风化泥岩地层相似材料配比试验研究

作者：姚剑; 李昀; 黄昕; 张子新; 金国龙

来源：现代隧道技术, 2018, 55(S2): 1069-1079.

DOI：10.13807/j.cnki.mtt.2018.S2.138

• 风化泥岩
• 相似材料
• 正交设计方法
• 配比试验
• 敏感性分析

针对风化泥岩遇水易软化、易崩解的特性,需要选择合理的相似材料配比以确保相似材料模型试验结果的可靠性。文章在前人对软岩研究的基础上,保持生石灰含量处于较高的水平,同时引入粘土粉,采用正交试验设计方法,以(河砂+粘土粉)/骨料为A因素(砂土含量),河砂/粘土粉为B因素(砂土比),(生石灰+石膏)/骨料为C因素(粘结剂含量),石膏质量为D因素,总共为4个因素,每个因素设置4个水平,设计了16组材料配比方案,加上前期试配的5组和后期确认配比的6组,总计27组配比方案,270个试件,进行了单轴压缩试验和直剪试验,测定了各配比试件的密度、抗压强度、弹性模量、内摩擦角和粘聚力5项物理力学参数,并分析了这些参数随各因素不同水平的变化规律。研究结果表明:(1)相似材料物理力学参数变化规律明显,各因素对不同参数的影响程度明显,可通过调节配比模拟一定范围内的软岩材料;(2)试验所得出的相似材料物理力学参数基本能满足相似材料模型试验的要求,最终配比能够满足风化泥岩目标参数的相似要求。

• 单位
  土木工程学院; 同济大学; 中船第九设计研究院工程有限公司; 岩土及地下工程教育部重点实验室