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粗-细粒混合料最小孔隙比的经验预测模型
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作者 杭天柱 郭冰冰 +2 位作者 肖兴 吴琪 陈国兴 《土木工程学报》 北大核心 2025年第9期131-140,共10页
最小孔隙比e_(min)为无黏性土的基本物理性能参数。开展细粒含量FC=0~100%的10类粗-细粒混合料109个土样的e_(min)量测试验,分析测量方法、混合料类型和FC含量对e_(min)的影响。对于颗粒易破碎的粗-细粒混合料,使用静压振动法能够有效... 最小孔隙比e_(min)为无黏性土的基本物理性能参数。开展细粒含量FC=0~100%的10类粗-细粒混合料109个土样的e_(min)量测试验,分析测量方法、混合料类型和FC含量对e_(min)的影响。对于颗粒易破碎的粗-细粒混合料,使用静压振动法能够有效地控制颗粒破碎对e_(min)的影响;对于硅质砂-粉、砂-砾和珊瑚砂-粉混合料,e_(min)呈现出随着FC的增大先减小后增大的趋势,且可表示以FC为变量的一元三次函数;建立粗-细混合料e_(min)的经验预测公式。根据16篇文献中的具有不同FC的27种粗细粒混合料、395个试样的e_(min)数据的独立验证表明:95%的预测数据e_(min)与测试值的误差不超过15%。这意味着提出的e_(min)预测公式具有很好的普适性,可满足工程应用需求。 展开更多
关键词 粗-细粒混合料 最小孔隙比 细粒含量 预测模型
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基于动态图像技术的南海钙质土颗粒形态特征研究 被引量:9
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作者 刘鑫 李飒 +1 位作者 尹福顺 姚婷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期590-598,共9页
颗粒形态是一项重要的细观指标,影响着粒状土的物理力学性质。钙质土因为其特殊的生物成因,有着复杂的颗粒形态。为了研究其颗粒形态特征,采用PartAn 3D颗粒动态图像分析仪对粒径0.5~20 mm的南海钙质土颗粒开展形状测试,采用延伸率、扁... 颗粒形态是一项重要的细观指标,影响着粒状土的物理力学性质。钙质土因为其特殊的生物成因,有着复杂的颗粒形态。为了研究其颗粒形态特征,采用PartAn 3D颗粒动态图像分析仪对粒径0.5~20 mm的南海钙质土颗粒开展形状测试,采用延伸率、扁平度、球形度、圆度、棱角度和凸度指标定量描述颗粒形态特征。结果显示:南海钙质土颗粒的延伸率、扁平度、球形度和圆度符合正态分布,而棱角度和凸度符合幂律分布;颗粒形状以块状居多,随着粒径的减小,钙质土颗粒变得更扁平,形状更规则;通过研究样本数量对颗粒形状量化结果的影响,建议采用形状指标的算术平均值量化单一粒组钙质土颗粒形状特征时,颗粒数目不少于600。最后,运用统计学中的主成分分析方法,得到一个综合考虑钙质土颗粒形状信息的新指标,建立了该指标与钙质土最大、最小孔隙比的关系。 展开更多
关键词 钙质土 动态图像技术 颗粒形状 最大孔隙比 最小孔隙比
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砂-粉混合料颗粒接触状态的临界条件确定 被引量:2
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作者 吴琪 孙苏豫 +2 位作者 杭天柱 赵凯 陈国兴 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期277-283,297,共8页
砂-粉混合料被广泛应用于高速铁路路基、人工筑岛及海底沉管隧道垫层等重大工程,如何科学地表征砂-粉混合料复杂的颗粒接触状态及连续演变的力学行为特征,并深入揭示其对混合料静/动力学特性的影响已是一项紧迫的基础性科学研究任务。... 砂-粉混合料被广泛应用于高速铁路路基、人工筑岛及海底沉管隧道垫层等重大工程,如何科学地表征砂-粉混合料复杂的颗粒接触状态及连续演变的力学行为特征,并深入揭示其对混合料静/动力学特性的影响已是一项紧迫的基础性科学研究任务。本文基于代表性砂-粉混合料的基本物理性能指标及力学特性指标试验数据,验证Rahman等提出的区分“细粒填充砂粒”和“砂粒悬浮细粒”的阈值细粒含量FCth半经验公式预测能力。基于理想二元介质材料的理论最小孔隙比计算方法,提出确定中间性态土颗粒接触状态临界条件参量FC_(in-min)和FC_(in-max)的方法,分析各参数对FC_(in-min)和FC_(in-max)的影响规律,建立基于基本物理性能指标的FC_(in-min)和FC_(in-max)预测方法,最终提出全FC范围(FC=0~100%)的砂-粉混合料各颗粒接触状态临界条件参量的有效评价方法。 展开更多
关键词 细粒含量 砂-粉混合料 颗粒接触状态 阈值细粒含量 临界条件参量 理论最小孔隙比 二元介质模型 中间性态
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考虑粒组分类影响的最小孔隙比分布及模型验证 被引量:2
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作者 李识博 代俊芳 +1 位作者 吴江伟 肖乐乐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期193-204,共12页
最小孔隙比是确定岩土体的密实程度与孔隙特征的有效物理指标,如何快速有效地确定岩土体的最小孔隙比,可为岩土体的固结与稳定提供可靠参数。多数估算细粗混合材料最小孔隙比的模型参数与细粗粒径比一一对应,导致估算困难。在分析尾矿... 最小孔隙比是确定岩土体的密实程度与孔隙特征的有效物理指标,如何快速有效地确定岩土体的最小孔隙比,可为岩土体的固结与稳定提供可靠参数。多数估算细粗混合材料最小孔隙比的模型参数与细粗粒径比一一对应,导致估算困难。在分析尾矿粒度组成、沉积规律和固结稳定的基础上,以8种不同粗细粒径,7~9种不同细粒含量尾矿为试验对象,拟合得到不同粒组尾矿最小孔隙比分布模型参数的函数关系;基于混合尾矿颗粒的粒组特征,给出了确定参数幂函数关系的指数值。分别采用模型参数要求粒组范围内的其他6组岩土材料和非粒组范围内的3组岩土材料进行验证。结果表明,考虑粒组分类影响下的模型,参数简单,对不同材料的最小孔隙比估算准确率较高,给出的最小孔隙比的分布规律合理,可为岩土工程领域最小孔隙比估算提供可靠的计算方法。 展开更多
关键词 最小孔隙比 粒组 细粒含量 粒径
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尾矿最大、最小孔隙比分布模型及验证
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作者 李识博 李浩 +2 位作者 吴江伟 谢桐 权烨孜 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第4期213-221,共9页
黄河重点生态区的矿山开采中,尾矿库坝的安全与稳定将影响矿区与黄河流域的高质量发展。以影响尾矿密实程度、孔隙特征及结构变形与稳定的物理指标最大、最小孔隙比为研究对象,对比25种不同粒径,7~9种不同细粒含量尾矿最大、最小孔隙比... 黄河重点生态区的矿山开采中,尾矿库坝的安全与稳定将影响矿区与黄河流域的高质量发展。以影响尾矿密实程度、孔隙特征及结构变形与稳定的物理指标最大、最小孔隙比为研究对象,对比25种不同粒径,7~9种不同细粒含量尾矿最大、最小孔隙比结果,得到了由参数ε和ω确定最大或最小孔隙比随细粒分布函数;且发现参数εmax(ωmax)与εmin(ωmin)成线性相关。由此,建立粗细二元混合尾矿最大、最小孔隙比线性关系模型,推导确定线性关系的斜率α和截距β值;根据α和β值,反算189组尾矿的最小孔隙比,反算结果与实测结果的误差不超过6%。以上模型的建立可有效预测二元结构混合尾矿的孔隙比范围,为库内尾矿的堆积与稳定预测提供可靠的指标范围,进而为黄河流域矿区生态环境保护与灾害防控提供相关参数。 展开更多
关键词 黄河流域 尾矿 最大最小孔隙比 细粒含量 粒径
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砂土最大最小孔隙比测定及其影响因素分析 被引量:20
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作者 李珊珊 李大勇 高玉峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期554-561,共8页
相对密实度是影响砂土力学性质的重要指标,密实的砂土呈现强度软化,松散的砂土却呈现强度硬化,而测定最大、最小孔隙比是计算相对密实度的前提。砂土的最小及最大孔隙比是通过直接测定的相应最大、最小干密度换算得到的,但目前常忽略了... 相对密实度是影响砂土力学性质的重要指标,密实的砂土呈现强度软化,松散的砂土却呈现强度硬化,而测定最大、最小孔隙比是计算相对密实度的前提。砂土的最小及最大孔隙比是通过直接测定的相应最大、最小干密度换算得到的,但目前常忽略了试验方法对其试验结果的影响,也忽略了黏粒含量对砂样密实度的影响。现取细、中、粗砂3种砂样,进行了干密度测试试验并测定了不同黏粒及黏粒掺量下砂样的最大、最小孔隙比。研究结果表明:采用量筒慢转法测量砂土最小干密度较为合理;采用振动锤击法测定砂土最大干密度时,建议细砂采用容积为250 m L击实筒,中、粗砂采用1000 m L击实筒;掺入粉粒、黏粒后砂样的最小孔隙比均随黏粒掺量(≤30%)增加而减小,且两者之间存在一定的线性关系;砂样最大孔隙比随粉粒、黏粒掺量增加逐渐减小,而随高岭土黏粒掺量增加呈缓慢增大趋势。 展开更多
关键词 砂土 最小孔隙比 最大孔隙比 干密度 相对密度 细粒含量 影响因素
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砂类土最大动剪切模量的新预测模型 被引量:11
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作者 梁珂 陈国兴 +2 位作者 杭天柱 刘抗 何杨 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1963-1970,1982,共9页
根据不同级配的南沙和西沙群岛珊瑚砂最大动剪切模量G0的共振柱试验结果,发现相同有效围压σ’0下不同级配、不同海洋珊瑚砂的G0分布范围存在上、下界限。最大孔隙比emax和最小孔隙比emin是可以综合反映砂类土级配和颗粒形状特性的状态... 根据不同级配的南沙和西沙群岛珊瑚砂最大动剪切模量G0的共振柱试验结果,发现相同有效围压σ’0下不同级配、不同海洋珊瑚砂的G0分布范围存在上、下界限。最大孔隙比emax和最小孔隙比emin是可以综合反映砂类土级配和颗粒形状特性的状态参量,G0界限值与极限孔隙比(emax和emin)状态下的G0外推结果相吻合。相同的σ’0下,珊瑚砂的G0下限值G0min随emax的增大而减小,G0上限值G0max随emin的增大而减小。根据不同σ’0下G0min与emax及G0max与emin关系建立了预测珊瑚砂G0界限值的经验公式,不同孔隙比e状态下的G0可以根据界限值G0min、G0max按相对密实度Dr非线性插值获得。新的G0预测模型对同一类别、不同级配的砂土具有较好的普适性。对于不同类别的砂土,引入与矿物组分有关的系数a对模型进行修正,采用文献中大量的G0试验结果对模型进行了验证,新的G0预测模型的普适性明显优于传统Hardin模型。 展开更多
关键词 最大动剪切模量 最大、最小孔隙比 预测模型 珊瑚砂
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颗粒形状对砂土压缩特性影响的试验研究 被引量:1
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作者 姜开放 朱长歧 +2 位作者 马成昊 易明星 霍玉龙 《土工基础》 2022年第4期630-634,共5页
颗粒形状是颗粒形成历史的反映,是决定无粘性土强度特性的主要控制指标之一。为了研究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取6种不同形状的均粒径砂为研究对象,采用动态图像捕捉技术获取颗粒的数字图像,借助计算机数字图像处理系统进行二... 颗粒形状是颗粒形成历史的反映,是决定无粘性土强度特性的主要控制指标之一。为了研究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取6种不同形状的均粒径砂为研究对象,采用动态图像捕捉技术获取颗粒的数字图像,借助计算机数字图像处理系统进行二维数据提取并进行形状参数量化。提出了基于颗粒球度和磨圆度指标用来描述集合体颗粒形状的新的指标-形状系数ρ,结果表明,试样的极限孔隙比及压缩指数C均随着ρ的减小而增大;回弹指数C随着ρ的减小而减小;研究结果还表明,颗粒的破碎量随ρ的减小而增大,试样由级配不良向着良好方向发展。 展开更多
关键词 颗粒形状 动态图像 极限孔隙比 压缩指数 回弹指数 颗粒破碎
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基于孔隙比的盾构隧道最小覆盖层厚度分析及验证 被引量:3
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作者 陈小羊 张浩 +1 位作者 林在清 李洪宇 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2022年第S01期212-218,共7页
从土体压缩基本概念出发,同时假定盾构推进过程中进入土舱的土体全部来自于盾构机上方影响范围内的土体且将土舱全部填满,通过理论分析得到了含有盾构机几何尺寸及土体参数的盾构上覆土层最小厚度的计算公式,分析了几何参数及土体参数... 从土体压缩基本概念出发,同时假定盾构推进过程中进入土舱的土体全部来自于盾构机上方影响范围内的土体且将土舱全部填满,通过理论分析得到了含有盾构机几何尺寸及土体参数的盾构上覆土层最小厚度的计算公式,分析了几何参数及土体参数对覆盖层厚度的影响。结果表明,在其余参数不变的情况下,刀盘直径从1 m增加到17 m时,最小覆盖层厚度从0.84 m增加到9.0 m;刀盘厚度从0.3 m增加到3.0 m时,最小覆盖层厚度从2.84 m增加到3.59 m;土体摩擦角从2°增加到40°时,最小覆盖层厚度从3.53 m增加到3.93 m;孔隙比从0.2增加到3.0时,最小覆盖层厚度从3.41 m增加到5.07 m。最后结合厦门轨道交通6号线工程案例,验证了该公式的合理性,可为盾构机选型及推进过程中参数的确定提供依据。 展开更多
关键词 孔隙比 盾构隧道 最小覆盖层厚度 选型 推进参数
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