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开采扰动土体微观结构变异规律

2012-06-22于广云朱旦育盛平

中南大学学报(自然科学版) 2012年6期

于广云,朱旦育,盛平

(1. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州,221008;2. 中国矿业大学 力学与建筑工程学院,江苏 徐州,221008;3. 海门市政府投资项目工程建设中心,江苏 海门,226100)

土的微观结构力学性质研究是 21世纪土力学的核心问题[1]。长期的工程实践表明:土的微细观结构是影响土体工程性质最本质的物质因素。李顺群等针对特定黏土样本,建立了微观结构参数和宏观力学现象之间的定量关系[2]。周健等[3]利用数码可视化跟踪技术进行了室内细观模型试验,从微观层面研究土与土工合成材料界面颗粒旋转规律。已有的土体微观研究主要以天然状态的原状土为研究对象,而对于开采扰动土体的微观试验研究尚不深入。现有的对开采扰动地基土体的研究工作,主要集中在土体物理力学性质的变化规律上。Litwinowicz[4]对受地下深度为250 m、厚度为1.6 m的煤层开采影响的地表土体进行了强度试验研究。Grabowski[5]发现开采作用下随着拉应变的增加,土体的黏聚力显著减小,但内摩擦角与应变无关;刘忠洪[6]研究发现地基受采动影响引起地基强度的变化,是由土体中的孔隙比ef等因素变化而引起的。王立波[7]得出扰动应力比和黏聚力的关系。于广云[8]指出土体发生垂直移动变形的过程也是土体干密度发生变化的过程,土体密度的变化率与扰动率相关。而对于高强度开采条件下受开采扰动土体的微观结构研究尚不深入。因此,从微观角度研究地下开采活动对土体的扰动影响具有一定的意义。……

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