非饱和土大气张力通用公式与地基压缩变形初探

提出了"土的压缩变形的变化只取决于有效应力的变化的观点是不成立的。自由水和孔隙气同样具有抗压能力,地基压缩变形应该用总应力计算。有效应力的实质是自由水和孔隙气没有抗剪能力。在抗剪极限状态,颗粒接触有效应力为法向压力,结合水膜和表面张力收缩膜贡献有效应力为法向拉力"。推出了非饱和土大气张力z方向时间应变率表达式。推出了抗剪极限状态非饱和土有效应力的大气张力通用公式。提出了渗流体的"等效压缩模量"的新概念。     

用土力学的新概念揭开非饱和土力学之谜

该文用土力学的新概念解答了有效应力、吸力、经典凝聚力、抗剪强度、土的压缩变形及固结等等问题。在抗剪极限状态,颗粒接触点、结合水膜和表面张力收缩膜的对应项是有效应力。在绝对压强下,再没有负的土中自由水压力之说。非饱和土的吸力有4项,包括颗粒摩擦或咬合、结合水膜、表面张力收缩膜、水气不抵大气压强抗拉强度。经典凝聚力等价于初始抗剪强度,有2项,包括真凝聚力和初始摩擦抗剪强度。天然非饱和土的抗剪强度有4项,包括膜、水气不抵大气压强自重应力、土自重应力、附加重力的抗剪强度贡献。应该用总应力模式分析土的压缩变形及固结,非饱和土的本构关系应该是总应力、水分与总应变的关系。     

土力学的新概念与特殊土强度初探

讨论了红粘土的实际饱和度的算法;分析了蒙脱石颗粒内表面结合水对膨胀土的三项组成的影响,提出了膨胀土实际饱和度和孔隙比的算法;认为湿陷性黄土由土骨架(包括微小孔隙)和大孔隙组成,提出了骨架率、骨架饱和度和骨架孔隙比的算法。进一步,求得特殊土的饱和度系数和自由水通道率。再进一步,得到特殊土进行大气张力系列的地基承载力、库伦抗剪强度、郎肯土压力、库伦土压力、土坡稳定计算的方法。新概念土力学以有效应力的新概念为基础,以抗剪极限状态的有效应力的大气张力公式为基本公式。     

非饱和土有效应力原理的大气张力通用公式

提出了非饱和土是由五相组成,其中土粒(包括结合水膜)之间的接触部位为有效应力的载体;并用绝对压强论述土力学,推出了非饱和土有效应力原理的大气张力通用公式及其特例;用大气张力通用公式分析文献[1]的实验室膨胀土的抗拉强度试验,得到随着含水量的不断减少,土粒不断靠近,土样抗拉强度不断增加的因素有3个:结合水膜接触的面积不断加大,且结合水膜的分子力和氢键作用不断增加,这个作用在塑限后急剧加大;自由水和孔隙气占据的面积不断减小,土体内部自由水和孔隙气浮力抵消地面大气压力的能力不断减少;收缩膜的表面张力贡献不断增大,但到土中只有强结合水后没有收缩膜。在该例中,第一个因素起主要作用,以基质吸力为基础的非饱和土力学夸大了收缩膜表面张力的作用。     

非饱和土大气张力通用公式与地基渗流固结沉降

提出了"地基渗流固结理论应该用超自由水压力的等效压缩系数来描述,地基沉降应该用总附加应力及总应力压缩模量来计算,都不需要有效应力";用超自由水压力的等效压缩系数修正了太沙基一维固结微分方程;初步探讨了非饱和土的等效压缩系数和等效压缩模量。     

非饱和土大气张力通用公式与土坡稳定

提出了有效应力的新概念:有效应力是土体中提供抗剪强度的点的集合所对应的应力。推出了土坡稳定的非饱和土大气张力圆弧滑动法公式,并用算例说明。推出了土坡稳定的非饱和土大气张力平面滑动法公式。     

非饱和土大气张力通用公式与有效自重应力

推出了非饱和土大气张力有效自重应力通用公式.由于结合水膜和表面张力收缩膜的存在,地面大气压强作用力大于非饱和粘性土中的孔隙气和水的绝对浮力.这多出的部分,就是大气张力有效自重应力与经典水土合算法结果的差值.也因为这个原因,地表的非饱和粘性土层的大气张力有效自重应力通常不为零.     

非饱和土大气张力有效自重应力与地基承载力计算

结合我国规范,推出了关于非饱和土大气张力有效自重应力的地基承载力计算公式;地基承载力的深宽修正及基础软弱下卧层顶面的压力计算,以载荷试验结果为依据,在水气不抵大气压强自重应力中,只有相对自由水压力参加计算;另外,相对自由水压力只与计算持力层有关,"浮重度"的概念是不妥的;饱和土,按大气张力有效自重应力,深宽修正后的基础底面的地基承载力比规范的大;饱和土,按大气张力有效自重应力进行下卧层验算,软弱下卧层顶面的土通常为流塑,自由水通道率约等于1,按理论水头,与现行规范相比,公式形式不同,但计算结果很相近。     

土力学的新概念与土骨架

该文用土力学的新概念改善和细化了土骨架理论。土骨架的3要素有:土颗粒,包括其结合水;接触(点或面);联接(收缩膜,公共结合水膜)。土颗粒相互接触,或相互联接,或即相互接触又联接构成土骨架。土骨架溃散指土颗粒即没有接触也没有联接。结合水膜联接最强,其次到收缩膜联接,最弱是接触。土骨架局部失去接触或联接为损伤;溃散或损伤的土骨架重新建立接触或联接为修复,还伴有加密的为增强。饱和土的土骨架体积,是包括结合水膜的土颗粒体积;非饱和土的土骨架体积,是包括结合水膜的土颗粒,加上收缩膜联接的体积。土是由土骨架和广义流体组成的,与非饱和土有效应力的大气张力公式相对应。应该用绝对压强分析广义流体。有效应力的新概念也可以描述为:有效应力是土骨架的接触和联接所对应的应力;总应力由有效应力和广义流体应力组成;有效应力的实质是广义流体没有抗剪能力,但具有抗压能力;应该用总应力模式分析土的压缩变形。分析了泥浆干缩、流沙陷阱、地基压缩变形及渗流固结、特殊土灾变、地震灾害的土骨架;还有人工增强土骨架(地基处理)。     

非饱和土大气张力通用公式的相关变量初探

结合我国规范,对非饱和土大气张力通用公式的所有相关变量进行了初步探讨,包括:绝对压强下的自由水压力和孔隙气压力;与水土分算合算法争议相关的结合水膜接触面积率和自由水通道率;饱和度系数,非饱和土力学中的计算难点。相关性变量都有计算公式。近似计算结果表明,以基质吸力为基础的非饱和土力学夸大了表面张力收缩膜的作用。     

土层锚杆和土钉受力分析及土钉加固土体作用

目前采用的土钉支护设计软件,为设计者节省很多时间。但对于淤泥土层和二种土层Cφ值相差较大时软件计算结果失真度较大。本文对土锚、土钉的力学模型在前人基础上进行分析,从另一个角度考虑问题,即采用锚管加固土体,提高土体的C、φ值使土体稳定。同时对土钉加固土体作用也进行了探讨。     

水泥搅拌桩在软土地基的应用

本文介绍水泥搅拌桩法在浅层软土地基加固的应用。     

软土中土钉墙支护地基承载力的探讨

讨论了土钉墙基底承载力验算问题,指出软土中采用土钉墙支护,基坑最大开挖深度受基底承载力控制。     

水泥基土壤固化剂固化土的微观结构特征

采用扫描电镜和能谱分析测试手段,对水泥基土壤固化剂固化土的微观结构和固化剂的水化产物进行了研究.结果表明:水泥基土壤固化剂水化产物包括水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、氢氧化钙、碳酸钙、三硫型水化硫铝酸钙(AFt)等物质,其中C-S-H凝胶、AFt是构成固化土强度的主体;六方棱柱状的AFt晶体和纤维状的C-S-H凝胶(Ⅰ)纵横交替搭接成网状结构,插入或填充于土颗粒孔隙之中;网络状或其他形状的C-S-H凝胶附着在土颗粒表面并将其包裹起来,或将相近的土颗粒黏结起来.水泥基土壤固化剂水化产物的填充、挤密、黏结等作用,使呈松散状态的土颗粒逐渐成为较致密的整体,从而改善了土体的工程技术性能.     

土钉支护在软土地基工程中的应用

高丰家园位于浙江宁波慈溪市浒山,为高层公寓楼群,由2幢18层塔式联排公寓和2幢9层小高层公寓楼组成,总建筑面积53000m2。地下1层,建筑面积13000m2,基坑开挖深度6～7m,基坑周边长合计约400延m,工程地质情况如表1所示。表1工程地质资料层号土层名称层厚m重度(kN m3)含水量w%孔隙比e内摩擦角°粘聚力kPa11杂填土1.819.0121212粘土1.718.931.40.90281321淤泥质粉质粘土2.618.336.81.0368822粉土3.718.733.90.94310723淤泥质粉质粘土3.918.138.81.0928841粉质粘土9.718.337.11.04578注:抗剪强度指标为固结快剪指标×0.61支护方案由地质资料可以…     

膨胀土改性试验研究

膨胀土是一种特殊的粘性土,具有遇水膨胀、软化,失水收缩、硬化等工程特征,掺入水泥或石灰后其工程特性会发生改良。选取南阳中等膨胀土,进行水泥与石灰改性研究。通过改性土的基本物理力学性质试验,对比研究了水泥与石灰改性的效果,为膨胀土渠道、边坡等设计施工处理提供科学和有价值的依据。     

问荆根茎水浸液对大豆根际土壤性质、微生物及酶活性的化感效应

为评价问荆对大豆生长后根际土壤微生态环境的化感效应,研究了不同浓度问荆水浸液处理下大豆根际土壤性质、微生物数量及酶活性的变化。结果表明,不同浓度问荆水浸液处理下,土壤碱解氮、速效磷、有机质含量随问荆水浸液浓度增加而减少,其中品种BD土壤碱解氮含量由60.30 mg/kg降至55.16 mg/kg,品种DK3土壤速效磷含量由18.84 mg/kg降至15.64 mg/kg,品种DK1土壤有机质含量由67.26 g/kg降至56.23 g/kg;土壤细菌、真菌、放线菌数量随问荆水浸液浓度增加而减少,其中品种BD土壤细菌数量由69.91×104cfu/g降至11.19×104cfu/g,品种DK1土壤真菌数量由43.53×104cfu/g降至16.79×104cfu/g,同时土壤放线菌数量由67.50×104cfu/g降至13.08×104cfu/g;土壤过氧化氢酶活性随问荆水浸液浓度增加而升高,其中品种BJ土壤过氧化氢酶活性由1.02 m L/g上升至1.26 m L/g,脲酶活性随问荆水浸液浓度增加而降低,其中品种DK1土壤脲酶活性由0.67 mg/100 g降至0.39 mg/100 g,磷酸酶、转化酶活性未发生变化。说明问荆产生的化感物质使土壤养分下降,而土壤酶对外来物质有缓冲作用。     

季节冻土对土钉支护的影响

北方地区每年开春时期基坑土钉支护事故比较多,这与季节冻土的影响有关。公路边坡永久土钉支护的应用越来越多,季节冻土地区需要重视土体冻融对公路土钉支护的影响。这方面的研究工作目前开展很少。本文结合国内外的土钉支护工程实例和国外研究成果,探讨季节冻土对土钉支护的影响机理,以期对土钉支护的设计与施工提供参考和借鉴。     

土壤调理剂在酸化土壤香蕉地的施用效果

为验证"施地佳"土壤调理剂对酸化土壤及香蕉的施用效果,采用2处理3重复随机区组设计方法,整地前每公顷用该产品粉剂30.0 kg拌20倍沙土撒施后翻耕,分别在香蕉苗移栽后的第2、第4、第6个月份,每株用该粉剂40.0 g兑水500倍浇在距植株30 cm处的周围,共浇3次。结果表明:该粉剂可极显著地降低和提升土壤容重和p H值,也显著地增加土壤有机质和有效磷的含量。在常规施肥的基础上,施该粉剂可使香蕉增产4054.2 kg/hm2,增产率8.39%,纯收益13499.40元/hm2,产投比为0.91。因此,该粉剂可在海南省酸化土壤的香蕉生产中继续示范推广。