红层软岩模型试验相似材料的配比试验研究

摘要：

相似模型试验是研究红层软岩工程性质的重要手段之一,其试验结果的可靠性依赖于相似材料的正确选择与合理配比.针对红层软岩遇水极易软化的特性,在传统相似材料配比基础上添加生石灰,采用正交设计方法开展了相似材料配比试验,以骨料中铁粉与钡粉质量比例、铁粉与钡粉总质量中铁粉的质量比例、石膏质量、生石灰质量为4个因素,每个因素设置了5个取值水平,共制作25组、610个试样.每组试样均测试了其软化系数、密度、无侧限单轴抗压强度、抗拉强度及黏聚力与内摩擦角等物理力学参数,并研究了这些参数随上述4个因素取值水平的不同而变化的规律.最后,基于上述结果,配制了3种典型的软岩相似材料,并分别开展了真实软岩材料的饱水软化平行对比试验.研究结果表明:(1)根据配比方案所配相似材料物理力学参数可基本满足软岩相似模型试验的要求;(2)相似材料物理力学参数变化规律明显,便于通过调节其配比模拟不同软岩材料;(3)三组对比试验中相似材料饱水软化系数与真实软岩具有较高吻合度.

关键词：红层软岩、相似模型、相似材料、配比、试验研究

所属期刊栏目：37

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金重点项目No.41030747;国家自然科学基金科学仪器基础研究专项No.41227002;国家自然科学基金面上项目No.40672194,No.41472257;广东省自然科学基金重点项目No.S2011020001229;教育部和广东省联合支持产学研重点项目No.2012B091000146;广东省高层次人才计划项目No.5221001.This work supported by the State Key Program of National Natural Science of China41030747,the Special Funds of National Natural Science Foundation of China41227002,the General Program of National Natural Science Foundation of China40672194,41472257,Key Program of the Natural Science Foundation of Guangdong Province,ChinaS2011020001229,the Key Project on the Integration of Industry,Education and Research of Guangdong Province,China 2012B091000146 and the Foundation for High-level Talents in Higher Education of Guangdong Province,China 5221001.

在线出版日期：2016-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2231-2237