脆-延-塑转换特征。对比锦屏白山组大理岩、lacdubonnet花岗岩以及三峡花岗岩的三轴试验成果,说明大理岩和花岗岩峰后力学特征的显著差异。采用hoek-brown强度准则的本构模型描述大理岩的脆-延-塑转换特征,并将研究成果应用于引水隧洞的围岩损伤深度预测。

大孔径超长桩自平衡测试法静载试验研究——介绍了自平衡试桩法在肇源松花江特大桥桩基静载试验中的应用，试验结果可靠，在桥梁桩基础工程中有着广泛的应用前景。

利用岩石细观加载仪和数字显微观测系统,进行了黄河小浪底砂岩在不同化学腐蚀下的单轴压缩破裂过程试验,探讨了不同浓度、不同ph值和不同化学溶液对岩石力学特性的影响,分析了在化学腐蚀下岩石的细观破裂行为,给出了部分砂岩荷载位移变化曲线。

以直埋式农用屏蔽电缆的开孔屏蔽壳体为研究对象,应用线性边界元法(lbem)分析了不同的孔洞尺寸对屏蔽效能的影响。根据工程实例计算得到,双芯屏蔽电缆各芯线间的耦合电容随屏蔽层孔深及孔宽变化的关系曲线,对有效地利用钢塑复合带防御因屏蔽层的孔洞导致的电磁干扰,提高直埋式电缆屏蔽效能具有指导意义。