为探究路基黄土的剪切特征,获取Mohr-Coulomb(M-C)模型参数内摩擦角φ和黏聚力c,Ducker-Prager(D-P)模型参数β和d,控制压实度为94%,含水率ω为9.5%、11.5%、13.5%、15.5%、19.5%,利用GDS(Geotechnical digital systems,GDS)静三轴仪在...为探究路基黄土的剪切特征,获取Mohr-Coulomb(M-C)模型参数内摩擦角φ和黏聚力c,Ducker-Prager(D-P)模型参数β和d,控制压实度为94%,含水率ω为9.5%、11.5%、13.5%、15.5%、19.5%,利用GDS(Geotechnical digital systems,GDS)静三轴仪在100、200、300 kPa围压下开展重塑黄土不固结不排水三轴剪切试验,并进行有限元模拟,分析模型在表征黄土剪切特性时的误差。研究结果表明:当ω为9.5%时,100 kPa和200 kPa围压下土样应力应变曲线出现“软化”现象,当ω在11.5%~19.5%之间时,所有围压下土样应力应变均出现“硬化”现象。土的内摩擦角φ和黏聚力c,β和d均随含水率增大而减小,随围压增大而增大;当含水率大于最佳含水率时,黏聚力c和d会迅速减小。有限元模拟对比M-C和D-P模型,发现M-C模型能更好地反映黄土的剪切特性。最终得到了M-C和D-P模型的力学参数,并给出拟合公式,可预测压实度为94%、含水率在9.5%~19.5%范围内土样的模型参数,为工程建设提供参考。展开更多
[目的]地下硐室施工涉及复杂的地质条件,如软弱围岩、破碎带和断层等。这些区域的围岩稳定性较差,容易发生塌方、滑移等地质灾害。因此,研究硐室围岩的稳定性对于理论研究与工程实践均具有重要意义。文章旨在探讨Mohr-Coulomb强度准则与...[目的]地下硐室施工涉及复杂的地质条件,如软弱围岩、破碎带和断层等。这些区域的围岩稳定性较差,容易发生塌方、滑移等地质灾害。因此,研究硐室围岩的稳定性对于理论研究与工程实践均具有重要意义。文章旨在探讨Mohr-Coulomb强度准则与Hoek-Brown强度准则对压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)地下硐室施工的影响,比较不同强度准则下硐室稳定性的差异及其在设计中的适用性。[方法]基于FLAC3D数值模拟方法,以内蒙古某CAES电站密封硐库地下工程为背景,采用了Mohr-Coulomb和Hoek-Brown两种强度准则,分析了硐室围岩承压状态下的位移变形和塑性区分布情况。通过模拟计算,比较了不同强度准则对围岩变形及塑性区影响的差异,进一步评估了大罐式硐室、圆截面隧道和马蹄形隧道3种硐室形式的性能。[结果]模拟结果表明,采用Mohr-Coulomb与Hoek-Brown强度准则得到的硐室稳定性分析结果基本一致。大罐式硐室在应力分布和塑性区控制方面表现更优,显示出更好的稳定性与安全性。相比之下,圆截面隧道和马蹄形隧道的稳定性较差,特别是在高压储气条件下。[结论]文章为地下硐室在高压储气条件下的优化设计与施工提供了重要参考,验证了大罐式硐室在控制围岩变形、降低塑性破坏风险方面的优势,具有良好的应用前景。研究成果为CAES项目中地下硐室设计提供了理论依据,并为实际工程实践提供了指导。展开更多
文摘[目的]地下硐室施工涉及复杂的地质条件,如软弱围岩、破碎带和断层等。这些区域的围岩稳定性较差,容易发生塌方、滑移等地质灾害。因此,研究硐室围岩的稳定性对于理论研究与工程实践均具有重要意义。文章旨在探讨Mohr-Coulomb强度准则与Hoek-Brown强度准则对压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)地下硐室施工的影响,比较不同强度准则下硐室稳定性的差异及其在设计中的适用性。[方法]基于FLAC3D数值模拟方法,以内蒙古某CAES电站密封硐库地下工程为背景,采用了Mohr-Coulomb和Hoek-Brown两种强度准则,分析了硐室围岩承压状态下的位移变形和塑性区分布情况。通过模拟计算,比较了不同强度准则对围岩变形及塑性区影响的差异,进一步评估了大罐式硐室、圆截面隧道和马蹄形隧道3种硐室形式的性能。[结果]模拟结果表明,采用Mohr-Coulomb与Hoek-Brown强度准则得到的硐室稳定性分析结果基本一致。大罐式硐室在应力分布和塑性区控制方面表现更优,显示出更好的稳定性与安全性。相比之下,圆截面隧道和马蹄形隧道的稳定性较差,特别是在高压储气条件下。[结论]文章为地下硐室在高压储气条件下的优化设计与施工提供了重要参考,验证了大罐式硐室在控制围岩变形、降低塑性破坏风险方面的优势,具有良好的应用前景。研究成果为CAES项目中地下硐室设计提供了理论依据,并为实际工程实践提供了指导。
