王松鹤 作品数:10 被引量:36 H指数:4 供职机构: 西安理工大学土木建筑工程学院岩土工程研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 文化科学 水利工程 农业科学 更多>>
人工胶结球状颗粒材料的三轴试验研究 被引量:1 2018年 采用蜡和膨润土混合作为胶结材料,分别以玻璃珠和钢珠为颗粒,制备4种胶结材料体积比的人工试样,尝试通过常规三轴试验,揭示骨架颗粒材料和含蜡率等对人工胶结试样特性的影响。结果表明:(1)同一含蜡率下,试样的强度随围压升高而增大;较低围压下,钢珠试样强度较高,围压为200kPa时,纯蜡胶结钢珠试样强度高于玻璃珠,其余含蜡率下钢珠试样强度略低;(2)同一围压下,试样强度随含蜡率减小而增大,胶结试样的强度主要取决于膨润土的量,其中含蜡率在66.7%到50%之间时,强度增长较缓;(3)试样的黏聚力随含蜡率的变化存在最小值,同一含蜡率下,钢珠试样黏聚力较大,内摩擦角一般较小,且含蜡率对玻璃珠试样内摩擦角的影响比钢珠大。 牛丽思 刘奉银 王松鹤 张昭关键词:三轴试验 黏聚力 内摩擦角 PS加固坎儿井井壁黄土的工程特性试验研究 2022年 冻融循环引起的井壁剥落是坎儿井破坏的初始阶段和主要形式。为探究高模数硅酸钾(PS)加固井壁的工程特性,进行了PS改良坎儿井黄土冻融循环后的冻胀与强度试验。结果表明:掺入PS可显著提高土样的起始冻胀含水率,并大幅削弱土体冻胀量,但冻胀量并不随PS掺量的增加而降低,掺量过大使孔隙水分存在部位发生变化是其主要原因。随着PS掺量的增加,剪应力-剪切位移曲线由硬化向软化过渡的同时,屈服前曲线呈现上凸-近似线性-下凸的过渡特征,说明土体逐渐由摩擦型向凝聚型材料转变。随着PS掺量的增大,土样峰值强度显著提高,其中黏聚力大幅度增大,因PS胶体包裹性增强,内摩擦角随PS掺量的增加而有所衰减。3%PS掺量在抑制井壁冻胀、加固坎儿井方面是可行的。研究结果对PS加固坎儿井井壁具有一定的理论与实际指导意义。 安鹏 朱石磊 强城成 王松鹤 徐强关键词:坎儿井 黄土 强度特性 冻融循环作用下改良灰土力学特性与孔隙特征试验研究 2022年 石灰土作为路基填料代替宕渣是一种较为经济的方案,但灰土初始强度低、硬化速率慢、碳化时间长,不利于快速施工,需要进行改良研究。利用偏高岭土与石灰发生火山灰反应的原理改良灰土,通过单轴压缩试验和三轴压缩试验,分析改良灰土冻融循环条件下力学参数变化规律,利用图像处理技术提取改良灰土图像表面孔隙,建立孔隙率与强度的关系,并通过研究龄期、石灰含量和含水率变化规律,分析偏高岭土改良灰土的机制。结果表明:偏高岭土能够有效提高灰土材料反应速率,改善灰土力学特性;偏高岭土在一定程度上能够恢复冻融循环导致的灰土力学性能损失,降低冰晶体产生的孔隙;灰土强度达到最优后,其强度随着石灰的增加而降低,而经偏高岭土改良后其强度将继续增加;火山灰反应比灰土碳化过程消耗更多的水分,有效提高了灰土的抗冻性能。 刘春龙 刘春龙 刘奉银 付争 王锐 王锐关键词:冻融循环 孔隙率 考虑冻融的粉质黏土统计损伤本构关系研究 被引量:9 2016年 【目的】研究冻融作用下土的物理力学性质的变化,构建一种同时考虑荷载效应和冻融循环的损伤模型,为预测冻土地基反复冻融作用下的沉降变形提供理论基础。【方法】以青藏铁路沿线常见的粉质黏土为研究对象,制备了20组同一目标含水量(16%)和干容重(1.30g/cm3)的重塑试样,开展了3种正压力(100,200和300kPa)下的直接剪切试验,剪切变形速率控制为0.8mm/min。以粉质黏土的抗剪强度数据为基础,采用3种常用的分布函数(正态分布、对数正态分布和Weibull分布),分析了粉质黏土的抗剪强度分布特征。之后基于Weibull概率密度函数和Lemaitre等效应力原理,推导出三维应力条件下冻土的本构关系;采用Drucker-Prager强度准则反映荷载所致土结构损伤,并选取冻融数次后弹性模量描述冻融循环所致结构损伤,最后提出了一种同时考虑冻融作用和荷载效应的损伤变量,并嵌入冻土损伤本构关系,构建了损伤模型。采用冻融试验数据和三轴剪切试验数据,验证该模型的合理性。【结果】相比于正态分布和对数正态分布,粉质黏土的强度数据更符合Weibull分布规律,曲线吻合程度和最大偏差均最小。验证试验结果表明,构建的损伤模型的计算结果与试验结果的相关系数均高于0.70,说明该模型能够较好地描述粉质黏土冻融数次后的应力应变特征。【结论】成功构建了一种同时考虑荷载效应和冻融作用的损伤模型,这为统计损伤本构关系的研究和有效的工程应用提供了参考依据。 王松鹤 刘奉银 齐吉琳关键词:粉质黏土 冻融 本构关系 统计损伤 WEIBULL分布 我国城市地下空间工程专业分布格局及其行业特点分析 被引量:8 2017年 针对我国现有城市地下空间工程专业的发展背景及开设现状,分析了城市地下空间工程专业在我国的区域分布格局,指出了国内目前城市地下空间工程专业分布格局的不均衡性,进一步探讨了我国各个高校开设的城市地下空间工程专业的行业背景及特点。研究结果表明,结合优势行业背景而开设的城市地下空间工程专业具有较好的发展态势,为提高城市地下工程专业的办学水平与凝练特色提供借鉴。 慕焕东 李荣建 王松鹤 张昭 刘奉银坎儿井隧洞井壁剥落破坏原因与防渗加固 被引量:8 2018年 暗渠隧洞剥落坍塌破坏是坎儿井消亡的主要原因之一。该文选取典型坎儿井,通过现场实测调研、室内试验研究了坎儿井井壁的水份分布特征、来源以及土性参数;基于滤纸法获取的增湿土-水特征曲线,进行了坎儿井非饱和稳态渗流有限元分析。研究表明:冬季坎儿井井壁水分来源主要是毛细水,0.6 m以下为暗渠毛细水强烈影响区,井壁土为冻胀性土;井壁严重剥落高度(1.0~1.5 m)与起始冻胀含水率高度(1.1 m)基本一致,冻融循环后低围压下有效粘聚力降低显著,可明确冻融是井壁剥落破坏的主要原因;基于防渗止水的井壁抗冻胀思路,提出了在隧洞纵深负温范围内进行局部防渗衬砌的工程加固措施,该措施具有井壁抗冻胀、施工维护简单、不破坏坎儿井这一历史文物原貌等优点,具有一定的理论和技术推广价值。 安鹏 邢义川 王松鹤 程大伟关键词:冻土 坎儿井 剥落 冻融 非饱和渗流 复杂应力条件下冻融作用对黄土强度的影响 被引量:10 2021年 为了研究复杂应力路径下冻融循环作用对黄土强度特性的影响作用,利用真三轴试验仪对经历了不同冻融循环作用的重塑黄土,进行了等p应力路径下的固结排水剪切试验。在冻融试验中设定试样分别经历5个不同的冻融循环为0,1,3,5,10,在剪切试验中控制球应力p恒定分别为200,300,400 k Pa,并分别设定五个中主应力参数b值为0,0.25,0.5,0.75,1。试验结果给出重塑黄土的应力应变曲线,重塑黄土p-q面上的强度破坏线,研究了冻融循环作用在不同b时对土体应力应变的曲线的影响及冻融作用和b值对重塑黄土强度参数的影响。研究结果表明:冻融作用对土体的应力应变曲线形态基本没有影响,而b的改变对对其形态影响显著。抗剪强度随冻融次数先降低而后略有升高最后趋于稳定,而随着b值一直在减小。黏聚力随冻融次数先减小而后趋于稳定,随b值先增大而后减小;内摩擦角随冻融次数无规律的小范围波动,随b值小范围的先增大后减小。 郑方 邵生俊 王松鹤关键词:重塑黄土 真三轴仪 冻融作用 膨胀土裂隙演化及其研究方法综述 裂隙性是膨胀土的基本特性之一,膨胀土原生裂隙因其所处环境改变时裂隙发生演化,由此引起膨胀土强度的衰减和渗透性质增大,论文从裂隙产生及演化机理出发,阐述了膨胀土裂隙在水分、温度及应力作用下的裂隙演化规律。对膨胀土裂隙在宏观... 丁九龙 党发宁 王松鹤关键词:膨胀土 加高扩容贮灰场地震响应特性及其稳定性评价 2023年 贮灰场主要用于储存燃煤电厂排出的粉煤灰和炉渣,在加高扩容时应特别注意地震作用下的稳定性。通过现场试验和数值模拟手段,研究了某贮灰场加高扩容前后的液化可能性、动力响应及稳定性。结果表明:(a)加高扩容后四级坝的峰值加速度和峰值水平位移相比现状三级坝响应更加显著。(b)子坝坝体粉煤灰不液化,库内可能出现液化。输入地震动峰值加速度越高,库内液化区明显增大,加高扩容后库内液化区域增大。(c)地震作用下贮灰场三级坝与拟筑四级坝的潜在滑动面位置均位于子坝坝系。随拟筑四级坝高程增加,最小安全系数减小。根据该贮灰场Ⅷ度抗震设防烈度要求,加高扩容前后贮灰场的稳定性均满足抗震规范要求。研究成果可为贮灰场加高扩容后的抗震设计提供理论依据。 佘芳涛 李超 周庆怡 王松鹤关键词:贮灰场 粉煤灰 地震响应 数值模拟 稳定性 岩土工程抗震研究背景及其课程体系建设 2015年 基于岩土工程抗震的研究背景,本文构建了适合岩土工程特色的岩土工程抗震课程体系,并针对岩土工程抗震课程体系中的课程理论体系及课程实践体系的核心内容建设进行了探讨;然后,提出了适合本科生层次的岩土工程抗震教材的建设思路;最后,推荐了本科教学中岩土工程抗震课程讲课学时。本研究成果可以提高本科生在岩土工程抗震领域中的专业素质的培养。 李荣建 慕焕东 王松鹤关键词:岩土工程 抗震 课程体系 教材建设