●《岩石力學與工程研究著作叢書》序
《岩石力學與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第1章 緒論 1
1.1 周期性飽水作用的研究現狀 1
1.2 砂泥岩顆粒混合料工程特性的研究現狀 3
1.3 本書主要內容 5
參考文獻 5
第2章 周期性飽水砂岩和泥岩的力學特性 8
2.1 砂岩和泥岩的物理力學性質 8
2.2 周期性飽水試驗方法 9
2.2.1 試樣特征 9
2.2.2 試驗設備及輔助裝置 10
2.2.3 試驗方案 11
2.2.4 周期性飽水試驗步驟 11
2.3 周期性飽水砂岩和泥岩的吸水特性 12
2.3.1 岩石吸水率計算方法 12
2.3.2 吸水性試驗結果 12
2.3.3 周期性飽水作用對岩石吸水率的影響 13
2.4 周期性飽水砂岩單軸壓縮力學特性 14
2.4.1 砂岩單軸壓縮試驗 14
2.4.2 砂岩單軸壓縮試驗結果 14
2.4.3 周期性飽水對砂岩單軸壓縮力學特性的影響 19
2.5 周期性飽水泥岩單軸壓縮力學特性 21
2.5.1 泥岩單軸壓縮試驗及試驗結果 21
2.5.2 周期性飽水對泥岩單軸壓縮力學特性的影響 24
2.6 周期性飽水砂岩和泥岩的劣化效應 26
2.7 本章 小結 27
參考文獻 27
第3章 砂泥岩顆粒混合料周期性飽水試驗方法 30
3.1 砂泥岩顆粒混合料的滲透特性 30
3.1.1 試樣制備及試驗方案 30
3.1.2 滲透繫數和臨界水力梯度計算方法 32
3.1.3 水平滲透特性 33
3.1.4 垂直滲透特性 33
3.1.5 各向異性滲透特性 34
3.2 砂泥岩顆粒混合料室內試驗試樣制備方法 34
3.2.1 三軸壓縮試驗試樣的制備方法 34
3.2.2 非三軸壓縮試驗試樣的制備方法 35
3.3 三軸壓縮試驗試樣的周期性飽水試驗方法 36
3.3.1 周期性飽水試驗方法原理 36
3.3.2 周期性飽水試驗方法優化 38
3.3.3 周期性飽水試驗方法確定 44
3.4 單向壓縮和靜止側壓力繫數試驗試樣的周期性飽水試驗方法 45
3.5 直接剪切試驗試樣的周期性飽水試驗方法 46
3.6 本章 小結 47
參考文獻 47
第4章 靜止側壓力繫數及壓縮變形特性 50
4.1 單向壓縮流變特性 50
4.1.1 試驗儀器 50
4.1.2 流變試驗方法 52
4.1.3 流變試驗結果 54
4.1.4 分段流變計算模型 57
4.1.5 顆粒破碎試驗結果及流變機理 66
4.2 靜止側壓力繫數 69
4.2.1 試驗方法及試驗方案 70
4.2.2 試驗結果及分析 73
4.2.3 靜止側壓力繫數計算方法的討論 80
4.3 單向壓縮變形特性 84
4.3.1 試驗方法及試驗方案 84
4.3.2 試驗結果及分析 85
4.3.3 周期性飽水壓縮變形計算方法 86
4.4 大粒徑顆粒對周期性飽水壓縮變形特性的影響 90
4.4.1 試驗方法及試驗方案 90
4.4.2 大粒徑顆粒粒徑的影響 92
4.4.3 大粒徑顆粒含量的影響 98
4.4.4 室內試驗大粒徑的尺寸效應 103
4.5 本章 小結 108
參考文獻 109
第5章 直剪強度及變形特性 113
5.1 試驗土料及試驗方案 113
5.1.1 試驗土料及試樣特征 113
5.1.2 試驗儀器及試驗方案 115
5.1.3 試驗數據分析方法 117
5.2 天然狀態砂泥岩顆粒混合料抗剪強度特性 118
5.2.1 顆粒級配對天然狀態抗剪強度特性的影響 118
5.2.2 泥岩顆粒含量對天然狀態抗剪強度特性的影響 123
5.2.3 試樣干密度對天然狀態抗剪強度特性的影響 128
5.2.4 含水率對天然狀態抗剪強度特性的影響 131
5.3 飽水狀態砂泥岩顆粒混合料抗剪強度特性 135
5.3.1 顆粒級配對飽水狀態抗剪強度特性的影響 135
5.3.2 泥岩顆粒含量對飽水狀態抗剪強度特性的影響 139
5.3.3 試樣干密度對飽水狀態抗剪強度特性的影響 143
5.4 濕化作用對抗剪強度特性的影響 146
5.4.1 濕化作用對不同顆粒級配試樣抗剪強度特性的影響 147
5.4.2 濕化作用對不同泥岩顆粒含量試樣抗剪強度特性的影響 149
5.4.3 濕化作用對不同干密度試樣抗剪強度特性的影響 150
5.4.4 濕化作用對不同飽和度試樣抗剪強度特性的影響 152
5.5 浸泡時間對抗剪強度特性的影響 152
5.5.1 應力-應變曲線及抗剪強度 152
5.5.2 浸泡時間對黏聚力的影響 155
5.5.3 浸泡時間對內摩擦角的影響 156
5.6 周期性浸泡次數對抗剪強度特性的影響 156
5.6.1 應力-應變曲線及抗剪強度 156
5.6.2 周期性浸泡次數對黏聚力的影響 157
5.6.3 周期性浸泡次數對內摩擦角的影響 159
5.7 泥岩顆粒含量對周期性飽水抗剪強度特性的影響 160
5.7.1 應力-應變曲線及抗剪強度 160
5.7.2 泥岩顆粒含量對黏聚力的影響 161
5.7.3 泥岩顆粒含量對內摩擦角的影響 162
5.8 往復剪切次數對周期性飽水抗剪強度特性的影響 163
5.8.1 應力-應變曲線及抗剪強度 163
5.8.2 抗剪強度指標 175
5.9 本章 小結 181
參考文獻 181
第6章 疏干狀態三軸強度及變形特性 184
6.1 試驗土料及試驗方案 184
6.1.1 試驗土料 184
6.1.2 試驗方案 186
6.1.3 試樣安裝 186
6.1.4 試驗設置及運行 187
6.2 濕化試驗結果及分析 189
6.2.1 應力-應變曲線及體積應變-軸向應變關繫 189
6.2.2 應力水平對濕化變形的影響 192
6.2.3 濕化體積應變-軸向應變關繫 193
6.2.4 濕化對抗剪強度的影響 194
6.2.5 濕化對殘餘強度的影響 197
6.2.6 濕化對彈性模量的影響 199
6.3 砂泥岩顆粒混合料試驗結果及分析 199
6.3.1 應力-應變曲線及體積應變-軸向應變關繫 199
6.3.2 軸向應變劣化規律及其演化方程 204
6.3.3 體積應變劣化規律及其演化方程 210
6.3.4 非線性抗剪強度劣化規律及其演化方程 214
6.3.5 周期性飽水作用對殘餘強度的影響 220
6.3.6 周期性飽水作用對彈性模量的影響 223
6.4 純砂岩顆粒料試驗結果及分析 226
6.4.1 應力-應變曲線及體積應變-軸向應變關繫 226
6.4.2 軸向應變劣化規律及其演化方程 229
6.4.3 體積應變劣化規律及其演化方程 231
6.4.4 非線性抗剪強度劣化規律及其演化方程 233
6.4.5 周期性飽水作用對殘餘強度的影響 235
6.4.6 周期性飽水作用對彈性模量的影響 235
6.5 純泥岩顆粒料試驗結果及分析 237
6.5.1 應力-應變曲線及體積應變-軸向應變關繫 237
6.5.2 軸向應變劣化規律及其演化方程 239
6.5.3 體積應變劣化規律及其演化方程 241
6.5.4 非線性抗剪強度劣化規律 243
6.5.5 周期性飽水作用對彈性模量的影響 245
6.6 本章 小結 247
參考文獻 247
第7章 飽水狀態三軸強度及變形特性 250
7.1 試驗土料及試驗方案 250
7.1.1 試驗土料 250
7.1.2 試驗步驟 251
7.1.3 試驗方案 252
7.2 試樣特征對三軸強度及變形特性的影響 253
7.2.1 干密度的影響 253
7.2.2 顆粒級配的影響 257
7.2.3 泥岩顆粒含量的影響 259
7.3 試驗條件對三軸強度及變形特性的影響 261
7.3.1 周期性飽水次數的影響 261
7.3.2 應力水平的影響 267
7.3.3 圍壓的影響 272
7.4 本章 小結 280
參考文獻 280
第8章 劣化機理及劣化演化過程 282
8.1 顆粒破碎特征 283
8.1.1 顆粒破碎試驗方法 283
8.1.2 顆粒破碎量化方法 283
8.1.3 疏干狀態砂泥岩顆粒混合料試樣顆粒破碎試驗結果 284
8.1.4 疏干狀態純砂岩顆粒料試樣顆粒破碎試驗結果 287
8.1.5 疏干狀態純泥岩顆粒料試樣顆粒破碎試驗結果 288
8.1.6 飽水狀態砂泥岩顆粒混合料試樣顆粒破碎試驗結果 289
8.1.7 飽水狀態純砂岩顆粒料試樣顆粒破碎試驗結果 290
8.2 周期性飽水作用對顆粒破碎的影響 293
8.2.1 圍壓對顆粒破碎的影響 293
8.2.2 應力水平對顆粒破碎的影響 295
8.2.3 周期性飽水次數對顆粒破碎的影響 298
8.3 顆粒破碎對三軸強度及變形特性的影響 302
8.3.1 顆粒破碎對軸向應變的影響 302
8.3.2 顆粒破碎對體積應變的影響 304
8.3.3 顆粒破碎對非線性抗剪強度的影響 305
8.4 周期性飽水砂泥岩顆粒混合料的劣化機理 315
8.5 周期性飽水砂泥岩顆粒混合料的劣化演化過程 316
8.5.1 軸向應變劣化速率 317
8.5.2 體積應變劣化速率 319
8.5.3 非線性抗剪強度劣化速率 320
8.5.4 殘餘繫數劣化速率 321
8.5.5 割線模量劣化速率 322
8.6 本章 小結 324
參考文獻 325
第9章 劣化過程數學模型 328
9.1 強度準則的討論 329
9.2 非強度統計損傷模型 333
9.2.強度統計損傷模型及損傷變量 333
9.2.強度統計損傷模型參數確定方法 336
9.3 應變軟化統計損傷模型 337
9.3.1 軟化型應力-應變曲線特征 338
9.3.2 應變軟化統計損傷模型及損傷變量 339
9.3.3 應變軟化統計損傷模型參數確定方法 340
9.4 周期性飽水砂泥岩顆粒混合料統計損傷模型 343
9.4.1 基本假定 343
9.4.2 模型建立方法 343
9.4.3 非強度統計損傷模型 344
9.4.4 應變軟化統計損傷模型 345
9.4.5 兩種統計損傷模型驗證 346
……
