苯板与细砂的摩擦特性试验研究

通过两种试验方法测定苯板与细砂的摩擦角。试验结果表明:采用土工合成材料综合测定仪时,随着细砂含水率的增加,摩擦角、粘聚力的规律性不强,且苯板产生了变形;采用非散粒体材料摩擦角测定仪时,随着细砂含水率增加,摩擦角基本不变,规律性较好。非散粒体材料摩擦角测定仪优于土工合成材料综合测定仪。     

聚苯乙烯泡沫板与垫层摩擦特性的试验研究

苯板与垫层材料之间的摩擦特性决定着渠道和土石坝边坡浅层的稳定性.通过两种试验方法测定苯板与垫层材料之间的摩擦角.试验结果表明:采用土工合成材料综合测定仪时,随着黏土含水率的增加,摩擦角减小,粘聚力增大,而且苯板产生了变形;采用非散粒体材料摩擦角测定仪时,随着黏土含水率的增加,摩擦角增大.非散粒体材料摩擦角测定仪由于苯板能与黏土完全接触、角度盘读数精度高、可在野外进行试验而优于土工合成材料综合测定仪.     

苯板与土工膜的摩擦特性试验研究

通过两种试验方法测定苯板与土工膜的摩擦角,结果表明,采用土工合成材料综合测定仪时,随着膜的粗糙程度增大,粘聚力增大,摩擦角减小,且苯板产生了变形,故结果存在一定误差;采用非散粒体材料摩擦角测定仪时,可得到苯板与光面土工膜的稳定摩擦角,且该仪器构造简单,便于操作,但不能得到苯板与一布一膜、两布一膜之间的稳定摩擦角,仍需进一步改进.     

恰拉水库坝坡稳定分析

寒冷地区可采用苯板解决土石坝上游护坡的冻胀问题。采用两种试验仪器测定两布一膜与苯板、坝体的摩擦参数。通过两种试验参数计算边坡抗滑稳定,分析稳定计算成果。结果表明:采用土工合成材料综合测定仪时,随着膜的粗糙程度增大,粘聚力增大,摩擦角减小,且苯板产生了变形;采用非散粒体材料摩擦角测定仪时,不能得到苯板与一布一膜、两布一膜之间的稳定摩擦角,可得到苯板与光面土工膜的稳定摩擦角。试验证明:恰拉水库护坡衬砌方式较优,边坡稳定性高,安全系数大。非散粒体材料摩擦角测定仪需进一步改进。     

苯板与土的界面摩擦特性试验研究

采用ZJ型应变控制式直剪仪与非散粒体摩擦角测定仪进行了苯板与土的界面摩擦特性试验,试验过程与结果表明:随正应力的增大,采用ZJ型应变控制式直剪仪测得的苯板水平变形、垂直变形增大产生的偏心作用增大,随着剪切位移增大苯板与细砂、黏土的接触面积减小,上下剪切盒的边界条件对结果影响也较大;采用非散粒体摩擦角测定仪所测苯板与细砂、黏土的界面摩擦角大小与竖向应力无关,只与它们之间接触面的粗糙程度有关,苯板在滑动过程中与细砂、黏土完全接触并且没有产生变形.     

苯板与细砂垫层摩擦特性试验研究

在寒冷地区输水渠道和土石坝工程采用苯板防止冻胀措施时,苯板与垫层材料之间的摩擦特性是决定渠道和土石坝边坡浅层稳定性的重要因素。采用土工合成材料综合测定仪测定苯板与细砂垫层材料的摩擦角和粘聚力,得到苯板与细砂垫层材料的摩擦特性规律。     

土工袋材与沟坡土的界面摩擦特性试验研究

为探究土与土工合成材料筋土界面的摩擦特性,本文以砌护沟坡的土工袋袋材无纺土工布为加筋材料,农田排水沟边坡土为填料,开展了土工布与土界面的室内直剪试验,分析了压实度、含水率及不同法向应力对筋土界面摩擦特性的影响。试验结果表明:土与土工布的界面抗剪强度随着含水率的增加先增大后降低,随着压实度的增大而增大。筋土界面摩擦系数随着含水率的增加先增大后减小,随着压实度的增大而增大。摩擦系数与法向应力具有一定的反比关系,并随着法向应力的增大呈递减趋势。研究结果对于土工袋技术在农田排水沟边坡治理以及类似工程中的应用具有一定的参考价值。     

土工合成材料在三峡三期下游围堰中的应用

土工合成材料是一种新型高分子复合防渗材料,近年来在水利工程中广泛采用.三峡三期下游围堰采用双排高压旋喷防渗墙上接土工合成材料心墙防渗.土工合成材料铺设施工按照施工部位和施工方法不同划分为3部分:即土工合成材料与高压旋喷墙底部连接、土工合成材料与左侧混凝土纵向围堰及其与右岸混凝土护坡连接、自身粘接与铺设施工.对土工膜的生产性试验,施工方法,质量控制要点及措施进行了介绍.确保了围堰安全度汛,保证了基坑开挖正常施工.三峡工程三期下游围堰防渗效果良好.     

挡土墙背摩擦角为负的被动土压力研究

在平面滑裂面假设的基础上,利用散粒体Ktter方程通过极限平衡分析得到了挡土墙背摩擦角为负时的被动土压力系数、被动土压力合力和被动土压力合力作用点高度的理论公式。分析了挡土墙倾角、填土内摩擦角、填土坡角和墙背摩擦角对被动土压力系数、土压力合力作用点高度的影响。与挡土墙背摩擦角为正时不同,墙背摩擦角为负时随摩擦角的增加,被动土压力系数减小。用图形和表格的形式给出了相应的结果,可为锚、输电线路基础受上拔荷载时设计所采用。     

土工合成材料土中与空气中抗拉强度对比

针对土工合成材料土中与空气中抗拉性能的差异性,研制了一台土工合成材料土中拉伸试验机。该试验机采用可移动套筒以保证测试材料一直处于土体中,减少甚至消除填土与夹具之间的摩擦,使测得的试样受拉力值更为精确;采用双光杆滑动轨道以保证夹具与套筒的低摩阻定向移动。该试验机能进行土工合成材料土中、空气中以及侧限拉伸试验,还能进行拉拔和蠕变试验。采用该试验机进行了5种土工合成材料空气中、土中拉伸试验及侧限拉伸试验。结果表明,土工合成材料在筋土相互作用下的抗拉强度受筋材与土体间摩擦的影响较小,而侧限约束是造成土中拉伸与空气中拉伸巨大差异的主要原因;分别得到了空气中拉伸强度与土中拉伸强度、侧限拉伸强度的量化关系式,可由较容易测得的空气中拉伸强度直接求得土中拉伸强度或侧限拉伸强度,便于工程利用时参考。     

铁谢——神堤河段地层土体特性及滩岸稳定分析

在铁谢—神堤河段选择典型部位开展了土体物理力学特性试验,同时探讨了不同含水率状态下土体力学特性的变化规律,并对滩岸稳定性进行了初步分析。结论认为:①粉质黏土、粉质壤土、砂壤土、细砂、中砂、粗砂的摩擦角、干密度均呈依次增大的趋势,压缩系数、液限含水率、孔隙比、天然含水率均呈依次减小的趋势;②土体含水率发生变化时,土体的状态随之而变;③滩岸边界特性、土层结构、水流条件和河床冲淤演变特性等在滩岸崩塌过程中起到了重要的作用,而且这些影响因素在不同时期所发挥的作用也不同。     

花岗岩残积土垂直层次抗剪强度变异性研究

花岗岩残积土广泛分布于我国南方,它具有特殊的土壤力学性质,研究花岗岩残积土垂直层次抗剪强度变异性及其影响因素对于指导工程施工及解释崩岗发生演变具有十分重要的意义。对花岗岩残积土进行多点采样,通过对花岗岩残积土不同层次的土壤进行基本性质测定,研究了土体在垂直层面上抗剪强度的变异特性及影响因素。研究发现:花岗岩残积土土体垂直层次之间的抗剪强度差异较大,这种差异主要体现在内摩擦角的变化上;影响花岗岩残积土抗剪强度指标的主要因素为水分含量以及砂粒含量;同时考虑水份和砂粒含量两项因素时,一定含水率范围内,抗剪强度随含水率的降低、砂粒含量的增多而增大,凝聚力总体随含水率降低而升高,随砂粒含量的增大而减小,内摩擦角总体随含水率降低而升高,随砂粒含量的增多而增大。     

土工织物加筋尾矿砂界面力学特性试验研究

为研究土工织物加筋尾矿砂界面力学特性,在不同的尾矿砂含水率、试验拉拔速率和竖向压强下开展一系列土工布及土工格栅的拉拔试验。比较相同条件下的土工格栅与土工布拉拔试验结果可知:土工布对细粒尾矿砂的加筋效果优于土工格栅的加筋效果,竖向压强较大时两者的拉拔力峰值差值增大;随尾矿砂含水率增加,界面剪应力峰值明显减小,界面剪应力峰值在含水率1.2%时比含水率8.4%时增加50%以上,表观黏聚力先增加后减小,在最优含水率附近时达到最大,界面摩擦角先快速减小后缓慢减小;随试验拉拔速率增加,界面剪应力峰值缓慢增加,表观黏聚力先增加后减小,界面摩擦角先减小后增加;各工况下剪应力峰值均随竖向压强的增大而增大。研究结果可为土工织物加筋尾矿坝工程设计提供参考。     

粗粒料三维应力状态强度准则研究

中主应力对粗粒料强度有重要影响,而强度研究中常用的大型三轴试验不能考虑中主应力对粗粒料强度的影响。通过大型真三轴各向等压固结等比例加载试验,研究了三维应力状态下粗粒料的强度特性。试验结果表明:随着中主应力系数b的增大,粗粒料大小主应力之差的峰值也逐渐增大,特别是中主应力系数从0增大到0.25时,大小主应力之差的峰值的增大幅度较大,增加了近50%。Lade-Duncan准则较好地描述了粗粒料内摩擦角的变化趋势,不过高估了内摩擦角;SMP准则较好地反映了中主应力系数从0增大到0.25时的内摩擦角的数值大小,但中主应力系数>0.25之后,SMP准则计算的内摩擦角基本随着b的增大而减小,低估了粗粒料的内摩擦角。提出采用的Lade-Duncan准则与SMP准则相结合的单参数复合强度准则,较好地反映了粗粒料强度的数值大小和变化趋势。提出的强度准则在三维主应力空间呈三角锥曲面族形状,轴对称应力状态下的内摩擦角越小,强度越小,三角锥曲面越小,锥角越浑圆,越接近于圆形,而内摩擦角越大,强度越大,三角锥曲面越大,锥角越尖锐,越接近于正三角形。     

不同正压力下钙质砂颗粒剪切破碎特性分析

钙质砂受力后易产生颗粒破碎,从而使其力学性质发生变化。对取自我国南沙某岛礁的钙质砂样进行了不同正压力下的直剪试验。分析了钙质砂颗粒剪切破碎特性,并就不同试验压力下剪切后钙质砂样的颗粒破碎程度通过筛分试验进行了粒径级配分析。结果表明,在不同正压力下进行直剪试验,钙质砂存在一定的颗粒破碎现象,随着正压力增大,颗粒破碎越来越严重;由于钙质砂颗粒破碎的影响,剪切后钙质砂的颗粒级配性质发生改变,随正压力增大钙质砂由级配良好逐渐变得级配不良。钙质砂直剪试验强度包络线为峰值强度包络线,而非残余强度包络线。钙质砂残余强度的摩擦角数值等于或接近砂的天然休止角。从工程安全角度考虑,选用钙质砂的内摩擦角应等于或接近天然休止角。     

砒砂岩抗剪强度与其结构特征关系

通过直剪试验、X射线衍射、电镜分析的方法,分析了红色砒砂岩和白色砒砂岩力学性能随含水率的变化规律,观测了砒砂岩的颗粒粒径分布、矿物组成及微观形貌,探讨了砒砂岩结构特征对抗剪强度的影响。结果表明,含水率对红色和白色砒砂岩抗剪强度的影响不同,红色砒砂岩抗剪强度随含水率增大先增大后减小,黏聚力起主导主用,白色砒砂岩抗剪强度随含水率增大而减小,摩擦力和咬合力起主导作用;红色和白色砒砂岩的主要矿物是石英、长石、蒙脱石和方解石,长石的易于风化,蒙脱石的遇水膨胀及方解石的易分解,导致砒砂岩力学性能较差;白色砒砂岩以粗砂为主,含少量细砂,颗粒有明显棱角,孔隙较大,导致颗粒间具有较强的摩擦力和咬合力,而红色砒砂岩细砂含量较多,结构连接较致密,导致滑动过程中以黏聚力为主导,咬合摩擦作用较弱。     

沙质床面河道演化过程湿润带渗流规律试验分析

为揭示试验室条件下无黏性沙质河道演变过程中河床湿润带的渗流规律,设计循环水槽装置系统,通过控制床沙粒径、入流流量、床面坡降及河岸植被覆盖率4个变化参量,分析不同因素对河床渗流的影响以及河床湿润带含水率的时空变化。结果表明：颗粒粒径及床面坡降对渗流流量的影响较大,粗沙的渗透性远大于细沙,流域坡降与渗流流量成正比;初始含水率对渗流有重要影响,床面初始含水率较小时,渗流流量偏大;对于河道演变试验,当床沙、坡降、河岸植被等流域控制因素一定时,系统存在相对饱和渗流流量;当流量大于相对饱和渗流流量时,渗流流量将保持相对稳定。此外,床面含水率在时间尺度上变化较小,而在空间尺度上呈区域阶梯变化。     

多土工格栅与土的界面摩擦特性试验研究

土工格栅是一种新型的加筋材料,目前有关土工格栅机理的研究较少,处于理论落后于工程实际的状态。通过直剪摩擦试验和拉拔摩擦试验对土工格栅（包括塑料格栅和经编格栅）与粗粒土（砂砾、砂和残积土）之间的界面摩擦特性进行了研究,同时还采用有纺土工布进行了对比试验。试验结果表明,与早期普遍采用的有纺土工布加筋材料相比,无论是强度、延伸率、界面摩擦系数,土工格栅都具有明显的优点,尤以土工格栅配合碎石类填料的效果最好,它可以产生摩擦、咬合、嵌锁等综合作用。     

含水率对青海地区原状黄土力学性能的影响

为了研究青海地区原状黄土在不同含水率下的力学特性,利用英国GDS标准应力路径试验系统对原状黄土进行了不排水三轴试验,并且对偏应力-应变关系进行了归一化分析。建立了考虑含水率和围压影响的归一化偏应力-应变关系,通过计算结果和试验结果对比得出归一化的偏应力-应变关系,预测原状黄土的偏应力-应变关系。结果表明:试样偏应力-应变曲线呈应变硬化型。而且,在相同的围压下,试样最大偏应力随着含水率的增加而减小;弹性模量随着围压的增大而增大,随着含水率的增大而减小;黏聚力随着含水率的增加降幅比较大,内摩擦角变化很小。通过拟合黏聚力与内摩擦角随含水率变化曲线得到以含水率为变量的库仑抗剪强度公式,对青海地区实际工程设计以及地基处理具有一定的参考意义。     

南水北调中线干线工程渠道逆止阀的施工工艺和质量控制

以南水北调鹤壁段第二施工标段为例,介绍了渠道逆止阀的安装工艺,如遵循＂基础开挖→回填第一层粗砂→埋置集水暗管→回填暗管周边粗砂→铺设保温板→铺设复合土工膜→安装逆止阀＂的施工流程;质量控制方法,如控制逆止阀安装位置、高程、数量等。