三轴法测定基床系数探析

基床系数是岩土工程中一个重要参数,文章利用全自动三轴仪模拟土的原始应力状态,得到应力应变关系曲线,计算出土的基床系数,同时介绍了三轴试验法的原理、结果的影响因素以及其合理性、便捷性和经济可行性。     

红层软岩变形特性及基床系数取值试验研究

岩体变形特性及基床系数与基础内力、最终变形量和变形的均匀性直接相关,合理确定基床系数值对高层特别是超高层建筑至关重要。以成都市某超高层建筑论证为依托,针对建筑物持力层中风化泥质软岩,在井下平洞内进行不同压板尺寸和形状的平板载荷试验,并取得原位试样进行室内岩块单轴抗压强度、常规三轴压缩试验和直接剪切试验,根据室内及原位试验资料分析了岩体单轴抗压强度、弹性模量、承压板尺寸与基床系数的关系。结果表明:地基基床系数具有随地基岩石单轴抗压强度增加而增加的趋势;较小承压板试验数据离散性较大,较大压板试验数据离散性较小;如果红层软岩基床系数按照规范建议的黏土或砂土经验公式进行修正,会引起较大误差;红层软岩(中等风化泥岩)地基的基床系数与载荷板尺寸间呈双曲线型经验关系,据此建议对建筑物红层软岩地基基床系数进行修正;对红层软岩采用500mm方形承压板试验获取的基床系数离散性较小。     

苏州轨道交通基床系数分析与研究

基床系数是轨道交通工程重要的设计参数,以苏州轨道交通为例进行特性分析,通过对固结试验、三轴试验及原位测试K30等方法进行数据分析比较,指出其优势与不足,并对室内试验结果进行尺寸效应的修正,探讨室内试验合理的基床系数取值方法。     

轨道交通基床系数测定方法应用研究

依托南京轨道交通九号线初勘工程,探讨了固结试验测定基床系数的方法,并与扁铲试验数据和地区经验数据对比,提出了基床系数修正建议,提高了试验成果的可靠性。     

用双曲线模拟载荷试验曲线方法探讨

建议用双曲线模拟载荷试验曲线，易于建立地基破坏标准，求得地基基床系数及其内在关系。在此基础上提出用极限承载力或静力触探指标估算割线基床系数的经验公式。     

扁铲侧胀试验求取基床系数的分析与探讨

宁波轨道交通3号线勘察项目中,通过分别采用扁铲侧胀试验、取原状土样室内进行K0固结仪和三轴仪等不同测试方法取得的地基土的基床系数加以对比分析,总结出适宜于宁波地区的扁铲侧胀试验求取基床系数的修正经验公式。     

室内基床系数测试方法研究

通过设计制作与原位K₃₀ 载荷试验具有相同的应力路径特征与排水边界条件的试验装置，依据经典固结理论推导出等固结度控制方法与标准基床系数计算公式；引入变形模量与压缩模量之间的理论关系，推导出用压缩模量与静止侧压力系估算地层标准基床系数的公式。经室内外多次对比试验研究与试验验证，提出了采用直径为5 cm压板，模拟试样在原位受到的应力状态，进行分级加载测定地基土基床系数是可行的；提出了计算正常固结饱和黏性土基床系数计算公式。     

旁压试验估算地基侧向基床系数应用研究

基于太原市轨道交通2号线一期工程勘察预钻式旁压试验测试数据,运用多种处理方法确定地基土侧向基床系数,对结果进行了分析,并与现场扁板侧胀试验进行对比,对城市轨道交通勘察中旁压试验侧向基床系数的取值提出了一些建议,以供参考借鉴。     

弹性地基梁法中水平向基床系数的取值研究

弹性地基梁法中水平向基床系数沿深度的变化规律有多种不同的假定.本文从室内试验的角度分析了其在土中的变化规律,提出了一种基于室内试验参数的确定水平向基床系数沿深度变化规律的方法.该法考虑了深基坑开挖过程对水平向基床系数变化的影响,认为水平向基床系数可用土体的水平向应力应变关系曲线的初始切线模量算出,从而使水平向基床系数的取值能更好的反应工程实际情况.     

饱和粉砂土液化和应变特性试验研究

对取自齐泰高速公路路基的粉砂土,在实验室内按照不同的干密度进行了重塑,完成了三组不同干密度的振动三轴液化试验。分析了饱和粉砂土的抗液化强度和液化过程以及应变发展规律,根据动三轴试验结果,通过曲线拟合方法建议了粉砂土振动液化过程中的永久应变势模型,给出了不同干密度下土样的回归曲线。     

西安黄土基床系数变化规律及其测试方法的相关性分析

为确立西安黄土基床系数的取值范围和经验公式,根据西安地铁采用K_(30)平板载荷试验测得的基床系数资料,归纳西安黄土基床系数的范围及其随深度的变化规律,对比分析K_(30)平板载荷试验、旁压试验、标贯试验及室内固结试验的基床系数测试结果,探讨K_(30)平板载荷试验与其他试验方法间的相关关系。结果表明:在新黄土、古土壤及老黄土地层中基床系数随深度增加总体呈增大趋势,在黄土状土地层中基床系数随深度增加变化规律不明显;西安黄土的水平基床系数K_x以小于垂直基床系数K_v为主,K_x/K_v比值呈现正态分布,且约占试验数据总数81%的K_x/K_v比值分布在0.5~1.0范围;由K_(30)平板载荷试验测得的基床系数与旁压模量、标贯击数均近似呈线性关系,与压缩模量及压缩系数近似呈二元幂函数关系。这些结果可供西安地区隧道、基坑工程的勘察设计参考使用。     

重塑及原状饱和黄土结构性参数研究

从土力学途径出发,在三轴试验的基础上,提出了反映重塑黄土和原状饱和黄土结构性的定量化参数。开展了对重塑、原状饱和黄土的结构性定量化研究。对重塑、原状饱和及重塑饱和黄土进行了大量常规三轴试验。较为详细地研究了重塑黄土和原状饱和黄土的结构性变化特征,论证了所建议的重塑黄土及原状饱和黄土的结构性参数具有很好的适用性。完善了黄土结构性定量化参数。     

灌溉诱发黄土滑坡机理研究

基于斜坡土体的原位应力状态及现场应力路径,利用GDS三轴测试系统,对原状黄土开展了等压/偏压固结不排水剪(ICU/ACU)和常剪应力排水剪(CQD)试验,研究了饱和黄土的应力应变特性,得到了其稳态线和状态边界面,在此基础上探讨了灌溉诱发黄土滑坡的形成机理。     

Experimental study of two saturated natural soils and their saturated remoulded soils under three consolidated undrained stress paths

In this paper, an experimental investigation is conducted to study the mechanical behavior of saturated natural loess, saturated natural filling in ground fissure and their corresponding saturated remoulded soils under three consolidated undrained triaxial stress tests, namely, conventional triaxial compression test (CTC), triaxial compression test (TC) and reduced triaxial compression test (RTC). The test results show that stress-strain relation, i.e. strain-softening or strain-hardening, is remarkably influenced by the structure, void ratio, stress path and confining pressure. Natural structure, high void ratio, TC stress path, RTC stress path and low confining pressures are favorable factors leading to strain-softening. Excess pore pressure during shearing is significantly affected by stress path. The tested soils are different from loose sand on character of strain-softening and are different from common clay on excess pore water pressure behavior. The critical states in p′-q space in CTC, TC and RTC tests almost lie on one line, which indicates that the critical state is independent of the above stress paths. As for remoulded loess or remoulded filling, the critical state line (CSL) and isotropic consolidation line (ICL) in e-log p′ space are almost straight, while for natural loess or natural filling, in e-log p′ space there is a turning point on the CSL, which is similar to the ICL.     

水泥黄土强度特性试验研究

路基填料改良是高标准铁路建设的重要内容之一。结合兰新铁路兰（州）武（威南）复线,通过三轴固结不排水试验和无侧限抗压强度试验,对水泥黄土的强度特性进行研究,揭示多种因素（即掺合比、龄期、压实系数和含水量等）对水泥黄土强度的影响规律。掺合比、龄期及压实系数均对水泥黄土强度产生正相影响,而含水量对水泥黄土强度产生负相影响。作为铁路路基填料,并考虑施工拌合均匀度等因素,在黄土中掺3％～4％水泥即可满足使用要求。     

不同含水率下黄土冻融循环对湿陷性影响探讨

黄土通常可作为公路路基主要的填筑材料,湿陷性黄土经压实后,很大程度消除了湿陷性,能够满足路基整体强度和稳定性的要求,但在季节冻土区,黄土路基运营几年后仍发生大量的不均匀沉降、塌陷等病害。为分析冻融循环作用下各级含水率对黄土湿陷性的影响,采用室内试验的方法,对湿陷性黄土进行不同的冻融次数,探究其在冻融循环过程中变形及冻融循环后湿陷情况。实验结果表明:冻融循环之后的各级含水率重塑黄土仍具有二次湿陷性;冻融循环作用下高含水率的土体结构比低含水率的土体结构破坏的较早;干密度一定时,低含水率的土体冻融循环之后的净变形量越大,湿陷系数越小,冻融循环之后的净变形量越小,湿陷系数越大。     

考虑结构性影响的原状黄土等效线性模型

对不同含水率的西安原状黄土及相同干密度的扰动饱和黄土进行动三轴试验,用同一动应变下原状黄土的割线模量Edy与扰动饱和黄土的割线模量Edrs之比值定义了动三轴应力条件下结构性参数mεd,它可以综合反映土的排列和胶结特征所表现出的综合结构势(结构性强弱),探讨了动荷作用过程中不同固结围压及含水率下结构性参数变化特性。研究结果表明:①结构性参数可以反映含水率、固结围压对动三轴应力条件下原状黄土结构性的影响,具有很好的合理性、灵敏性、稳定性。用此结构性参数随含水率、固结围压的增大而减小的特性可以合理地解释原状黄土的动应力应变特性;②结构性参数的变化量mεd0?mεd与动应变εd关系可以用双曲线来拟合(mεd0为初始结构性参数),由此所得到的结构性参数表达式可以反映固结围压、湿度、密度、动应力和动应变对结构性的影响;③在扰动饱和土的等效线性模型中引入结构性参数所得到的原状黄土等效线性模型能够考虑增湿、加荷对原状黄土结构性的影响,计算结果与试验结果之间吻合较好。     

应力路径试验前后黄土孔隙变化及与力学特性的联系

应用压汞试验研究了不同应力路径试验前后原状和重塑黄土孔隙分布的变化,探讨了宏观力学特性与孔隙分布的联系。压汞测试结果表明：试验前两种土具有相近孔隙分布的双孔隙结构;两者w＝15%试样等含水率试验后孔隙分布接近,两者饱和试样固结不排水试验后孔隙分布差异较大;应力作用主要对粒间孔隙分布产生影响;常规和减围压三轴等含水率试验后粒间孔隙体积分别减小和增大,相同固结压力下固结不排水减围压三轴试验后粒间孔隙体积比常规三轴试验后的大。原状黄土（w＝15%）在低围压常规三轴试验后未出现剪切带,试样内不同部位孔隙分布未呈较大差异性。根据原状和重塑黄土相同应力路径试验后的孔隙分布差异,探讨了试样宏观力学特性的微观机理,研究结果表明胶结作用、基质吸力和粒间孔隙比对试样的强度和变形起主要作用。     

非饱和黄土的结构性研究

 通过室内侧限压缩试验, 对原状黄土和人工制备结构性黄土测定了不同含水量下的结构强度、压缩曲线、湿陷系数及饱和时的固结系数。从试验得到了非常接近的结果。说明用人工制备结构性黄土代替原状黄土来研究非饱和黄土是可行的。     

应力路径对饱和黄土孔压的影响研究

利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪,对陕西杨凌Q3饱和黄土进行了常规三轴压缩、减压三轴压缩和等p应力路径的各向等压固结不排水三轴试验,探讨和分析了应力路径对饱和黄土孔隙压力的影响,试验结果表明:不同应力路径作用下,饱和黄土的孔隙压力随着轴向应变的增大而不断增大;当土体的轴向应变较小时,孔隙压力基本上不受初始固结围压的影响,而当轴向应变超过5%之后,饱和黄土所受的初始固结围压越大,主应力差越大,其孔隙压力也会越大。