周峙
- 作品数：11 被引量：44H指数：4
- 供职机构：中国地质大学工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 降雨-蒸发条件下土体开裂临界含水率演变规律研究被引量：4
- 2020年
- 为研究降雨-蒸发过程中土体裂隙发展演化规律,依托裂土边坡足尺模型试验,测量土体表层含水率,采用图像矢量化技术提取裂隙率,对土体裂隙域及基质域开裂含水率演变规律进行了研究,基于非饱和土水平应变增量本构模型推导并计算了土体基质域临界开裂基质吸力及含水率。研究结果表明,降雨-蒸发过程中土体开裂具有可重复特征,且裂隙率随降雨-蒸发次数增加总体呈增加趋势;土体裂隙域开裂含水率随降雨-蒸发次数增加而增加,基质域与之相反;基质吸力对裂隙的开裂扩展既可有抑制作用,也可产生促进作用;基于均质各向同性非饱和土应变增量本构模型计算得到的土体基质域开裂含水率范围与实测值较为接近,且该模型能较好地解释裂隙域与土体基质域开裂含水率的变化规律。
- 罗易张家铭周峙契霍特金米敏沈筠
- 关键词：足尺模型试验
- 考虑剪胀性的含结构面软岩渐进破损规律研究
- 2019年
- 含结构面软岩是一种典型的非均匀介质,在岩土破损力学的理论框架内,将含结构面软岩抽象为胶结元(结构体)和摩擦元(结构带),胶结元应力应变关系满足广义虎克定律,摩擦元在满足Mohr-Coulomb准则基础上,确定了塑性剪应变为内变量,基于非关联流动法则获取了摩擦元的剪胀角参数,并引入剪胀比表征摩擦元剪胀规律。考虑软岩剪胀特性,建议了一个能反映含结构面软岩的应变软化过程的增量型二元介质本构模型。对含结构面的粉砂质泥岩进行4种低围压三轴试验,将试验结果与MATLAB中模型增量计算结果对比。结果表明,所提出的本构模型能合理地描述含软弱结构面软岩不同阶段的应力应变特性。
- 刘甫平周峙罗易
- 关键词：剪胀性
- 降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理被引量：9
- 2020年
- 为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理,自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统,对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测,揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式;基于裂土边坡的渐进破坏模式,提出了土体饱和比概念,将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层;以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律,并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明:对于未形成裂隙的边坡,连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制;裂隙形成后,雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区,导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%,而由其贡献的抗剪强度迅速损失,从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形,降雨停止后坡体仍处于蠕变过程,坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模;土体经历胀缩、蠕变而变得松散,裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下,初始裂隙深度愈深,稳定系数愈低,破坏愈快;对具有同一裂隙深度的边坡,其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低,土体饱和比增长愈快,表征边坡内部出现大面积连通型饱和区,这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。
- 周峙张家铭宁伏龙罗易王建立
- 关键词：足尺模型
- 基于足尺模型试验的边坡裂隙发展演化规律被引量：10
- 2020年
- 以安徽沿江地区裂土为研究对象,开展降雨-蒸发作用下裂土边坡足尺模型试验,测量土体表层含水率、基质吸力及裂隙深度,采用图像矢量化技术提取边坡不同部位裂隙几何参数,研究平面及深度方向裂隙发展演化特征,划分裂隙类型,揭示边坡裂隙发展演化机理。研究结果表明:裂隙的发展演化受其所处位置和降雨-蒸发次数控制。坡顶中后缘部位受边坡临空面影响较小,裂隙均为干缩裂隙,属I型张开断裂;坡肩及坡顶前缘受临空面影响较大,裂隙为干缩-剪切复合裂隙,属I-Ⅱ复合型断裂;平面上,干缩裂隙的裂隙率与含水率呈高度线性负相关,干缩-剪切复合裂隙率与含水率线性关系较差;随降雨-蒸发次数增加,裂隙的平均宽度逐次增加,裂隙总长度表现为前期波动变化,后期趋于稳定,其中坡肩附近复合裂隙的裂隙率和平均宽度最大,其裂隙总长度小于坡顶干缩裂隙总长度;干缩裂隙在平面上呈网状结构,干缩-剪切复合裂隙平面上出现显著定向特征;深度方向上,裂隙导致相应深度基质吸力在降雨时剧烈下降、在干燥时剧烈上升;干缩裂隙竖直发展,干缩-剪切复合裂隙出现转向现象;总体上,坡肩处裂隙最发育,坡顶次之,坡脚最弱,坡体的破坏始于坡肩处的干缩-剪切复合裂隙。
- 张家铭罗易周峙CHIKHOTKIN Victor袁超王少锋
- 关键词：裂隙足尺模型
- 高速公路改扩建对既有顺层边坡扰动可靠度分析被引量：7
- 2019年
- 对安徽省某沿江高速公路既有顺层边坡进行二次开挖改扩建时,需拆除既有边坡的支护结构,将导致原有已加固边坡的应力重新调整,极易诱发更危险的边坡失稳破坏,严重危害既有高速公路的运营安全。考虑解除原有边坡加固措施,抗剪强度参数c、φ值变异性对边坡稳定性的影响,建立了结合有限元强度折减法和点估计法的边坡可靠度分析方法,对原南沿江高速既有高边坡提出了预加固、后开挖的处治方式,并对不同工况进行了可靠度对比分析。结果表明:对既有边坡进行预加固处置后,开挖边坡的安全系数由直接开挖的1.008提高至1.207,而失稳破坏概率由48.01%降至11.49%,大大提高了边坡的稳定性,且具有较强的经济、环保、安全效应。
- 孙狂飙王建立张家铭周峙李占甫常乃坤
- 关键词：可靠度强度折减法点估计法
- 人工模拟降雨条件下坡面侵蚀特性的模型试验研究被引量：3
- 2019年
- 工程斜坡体水土流失主要由水力侵蚀的导致,为研究土壤侵蚀的水动力过程,通过足尺模型试验,人工模拟降雨条件下不同降雨强度和坡度对坡面侵蚀特征的影响。试验结果表明,坡度由15°增大至53°、降雨强度由50 mm/h上升至100 mm/h时:①坡面初始产流时间减小,径流强度曲线以指数型增长,坡度与径流强度成负相关,这是由于雨滴打击作用致使降雨初期径流强度缓慢增长,后快速增大至峰值;②由于径流作用,径流含沙量前阶段出现短时间减小,随后恢复增大趋势,且降雨强度和坡度增幅越明显,径流含沙量越大,两者交互作用大于单指标对径流含沙量的影响程度,这是由于雨滴击溅作用加强了水流对泥沙的迁移能力,进而增大了径流含沙量,且产沙量与径流量的关系密切,径流强度直接影响产沙量的大小,两者的增长趋势成正相关;③坡面侵蚀最先产生细沟,细沟侵蚀导致产沙量快速增加,随着降雨历时的推移,侵蚀类型最终发展为浅沟、切沟,并成为侵蚀产沙的主要方式,这是由于雨滴打击作用促进了侵蚀沟的发育,增强了径流对颗粒的分选能力,从而增加了细粒土的流失。
- 孙狂飙袁超周峙罗易周峙张家铭
- 关键词：人工模拟降雨降雨强度产沙量
- 考虑土拱效应的小桩距抗滑桩侧向力计算被引量：1
- 2019年
- 在总结分析国内外抗滑桩极限侧向力确定公式及其适用范围的基础上,将散粒体极限应力状态平衡微分方程引入抗滑桩桩间距对桩后土拱效应影响规律分析中,发现小桩距下桩端土较桩间土先达到极限平衡状态,推力过大时桩端土产生塑性变形而非桩间土绕流,桩土荷载分担比极大.研究结果可以解释试验中发现的现象,即小桩距下可产生明显的土拱效应,在较大滑坡推力下拱脚优先于拱顶发生破坏.借鉴目前对桩后土拱效应的研究成果与极限侧向力研究思路,结合日本建设省土木研究所的“土研公式”,提出适用于小桩距下抗滑桩侧向力确定的新方法,可为抗滑桩设计计算提供参考.
- 马运朝孙狂飙陈鑫周峙袁超张家铭
- 关键词：散粒体极限应力桩-土作用土拱效应
- 干湿循环作用下基于Laplace分布的裂土应变硬化损伤模型被引量：3
- 2020年
- 为了建立干湿循环作用下裂土应变硬化损伤模型,提出裂土微元强度服从Laplace分布的假定,同时考虑初始损伤门槛影响,引入干湿循环损伤变量和荷载作用损伤变量,分别描述裂土干湿循环开裂和应力水平作用下损伤演化规律。基于不同干湿循环阶段裂土的固结不排水三轴剪切试验,探究围压对不同干湿循环开裂损伤的影响;利用线性拟合确定应变硬化损伤模型参数,探讨围压和干湿循环次数对初始损伤应力门槛值的影响,并对比验证不同干湿循环次数与应力水平作用下的试验结果。研究结果表明:干湿循环对裂土平均微元强度影响显著,5次循环后,微元平均强度降幅显著,相比初始状态降低39.7%~78.5%;反映平均微元强度与弹性模量的Laplace分布参数m0和T0均与围压呈正相关;围压提高了初始应力损伤门槛值,降低了干湿循环作用造成的损伤,相比初始状态试样,5,8和12次干湿循环后试样的初始损伤应力门槛值分别降低37.77%,45.67%和57.43%。建立的基于Laplace分布的损伤本构模型能充分反映干湿循环作用后裂土受荷时的应变硬化特征,并可模拟裂土在干湿循环和围压共同作用下的全应力-应变曲线,其模型参数易获取,且具有明确的物理意义;干湿循环次数愈多,围压愈高,模型与土体应力-应变试验曲线吻合程度越高。
- 周峙张家铭张家铭宁伏龙
- 关键词：裂土干湿循环LAPLACE分布
- 巴东组紫红色泥质粉砂岩损伤特性三轴试验研究被引量：12
- 2012年
- 以宜昌至巴东高速公路中典型的巴东组紫红色泥质粉砂岩为对象,对其进行三轴压缩试验。通过对三轴应力-应变全过程分析表明:岩石破坏的实质是原生节理裂隙的不断扩展、累积、劣化的过程,其应力应变过程可分为线性弹性段、屈服段、应变软化段以及塑性流动四个阶段。基于试验结果探讨了泥质粉砂岩的初始损伤特性,分析结果表明:泥质粉砂岩的初始损伤时的主应力差对数与围压呈线性关系。同时,假定岩石微元强度服从Weibull随机分布的特点,合理推导了岩石微元强度的参量,建立了反映岩石破裂全过程的损伤软化本构模型,分析了基于Weibull分布的损伤变量与主应力差的抛物线数学关系,并结合试验数据与模型数据进行对比,分析该损伤软化本构模型是合理的。
- 周峙张家铭刘宇航刘江
- 关键词：泥质粉砂岩三轴试验WEIBULL分布
- 环氧树脂-水泥复合改良加固膨胀土试验研究被引量：4
- 2019年
- 传统的单因子改良膨胀土方法虽可改善其胀缩性能,但对土体胶结性和力学性质等方面贡献不大。利用环氧树脂和水泥对安徽沿江地区膨胀土进行复合改良加固,并对改良后土样进行了力学性质试验和微观结构观察。结果表明:复合加固样中,在固定聚灰比为0.6时,10%是较优的水泥配比,在此配比下改良土样的抗压强度、破坏应变及弹性模量均达到峰值。结合电镜扫描结果可知,在水泥配比为10%时,聚合物和水泥各自的网络结构相互贯穿,相互依托,组成空间的三维立体交叉结构,增强了土样的复合效应,宏观上则表现为土样力学性能得到显著改善。在强度和低标号混凝土相当甚至更优的同时,复合加固土样具有密度更小、延展性更好的优点。相关成果可推广到类似工程膨胀土加固中。
- 王建立张家铭米敏周峙罗易袁超
- 关键词：膨胀土环氧树脂水泥无侧限抗压强度弹性模量微观结构
