广东常见筑坝土料固结快剪与慢剪抗剪强度指标试验成果的对比

广东筑坝土料通常含有较多砾石，其原状土样难以制得完整的三轴试样，往往使得试验成果不可靠。此外，由于三轴仪存在结构复杂，价格较贵，三轴试验用土较多，试验周期较长等缺点，因此，许多试验室，尤其是中小试验室，在测试土的抗剪强度指标时，仍较多地采用直剪试验的方法。 由于慢剪的试验周期较长等原因，许多工程没有进行慢剪试验，只有固结快剪试验成果，无法按照设计规范分析坝体在稳定渗流期的安全系数，也不清楚采用固结快剪、慢剪这两种试验方法所得土的抗剪强度指标计得的安全系数差别有多大，因而也难以与其它工程对比。为了…     

三轴不固结不排水剪的试验方法

介绍土工试验标准与土力学教科书中关于三轴不固结不排水剪的试验方法。指出按照目前规范方法获得的三轴不固结不排水剪强度参数规律与教科书中论述的相应规律有明显的差别:对于均匀土层,按照规范得到的饱和正常固结土的抗剪强度值基本不随取样深度而变化,与实际情况(现场十字板抗剪强度试验结果)不相符;按照教科书方法得到的抗剪强度值则随取样深度增加而增大,与实际情况(现场十字板抗剪强度试验结果)相符。为统一试验方法和提高试验参数的可用性,建议修订土工试验标准中规定的三轴不固结不排水剪试验方法。     

弱超固结黏土-混凝土接触面力学特性直剪试验研究

为探讨黏土的超固结比对黏土-混凝土接触面力学特性的影响,利用直剪仪对不同弱超固结黏土与混凝土的接触面进行直剪试验。试验成果分析表明：黏土的超固结比从1增加到2时,接触面的黏聚力增大40%,内摩擦角增大38%。弱超固结黏土与混凝土接触面尚未剪切破坏时,剪应力-剪切位移曲线符合双曲线模型;接触面剪应力达到抗剪强度后,接触面破坏,进入滑动摩擦不收敛状态。接触面的抗剪强度、初始切线劲度系数与破坏比随着超固结比的增大而逐渐增大;接触面的抗剪强度符合摩尔-库伦破坏准则。建立了黏聚力、内摩擦角、ΔL/τ-ΔL关系中的斜率和截距与超固结比的经验公式,结合摩尔-库伦破坏准则,又建立了简单的接触面本构模型。并用试验数据验证其合理性,可供相关工程参考。     

三轴和直剪试验的固结快剪指标

地三轴试验中固结不排水剪阻角的常规定义提出修正，并给出根据常规和修正后的定义确定的两个剪阻角的关系式。该式一度曾被有些人误解为表示三轴和直剪试验测出的固结忆剪强度指标之间的关系，文中讨论了如何合理评价这些指标的差异。     

三轴和直剪试验的固结快剪指标

对三轴试验中固结不排水剪阻角的常规定义提出修正，并给出根据常规和修正后的定义确定的两个剪阻角的关系式。该式一度曾被有些人误解为表示三轴和直剪试验测出的固结快剪强度指标之间的关系，文中讨论了如何合理评价这些指标的差异。     

浅谈直剪试验与三轴试验的异同

文章对相同土样分别选用直接快剪、三轴不固结不排水剪进行对比试验,对剪切试验所测定土样的数据差异性进行比较。并对产生差异的原因进行了探讨,同时以实际工程例子为依据,验证了试验结果。     

黏质粗颗粒土固结特性及对慢剪速率的影响

黏质粗颗粒土慢剪剪切速率与固结时间相关。为了探索不同固结压力下适用的剪切速率，对泥岩和黄土混合料进行大型压缩试验，以固结度达到90%所对应的时间t₉₀为基准，研究试样固结特性及剪切速率确定方法。试验结果表明：试样固结系数随固结压力增加呈先迅速减小后略有增加的趋势，拐点压力附近渗透系数已趋于稳定，而压缩系数变化显著。剪切速率与固结系数呈线性关系，固结压力小于1 000 kPa时，剪切速率应根据固结系数进行确定，固结压力大于1 000 kPa时，试验可按0.03 mm/min剪切速率进行。     

适用于土石材料的现场直剪试验法

本文介绍了一种能精确测定剪切面上正应力与剪应力的现场直剪试验方法。该试验法能用于测定从堆石材料到粘土几乎所有土石材料的抗剪强度。对于堆石材料，其测定的抗剪强度与室内大型三轴压缩试验及大型改良直剪试验所测得的抗剪强度基本接近。对于砂土，其测定的抗剪强度与其他现有的剪切试验所测得的抗剪强度基本相同。而对于粘土，其测得的不排水抗剪强度与现有的标准改良型直剪试验所测得的不排水抗剪强度基本相同及接近于单轴压缩试验强度的一半。该试验法的最大特点是简单实用及试验精度高。     

基于直剪试验的滑带土强度再生特征研究

边坡稳定性主要受控于滑动带或软弱面的强度,选择合适的滑带土强度参数对边坡稳定性分析及防护设计具有直接影响。以三峡库区巴东县某滑坡滑带土为研究对象,对其重塑土样进行了慢剪、渐进剪、反复剪以及固结反复剪等4种剪切试验,研究了在不同试验方案下试样的峰值强度、折减强度以及残余强度的变化。通过试验结果对比分析,发现渐进剪切试验中峰值强度略高于慢剪试验中的峰值强度,并且固结反复剪切试验中的折减强度和残余强度也均高于反复剪切试验中的相应的强度值,揭示了滑带土结构的强度再生现象。同时,基于试验结果的统计分析,探讨了轴向压应力对滑带土结构强度再生的影响,发现在轴向压应力为100k Pa时,滑带土试样强度再生现象最为明显。     

浅谈粗粒土的室内大剪试验

山东省除险加固的心墙砂壳坝水库,一般存在上、下游砂壳坝坡抗滑和抗震稳定不满足要求的问题,设计一般采取坝壳重新换料压实回填的工程处理措施。多数山区水库河流冲积成因的较纯净粗砂坝壳料缺乏,一般常就近取材,采用花岗岩类风化物作为坝壳料,其颗粒成分以粒径大于2mm为主的粗粒土,不能采用常规的剪切试验方法获得抗剪强度指标,需要对其进行大剪试验。1试验概述大剪试验是粗粒土直接剪切试验的俗称,主要包括快剪和固结快剪两种方法。大剪试验相对细粒土的剪切试验而言,存在更复杂性、不易操作性和难以控制性,试验材料需要数千千克。一般试…     

碎石桩复合地基抗剪特性物理模型试验与数值模拟

碎石桩法在软基处理中应用广泛，目前对该型复合地基抗剪特性定量研究较少，不能很好支撑实际工程需求。以物理模型试验和数值试验为主要手段，研究了碎石桩复合地基抗剪机制，得到以下结论：(1)以实际的碎石桩置换率19.6%为参照，对复合地基分别开展了无包裹常规碎石桩和透水橡皮膜包裹碎石桩的不固结剪切，以及无包裹碎石桩固结剪切单剪物理模型试验。3种方案复合地基反馈的抗剪能力较天然软基均提升显著，但前2种方案抗剪强度参数差异不大，而固结剪切方案较前两者有更进一步提升，表明桩周软土对散体状碎石桩的柔性约束能使其呈现整体均匀式剪切特征，碎石桩对软基渗透性能的显著改善是复合地基抗剪强化的关键。(2)将碎石桩置换率由19.6%提升至24.5%开展一组不固结剪切对比试验，与置换率19.6%的固结剪切状态相比，两者强度差异不大，表明在较低置换率区间，从发挥该类型复合地基抗剪强度的角度来看，促进地基固结更为经济有效。(3)以不同排水固结状态桩间土抗剪强度参数为主控因素，开展复合地基剪切数值模型试验，分析认为物理模型试验中桩间土反馈的抗剪强度较相应排水固结路径均有所提高，验证了碎石桩能显著改善软基渗透性的判断，进一...     

剪切速率对沼泽草炭土抗剪强度的影响研究

剪切速率对岩土体力学特性有重要影响,为揭示剪切速率对沼泽草炭土抗剪强度的影响规律,进行原状沼泽草炭土的分解度试验、扫描电镜试验以及不同固结围压下 4 种 剪 切 速 率( 0. 006%·min－1、0. 008%·min－1、0. 010%·min－1和 0. 012%·min－1) 的固结排水三轴压缩试验。试验结果表明: 当固结应力较小时,轴向应变较小时( ＜4%) ,剪切速率对应力－应变关系曲线影响较小; 同一固结状态下,随着剪切速率的增加,相同轴向应变( ＞4%) 的主应力差逐渐增大; 轴向应变达到 15%时,0. 012%·min－1的主应力差比 0. 010%·min－1约大 25%,0. 010%·min－1的主应力差比0. 008%·min－1约大 20%; 剪切速率对草炭土三轴固结排水强度影响较大,剪切速率增加,内摩擦角增大,黏聚力变化不大,抗剪强度提高。研究成果为沼泽草炭土地区铁路与公路线路工程的路堤填筑施工提供试验参考。     

原状与重塑粉土固结不排水剪切特性的对比试验研究

利用应变控制式静力三轴剪切仪，对3组原状饱和粉土试样进行了不同围压下固结不排水剪切试验；在此基础上，又采用干装法和控制固定含水率的湿装夯实法制备了相同干密度的重塑饱和粉土试样，对两种方法制成的试样进行了同样的对比试验研究。通过对原状试样与不同成样方法的重塑试样的应力-应变关系、应力路径、抗剪强度指标等试验结果的对比分析，探讨了两种室内成样方法制备重塑试样的试验结果与原状试样结果的差别及其产生的原因。试验结果表明：在3组对比试验中，两种重塑样之间、重塑样与原状样之间的应力-应变关系和应力路径均差异较大；湿装重塑样的抗剪强度指标均低于干装重塑样，两种重塑样抗剪强度指标均低于原状样。固结后的密实程度并不是导致试验结果差异的根本原因。原状样和重塑样固结过程的孔压消散曲线及正常固结线均有所不同，说明原状样和重塑样的结构不同，是导致试验结果不同的根本原因。     

直剪试验方法对轻量土抗剪强度的影响规律研究

【目的】为了快速、准确地获取轻量土抗剪强度相关指标,确定不同直剪试验方法对轻量土抗剪强度的差异,【方法】通过快剪、固结快剪以及慢剪试验,分析了轻量土剪应力-剪切位移曲线、黏聚力和内摩擦角在不同剪切方法及不同配比下的变化规律。【结果】结果显示：轻量土的抗剪强度及抗剪强度指标随着其配比不同表现出一定的差异,其中,随着EPS颗粒体积比的增大,剪应力-剪切位移曲线由应变软化型转变为应变硬化型,轻量土抗剪强度大幅降低。随着水泥掺量的增加,轻量土抗剪强度总体呈现增大的趋势,同时轻量土黏聚力随EPS颗粒体积比增大而大幅减小,随水泥掺量的增大略有增大;内摩擦角随EPS颗粒体积比的增大急剧减小,随水泥掺量增大略微减小。其中以快剪试验为例,当水泥掺量为15%、EPS颗粒体积比由20%增长至40%和60%时,轻量土黏聚力相对减少量为22.20%、44.73%。【结论】结果表明,不同EPS颗粒体积比下,慢剪方法对轻量土试样黏聚力的变化较为敏感,而快剪方法对轻量土试样内摩擦角的变化较为敏感。与素土相比,三种直剪方法下得到的不同配比轻量土剪应力-剪切位移曲线形态、抗剪强度值均比较相近,实际工程中可用直剪快剪方法获...     

土工试验中抗剪强度的探究

土工试验中的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力,是土工力学中重要的性质之一。抗剪强度指标的用处非常广泛,它在计算承载力、计算挡土墙的土的压力以及评价地基稳定性时都能用到。室内土的抗剪强度是通过剪切试验来确定的,而剪切试验法可以分为直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压试验这三大类。1.1检测抗剪强度的基本原则土工试验中抗剪强度的进行必须先在土层中取得原状土1.试验原则和基本方法     

剪切速率对沼泽草炭土抗剪强度的影响研究

剪切速率对岩土体力学特性有重要影响,为揭示剪切速率对沼泽草炭土抗剪强度的影响规律,进行原状沼泽草炭土的分解度试验、扫描电镜试验以及不同固结围压下4种剪切速率(0.006%·min~(-1)、0.008%·min~(-1)、0.010%·min~(-1)和0.012%·min~(-1))的固结排水三轴压缩试验。试验结果表明:当固结应力较小时,轴向应变较小时(4%),剪切速率对应力-应变关系曲线影响较小;同一固结状态下,随着剪切速率的增加,相同轴向应变(4%)的主应力差逐渐增大;轴向应变达到15%时,0.012%·min~(-1)的主应力差比0.010%·min~(-1)约大25%,0.010%·min~(-1)的主应力差比0.008%·min~(-1)约大20%;剪切速率对草炭土三轴固结排水强度影响较大,剪切速率增加,内摩擦角增大,黏聚力变化不大,抗剪强度提高。研究成果为沼泽草炭土地区铁路与公路线路工程的路堤填筑施工提供试验参考。     

季冻区草炭土直剪特性研究

选取吉林省敦化市江源镇的半纤维草炭土和高分解草炭土,通过室内快剪和固结快剪试验,分析了季冻区纤维草炭土直剪特性及其力学机理。结果表明：草炭土快剪试验的法向应力与峰值剪应力的关系曲线呈线性,符合摩尔-库伦定律。固结快剪试验的法向应力与峰值剪应力的关系曲线以法向应力200 kPa为分段转折点,呈两段直线形式;基于摩尔-库伦强度准则建立了相应分段函数,得到了符合草炭土固结快剪规律的表达式。所得直剪特性及强度参数可为季冻区草炭土路基稳定性评价参数取值提供参考。     

非饱和黏性土直剪强度特性及其修正分析

为研究非饱和黏性土的直剪强度特性,采用非膨胀土及两种不同干密度的弱膨胀土进行了包含低应力状态下8种不同上覆压力的直剪试验。试验结果表明,随着上覆压力的增大,最大剪应力及所对应的剪切位移逐渐增大,试验中低应力状态下测定的土体凝聚力小于高应力状态,且试验中的上覆压力对膨胀性土凝聚力的影响大于非膨胀性黏土;而低应力状态下测定的土体内摩擦角大于高应力状态。对直剪试验中上下盒接触面积减小对抗剪强度参数测定的影响进行了分析,分析表明,接触面积减小对抗剪指标有影响,但极其微小。提出对膨胀土边坡浅层破坏进行稳定性分析时应采用低应力下的抗剪强度参数。     

某水电站坝基岩体结构面直剪试验研究

c、φ值是衡量岩体结构抗剪强度的主要参数,一般通过岩体结构面直剪试验获取。岩体结构面直剪试验分为多点法和单点法,工程设计中通常采用多点法,而忽视单点法的重要作用。为了对两种试验方法进行比较,结合具体的试验项目, 运用携带式剪切仪,分别采用上述两种试验方法,对某水电站坝基岩体结构面的抗剪强度参数进行了试验测试。试验结果表明两种方法各有所长,并指出只有二者相结合才能客观反映岩体结构面的抗剪强度,从而提高工程设计的科学性、准确性和可靠性。     

苏洼龙水电站坝前堆积体抗剪强度特性原位大型直剪试验研究

苏洼龙水电站右岸泄洪放空洞进水口上方附近发育一大型堆积体,研究其剪切强度对于评价其稳定性具有重要意义.在堆积体不同高程部位开挖试验坑槽,采用坑槽侧壁施加法向应力方法进行现场原位直剪试验,在天然状态和浸水饱和状态下分别进行两组试验,获得了堆积体不同条件下的抗剪强度特征和剪切应力-位移关系曲线,并对堆积体的抗剪强度特征进行...