土的剪切动态空间滑动面及其强度准则分析

提出了多种动态空间滑动面及其相应的强度准则,分析了不同强度准则应力空间描述的强度破坏面,探讨了在多种动态空间滑动面下土强度准则的变化可能性及实用性。结果表明:对于方次动态空间滑动面,随着方次越高,其动态空间滑动面越垂直于小主应力坐标轴,平行于大主应力和中主应力平面,空间面上的正应力越来越接近于小主应力,而剪应力越来越退化;对于开方次空间滑动面,随着开方次越高,其空间滑动面越接近于正八面体面,空间面上的正应力和剪应力越来越平均化;对于方次空间滑动面强度准则,随着方次越高,其对应强度准则破坏面的规律性越来越差,强度准则随参数的变化也越来越敏感,只有在特定参数条件下其空间面才具有较好的规律性;对于开方次空间滑动面,随着开方次越高,越来越均化了三个主应力的贡献,开方次的次数和土的结构性强弱相关。     

现有结构面抗剪强度确定方法的评述及新方法的提出

结构抗剪强度的大小直接影响岩体工程的稳定,文章简要叙述了结构面抗剪强度确定方法,并对各方法的优缺点进行评价,提出了较适用的方法。     

混凝土抗剪强度计算公式的研究

本文根据已论证过的混凝土破坏面,即椭圆抛物面的数学模型,报导出一个用以计算混凝土纯剪强度的简单公式。与实验数据相比,计算结果吻合甚好。     

麦秸秆加筋石灰土的抗剪强度及剪切破坏形式

选取整体均匀布筋、上部均匀布筋和下部均匀布筋3种布筋位置,借助三轴压缩实验,研究布筋位置对麦秸秆加筋石灰土抗剪强度的影响及3种布筋位置加筋土的破坏形式.结果表明,布筋位置主要影响土的黏聚力,对内摩擦角的影响较小,适宜的麦秸秆布筋方式可有效提高土的黏聚力;石灰土呈脆性破坏,3种布筋位置的麦秸秆加筋石灰土的破坏均在未加筋区域产生,加筋部位土的变形较小;石灰土和麦秸秆加筋石灰土的破坏面倾角均符合Mohr-Coulomb破坏准则和SMP(spatial mobilization plane)破坏准则.借助麦秸秆的高抗拉性能、空间交织作用和筋土摩擦作用,可有效约束土的变形,提高土的强度.     

尺寸效应对结构面抗剪强度影响研究

岩体中存在的结构面对岩体的物理力学性质有着重要的影响,而尺寸效应是结构面的物理力学性质的重要影响因素。为研究尺寸效应对岩体结构面强度与变形的影响,对岩芯岩样进行扫描,根据数据建立模型,对不同尺寸岩样进行直剪试验的数值模拟,同时进行法向应力下的直剪试验,对结构面在剪切应力作用下的抗剪强度曲线以及不同尺寸结构面的剪切特性进行深入研究,得出结构面抗剪强度与结构面尺寸之间的关系,并建立抗剪强度经验公式。结果表明:随着结构面尺寸的增大,结构面抗剪强度也随之增大,当达到一定尺寸后,抗剪强度开始稳定,定义此临界尺寸为表征单元面,在确定结构面抗剪强度时,结构面尺寸不得低于表征单元面面积, 本文中岩样表征单元面面积为0.384 8 m2。       

土的抗剪强度的取值标准问题

本文针对土的抗剪强度的取值标准问题作了简单的述评，分析了影响抗剪强度取值标准的因素，回顾了我们在工作中积累的经验，最后提出抗剪强度取值方面的建议。     

后河水库坝基4号间歇面的成因及其抗剪强度分析

简要阐述了４号间歇面的成因，从几个方面说明了几种主要因素对后河水库地区抗剪强度的影响，为后河水库地区抗滑稳定分析提供了必要的依据．     

发泡颗粒混合轻量土抗剪强度特性试验研究

通过三轴试验对发泡颗粒混合轻量土抗剪强度特性进行了研究.结果表明:剪胀条件下轻量土的峰值主应力差早于最大有效主应力比到达或者二者同时到达,剪缩条件下二者则同时到达.应力-应变曲线的软化与硬化是剪胀剪缩的外在表现,软化型宜采用峰值主应力差标准,硬化型采用轴向应变15%标准.破坏包线有直线型与折线型,包线形态受配比与围压控制.黏聚力、有效黏聚力随EPS颗粒掺入比增大而减小,随水泥掺入比增大而增大;内摩擦角、有效内摩擦角随EPS颗粒掺入比增大而减小,随水泥掺入比增大没有显著变化规律,介于6.0°～13.0°.低围压,试样破坏形态为鼓型,出现剪切带,反之为收缩型,不出现剪切带.     

季冻区土坡冻融界面土体的抗剪强度参数衰减

季节冰冻区土质边坡在春融期经常发生浅层滑坡,现象表明:一般情况春融期滑坡面位于冻融土体交界面处,冻融界面处的土体抗剪强度直接影响该地区土坡稳定性.设计不同配比材料形成冻融界面的抗剪强度模型试验,得到对应不同土体含水量以及冻融循环次数条件下的剪应力,计算出不同含水量和不同冻融次数条件下对应的c,φ值,依据试验结果提出冻融界面土体抗剪强度参数值随着含水量和冻融次数变化时的损伤模型.研究结果表明,抗剪强度参数随该两影响因素的增加而发生损伤.     

水泥土抗剪强度试验研究

水泥土是在土中掺入水泥来改善土的力学性能的一种新型材料．利用静三轴UU试验,模拟水泥土在工程中的应力状态,测得水泥土在不同水泥掺入比和龄期下的粘聚力、内摩擦角、抗剪强度．对水泥土的抗剪强度进行系统的研究和探讨,结果表明,水泥土的抗剪强度随水泥掺入比增长而增大;而当掺入比达到33％后,水泥土抗剪强度增长趋于缓慢．此外,水泥土的后期强度较大,龄期为90d的水泥土抗剪强度比28d时增长26％～38％．     

强度折减有限元法中边坡失稳判据的研究

为了研究强度折减有限元法中各种边坡失稳判据的适用性,在典型算例分析计算的基础上,提出了“失稳判据的选择应和所采用的数值计算的迭代方法、应变模式假定等问题相匹配”的观点.研究结果表明,当采用数值计算不收敛判据时,应采用小应变模式假定,并利用弧长控制方法;当采用坡面位移突变判据时,应采用大应变模式假定;塑性应变区贯通判据可作为上述两种判据的参考.大量算例的计算结果表明,强度折减有限元法计算获得的边坡稳定性系数和极限平衡法计算结果的相对差小于3％.     

冻融循环下路基土抗剪强度与塑性指数相关性

取季节性冻土区3种不同塑限路基土,通过对室内制备的试样在经历0～7次完整冻融循环过程后,进行不同围压下三轴压缩试验,得出如下结论:同种土相同冻融循环次数下,抗剪强度随围压的增加而增加;相同围压下抗剪强度随冻融循环次数的增加基本呈下降趋势;相同围压、相同冻融循环次数条件下,抗剪强度随塑性指数的增加而增加。采用指数函数进行多元非线性拟合,建立了不同塑性路基土抗剪强度与围压、塑性指数及冻融循环次数的关系,拟合效果理想。     

香根草根土复合体抗剪强度试验研究

香根草具有强大而快速生长的根系,因而特别适合于边坡加固,但是目前很少有关量化香根草根系固坡效果的研究.基于此,开展了根系现场调查和含根土取样,在实验室内进行了香根草根区土壤剪切试验和根系抗拉强度试验,试验结果的整体趋势验证了香根草根系固坡模型,该模型可用于评估香根草根系对土坡的加固效果.     

失水干燥对路基压实黏质土抗剪强度特性的影响

为了客观可靠地评价干旱、半干旱地区路基压实土的工程性能,采用三轴压缩试验研究了某工程黏质土在不同干燥状态下的抗剪强度特性,分析了失水率对抗剪强度指标(黏聚力、内摩擦角)与抗剪强度的影响以及作用机理,建立了黏聚力、内摩擦角及抗剪强度与失水率的关系方程。结果表明:失水干燥可显著提高路基压实黏质土的抗剪强度及抗剪强度指标,黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均随失水率的增加而递增,其中黏聚力、抗剪强度与失水率均呈指数函数关系,内摩擦角与失水率呈二次函数关系。失水干燥有利于提高路基的承载能力与稳定性,研究成果可为干旱、半干旱地区黏质土路基的设计与施工提供理论依据及技术参考。     

贝壳改良膨胀土的抗剪强度试验研究

针对膨胀土遇水膨胀失水收缩的问题,将贝壳碾碎添加到膨胀土中,通过系统的室内抗剪强度试验,探讨贝壳改良膨胀土的强度变化规律。试验结果表明:掺入贝壳能够有效提高膨胀土的抗剪强度,随着贝壳掺量的提高,抗剪强度先增大后减小,12%贝壳掺量时,改良土的抗剪强度达到最大。     

红砂岩细粒土抗剪强度的试验研究

为了研究红砂岩原岩破碎后的细粒土的强度特性,对其展开了不同含水率及压实度下的快剪试验,探讨含水率及压实度对红砂岩细粒土抗剪强度的影响规律。试验结果表明：在一定压实度下,随着含水率的增大,黏聚力先增大后减小,呈二次抛物线变化规律,而内摩擦角则呈幂函数衰减变化趋势;在一定含水率下,饱和黏聚力及内摩擦角均随着压实度的提高而有不同幅度的增大。相比内摩擦角,黏聚力受含水率及压实度的影响更显著。试验结果可为有关红砂岩路基、堤坝填筑、边坡稳定性分析等工作提供参考。     

路基土抗剪强度与化学及矿物成分的关系

为了从矿化组成层面上揭示路基土宏观力学特性的变化规律,对不同塑性指数路基土进行了化学主次成分量测定、全岩矿物组成和黏土矿物相对含量测定,基于灰色关联理论,分析了各矿物含量与路基土抗剪强度及其参数(黏聚力和内摩擦角)的关联性。研究结果表明:在土样的化学成分中,FeO、K_2O和SiO_2与土样的抗剪强度关联最大,且关联度均大于0. 9;P_2O_5与黏聚力关联最大,关联度大于0. 85;Na_2O、SiO_2、K_2O和FeO与土样的内摩擦角有较大关联,其中Na_2O、SiO_2与土样的关联度大于0. 9,K_2O、FeO的关联度大于0. 8。在全岩矿物组成方面,碱性长石(f_s)和石英(Q)与土样的抗剪强度、内摩擦角和黏聚力均有密切关联,关联度大于0. 9;而斜长石(Pl)与土样的宏观力学特性关联度很低,可以忽略其含量对抗剪强度及其参数的影响。在黏土矿物相对含量方面,伊利石和蒙脱石混层(I/S)与土样的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角均有密切关联;伊利石(I)在一定程度上与土样的黏聚力关联度较大;高岭石(K)与土样的抗剪强度及其参数的关联度不大,在分析土的宏观力学特性时可以不予考虑。     

剪切效应下矿料接触面粘附及粘结强度测试

为了分析矿料接触面的细观强度特性,研究剪切效应下沥青与矿料表面粘附强度及沥青结合料自身粘结强度的定量测试技术．根据矿料接触面破坏方式及沥青与矿料表面剪切粘附强度、粘附失效区面积、沥青剪切粘结强度、粘结失效区面积与剪切破坏荷载的对应关系,确定沥青剪切粘结强度和沥青与矿料表面的剪切粘附强度,实现矿料接触面上粘附与粘结强度的定量测试．测试结果表明:沥青与矿料表面剪切粘附强度受试验温度及矿料接触面上油膜厚度影响较大,同时沥青品质也对其大小产生影响;沥青结合料剪切粘结强度与试验温度及沥青品质有较大相关性．