软弱破碎油页岩蠕变特性相似材料实验研究

为研究软弱破碎油页岩巷道蠕变变形特性及变化规律,根据地质力学模型试验相似原理及油页岩岩石物理力学参数,确定以硅胶粉和河砂为骨料,以正十四烷、石膏为胶结剂,通过相似材料配比及相似材料试件基本力学参数、蠕变参数测试,得到骨胶比为1∶0.4、骨料比为5∶5的相似材料,与岩石蠕变力学特性具有一致性,基本满足软弱破碎油页岩蠕变相似模型要求的材料配比。上述结果为开展油页岩地下开采巷道运营期的变形、破坏相似材料模型试验打下了坚实的基础。     

砂岩峰后蠕变失稳特性试验研究

为揭示岩石峰后蠕变失稳特性,利用MTS815电液伺服岩石力学试验系统,对红砂岩进行了峰后蠕变试验,采用线性回归的方法估算了蠕变失稳时间,探讨了损伤、初始围压以及围压增量对峰后蠕变特性的影响规律。结果表明:随着损伤的加大,蠕变变形速率增大,蠕变失稳时间缩短。同一围压下,各级应力水平下蠕变量随应力水平的增大而增大,且服从指数函数关系。增大初始围压,各级应力水平下的蠕变变形速率均有一定程度的降低,且对等速蠕变阶段蠕变速率的影响较加速蠕变阶段蠕变速率大,蠕变失稳时间延长。施加围压增量,大大减小了蠕变变形速率,促使了加速蠕变阶段向等速蠕变阶段转化,明显延长了蠕变失稳时间,减小了蠕变形变量。研究结果为工程围岩的长期稳定性分析提供了参考依据。     

三山岛金矿控矿断层F1的力学性质及补强措施

作者以正在开采中的三山岛金矿采场为研究对象，分析矿区开采过程中的岩体结构特征及重力方向矿柱、护顶矿柱与控矿断层F1断层泥及其上覆岩体之间的关系和力学机制。通过试验研究了断层泥的物质成分和力学性质，总结了力学特性与断层泥厚度及含水量之间的关系。在此基础上提出锚固大于中倾角的结构面，提高结构面的抗滑阻力；增加含有高、陡倾角结构面矿柱的刚度等对矿柱的补强措施。对护顶矿柱提出预先锚固；分阶段开采的补强方法。在裂隙密集带设置排水设施，改善断层泥的赋存条件，提高它的力学性能。     

金属基复合材料的蠕变与松弛

本文利用微观力学方法研究了金属基复合材料的常温蠕变和应力松弛,连续纤维在弹性粘塑性基体内单向铺设。本文的结果与实验结果符合较好。研究表明,纤维在轴向对基体的蠕变起到明显阻止作用,而在横向和剪切变形下的作用较小。在低应力水平下,复合材料的蠕变变形很小,在高应力水平时,蠕变变形明显甚至引起蠕变破坏。     

动力损伤后的脆性岩石静力蠕变断裂模型研究

应力波动力扰动下脆性岩石的静力蠕变特性,对深部地下工程围岩变形的评价有重要的实践意义.动力载荷作用导致的局部细观裂纹损伤严重影响脆性岩石蠕变力学行为.基于细观裂纹扩展与应力关系模型、动力扰动损伤演化函数、静动力载荷演化路径函数与黏弹性本构模型,提出一种应力波动力扰动下脆性岩石蠕变断裂特性的宏细观力学模型.其中动力损伤通过控制岩石内部细观裂纹数量变化实现.模型描述了应力波动力扰动下岩石的应变时间演化曲线,解释了岩石动力扰动下蠕变失效特性.研究了不同应力波幅值及周期影响下的脆性岩石应变-时间关系曲线,并通过试验结果验证了模型的合理性.讨论了动力损伤变化形式,突变发生时刻,突变量的大小对岩石蠕变失效特性的影响.分析了应力波幅值、周期对岩石动态动力损伤效应以及蠕变失效特性的影响.主要研究结果:动力损伤的变化值越大,岩石蠕变失效发生时间越短.冲击载荷扰动期间,动力损伤发生的时刻及增加的形式,对动力扰动后的岩石应变及蠕变破坏时间影响很小.动力损伤变化量随应力波幅值增加、周期减小而加速增大.应力波幅值越大、周期越小,岩石发生蠕变失效时间越短.     

连云港海相软土工程特性及处治方法探讨

根据连云港地区历年来多项工程的地质资料,并与我国部分沿海地区软土进行对比,系统分析了连云港海相软土的基本物理力学性质指标统计特征,特别是抗剪强度特性、固结变形特性和蠕变特性,并总结了该地区海相软土主要物理力学性质指标之间的相关关系,最后介绍了适合于海相软土的地基处理措施。     

含水岩体非线性蠕变损伤模型及应用

岩体含水是岩体失稳的重要因素之一。将传统西原模型的线性牛顿体改为非线性牛顿体,克服了传统西原模型不能反映加速蠕变阶段非线性特征的缺点;考虑水对岩体蠕变的影响,将改进西原模型的模型参数设为含水率的函数并引入P元件,P元件所产生的变形代表是由水压的作用引起的变形量;为了量化水压对蠕变变形的影响提出水化因子λ的概念;蠕变过程中岩体的蠕变参数具有时效性,借助损伤力学的方法可以有效地实现岩体材料的劣化及蠕变参数的非定常特性;模型参数中蠕变寿命和极限强度由蠕变试验确定,其余参数由蠕变试验数据运用1st Opt软件反演得到;最后将蠕变模型应用于开挖岩体的蠕变分析中,发现岩体中的水增加了井壁的应力水平,加快了井壁的蠕变变形,这对工程实践有重要的指导意义。     

基于Lemaitre原理改进砂岩蠕变损伤模型研究

以煤矿巷道围岩（砂岩）为研究对象,采用MTS815.02岩石力学试验系统,对流固耦合蠕变过程中孔隙水压力作用机制展开研究,以伯格斯模型为基础,基于Lemaitre原理建立改进的伯格斯非线性蠕变损伤模型,可以得到如下主要结论：当围压越大,岩石蠕变最后一级荷载作用持续时间越长,相对经历衰减蠕变和稳定蠕变时间越长;且由最终一级破坏蠕变变形值可知,孔隙水压较小时,蠕变变形量相对较大,此时围压增大提升了岩石延性特性,但是孔隙水压增大却削弱了围压作用,由于孔隙水压使得岩石力学性能劣化,因而减少了岩石在破坏时蠕变变形量;随后基于Lemaitre原理建立的伯格斯非线性损伤蠕变模型,可以较好地描述岩石的衰减蠕变、稳定蠕变与加速蠕变阶段;且试验曲线与拟合曲线吻合度高,验证了本文所建立损伤流变模型的合理性．     

砂岩卸围压蠕变特性及非定常蠕变模型

为了研究在不同围压卸载条件下,砂岩蠕变变形的变化规律以及蠕变参数劣化规律,采用TAW-2000试验机对砂岩进行室内分级卸围压蠕变试验研究,然后结合损伤力学理论将蠕变参数非定常化,建立非定常参数西原蠕变模型,最终将试验数据与模型曲线进行对比验证。试验结果表明:对砂岩进行不同初始轴向应力的卸围压试验,岩石的蠕变泊松比与蠕变变形一样,都具有衰减、稳定和加速三个阶段,蠕变泊松比是一个时间的函数,在加载过程中蠕变泊松比都超过常规状态下的值,甚至超过1;建立非定常模型与试验数据具有良好拟合度,它不仅准确地反映了衰减和稳定蠕变阶段蠕变特性,也克服了传统西原体难以描述加速蠕变的缺点。     

炭质泥岩泥化夹层的流变特性及长期强度

通过分析炭质泥岩泥化夹层的直剪流变实验成果,表明炭质泥岩泥化夹层的法向应力和剪应力为线性关系,存在统一的蠕变加速阶段来临时的极限应变量。基于老化理论,建立了适合弱层流变特性的流变力学模型,该模型可以描述初始蠕变、等速蠕变和加速蠕变三个阶段过程。依据蠕变加速阶段来临时的极限应变量得到了长期强度方程,从而为边坡变形分析和滑坡中长期预报提供了可靠的依据。     

断层泥蠕变特性与含水量的关系研究

断层泥的瞬时力学性质和蠕变特性与含水量关系密切，其力学参数随含水量增加而减少，呈负指数函数关系。界限含水量划分具有很大的意义，某地f246断层泥界限含水量为8%～10%.     

香山天景山断裂带断层泥的微观研究及工程地震评价中的意义

断层运动是复杂多变的, 其运动在一条巨大的断裂带上经常以区段为活动单位, 为服务于工程建设和强震的预测, 划分出活断层运动区段的必要性越来越迫切。本文通过对香山天景山断裂带断层泥的微观特征研究, 结合断裂的几何特征综合分析, 认为该断裂的中段以粘滑活动为主, 东西两段主要是蠕滑。     

软弱层带夹泥物理力学特征的仿真研究

软弱层带夹泥物理力学参数是评价岩体稳定性的基础。研究表明,在天然围压条件下,软弱层带夹泥的物理力学性质与其所承受的围压具有良好的相关性。因此,本文提出应用土工压缩定律及重力压密机制在室内对夹泥的物理力学特征进行仿真研究,并对仿真效果进行了评价。这为软弱层带夹泥物理力学参数的评价、预测提供了新的途径。     

阿尔金断裂东段断层滑动方式的研究

采用宏观、微观相结合的方法 ,对阿尔金断裂东段断层滑动方式进行研究 ,结果表明 :(1)阿尔金断裂东段由多条羽列状次级断层所组成 ,相邻两次级断层间的夹角 :A段 <15°,B段 <12°,C段 <5°;(2 )断层物质具明显的组构现象 ,眼球状流动构造 ,较小的剪切破裂角等是阿尔金断裂东段断层蠕动的结果 ;(3)断层泥石英碎砾 SEM特征显示阿尔金断裂东段 Q3以来主要是蠕滑 ,但不同区段稍有不同。综上所述 ,阿尔金断裂东段断层活动主要是蠕滑 ,愈向东其蠕滑程度愈高。     

断层活动性评价中关于测年资料的引用

断层活动性评价是研究区域构造稳定性的基础,它直接影响到水工建筑物本身的抗震安全。目前,对于断层活动性评价较常用的方法就是有关断层样品的年龄测试,这是比较直观的定量方法之一。但由于测年方法有多种,同一样品用不同的测年方法测得的结果有时偏差很大,哪种结果更为可靠始终是众多学者所关心的问题。本文对在水利水电工程断层活动性评价中关于断层年龄引用方面存在的一些问题进行探讨,并结合溪洛渡工程对研究区的马边—盐津断裂、莲峰断裂和金阳断裂进行了断裂活动性分析与评价。     

长江三峡库首区某些断层新活动年龄数据应用的制约

近一、二十年来, 为了研究三峡大坝库首区周围断层活动对大坝稳定性的影响, 采用TL、ESR、FT、14C和U系等测年法测了大量断层活动年龄数据。这些年龄数据范围很宽, 瞠目结舌, 无可措手。本文从1, 各测年法的适用时间段；2, 样品‘回零’条件；3, 断层活动年龄含义；4, 年龄分散性的影响；5, 测年的干扰因素；6, 地质背景对测年结果的判定等六个方面进行探讨, 以期选取更适合于地质背景的年龄数据, 较准确地评价大坝的安全和稳定性。     

断层泥显微特征研究在桥基稳定性评价中的应用

基于SEM研究了桥基断裂断层泥的原状显微结构和显微构造、石英碎砾的显微构造、表面刻蚀形貌和结构特征 ,并进一步分析和评价了断裂的抗震和抗断关键问题 ,其对系统论证在断裂带上建设特大型过江桥梁工程的稳定性具有重大实际意义 ,并为镇扬大桥工程的合理设计和安全运行提供了地质依据     

Kinetics of ultrafine coating of SiO2 nanoparticles, suspended in non-thermal CH4/C2H6 plasma

Capacitively coupled RF discharges in methane and ethane (1000–3000 Pa, 5–15 W/cm³) were used for the in-flight coating of SiO₂ nanopowders (NP) with an a-C:H layer [A. Kouprine, F. Gitzhofer, M. Boulos, A. Fridman, Polymer-like C:H thin film coating of nanopowders in capacitively coupled RF discharge, Plasma Chemistry and Plasma Processing 24 (2) (2004) 189–215]. In this present work a model of the chemical kinetics of this plasma processing has been developed, based on the GRI-Mech 3.0 mechanism [G.P. Smith, D.M. Golden, M. Frenklach, Gas Research Institute, Detailed chemical reaction mechanism. Available from: ], and calculations are performed, using the Chemkin-II code. The model includes the formation of two solid phases: an amorphous C:H coating, deposited on the suspended NP, and soot, incepted in the gas phase. Non-equilibrium plasma effects are taken into account by the rates of radical species’ production, using the reference data on the “G-value”. The CH₃ and H species appear to have key roles in surface activation and the nanofilm growth. The results demonstrate the competitive character of the formation of the two solid phases: the C:H coating is dominant under T_gas < 1400–1600 K, depending on the conditions, and soot commencing to dominate at higher temperatures. This division corresponds to the passage from non-thermal plasma conditions, with the dominance of single-valent radicals and solid phase growth on the substrate only, to the plasma thermalisation with the formation of two-valent radicals and v. inception of the solid phase. The results are validated experimentally by the observation of soot formation as a function of the gas temperature, by the mass spectrograph data on the gas composition after plasma reforming, and by the reference data on coating growth rates and induction times for soot formation.     

Measurement of the concentration diffusion coefficient for Ne-Ar, Ne-Xe, Ne-H2, Xe-H2, H2-N2 and H2-O2 gas systems

The concentration diffusion coefficient, D ₁₂, is measured for the equimolar mixtures of Ne-Ar, Ne-Xe, Ne-H₂, Xe-H₂, H₂-N₂ and H₂-O₂ binary gas systems in a two-bulb metal apparatus in the temperature range 0 C to 100 C. These values are compared with the existing data on these systems and with the predictions of the kinetic theory in conjunction with the modified Buckingham exp-six potential. Unlike the thermal diffusion coefficient, with the simple theory it is possible to predict D ₁₂ within a few percent even for systems involving polyatomic gases. The smoothed experimental D ₁₂ values are also used to obtain data for the coefficients of viscosity and thermal conductivity at round temperatures and compositions for these systems.Nomenclature C ₂ ^t relative amount of a gas in the mixture in the bulb 2 at an instant t - C ₂ relative amount of the same gas in the mixture in the bulb 2 at equilibrium - D ₁₂ diffusion coefficient - X ₁ mole-fraction of the heavier component in the mixture - _mix viscosity coefficient - _mix thermal conductivity coefficient