含水率对含粗粒滑带土抗剪性能影响研究

通过三轴剪切试验对不同含水率的含粗粒滑带土的抗剪性能进行分析,得到相关的抗剪强度系数。利用Image pro plus图像处理软件分析得到含粗粒滑带土样剪切前后颗粒移动等细观参数变化情况,另外从宏细观角度研究含水率对含粗粒滑带土抗剪性能的影响,以为工程实际提供参考。     

古滑坡滑带土强度特性及其影响因素研究

滑带土强度参数对斜坡岩土体稳定具有重要控制作用,准确描述滑带土强度动态变化规律是进行岩土体稳定性评估的前提。本文对一古滑坡滑带土进行了强度特性的试验研究,通过现场剪切试验和室内快剪试验确定了抗剪强度,通过反复剪切试验,获得了滑带土的残余强度,通过剪应力—应变曲线的分析,揭示了滑带土剪切破坏规律,对多组原状样室内直剪得出了含水率、粗粒含量对抗剪强度指标的影响规律。     

含砾滑带土残余强度与剪切面粗糙度的细观响应机制

含砾滑带土的力学性质与剪切面细观结构紧密相关,定量化表征剪切面的粗糙度对于揭示含砾滑带土残余强度变化的细观机制具有重要意义。基于反复直剪试验和高精度三维激光扫描技术,对含砾滑带土剪切面的粗糙度进行了定量刻画,并剖析了其与残余强度参数之间的关系,结果表明:滑带土剪切面摩擦系数与粗糙度呈较明显的相关性;砾石是滑带土残余强度变化的内在因素,垂向应力和水是残余强度变化的外部因素。含砾滑带土的残余强度由剪切面砾石的接触性质和剪切面的起伏程度共同决定:砾石含量决定了咬合摩擦接触面的数量,随含石量增大,剪切面中咬合摩擦接触面增加;砾石最大粒径控制了接触面积和夹角,粒径越大,咬合摩擦越大;垂向应力的压实作用和水的软化作用有助于咬合摩擦向滑动摩擦转化,减小滑带土的残余强度。     

滑带土环剪剪切面的微观观测与分析

 滑带土的残余强度一直是边坡工程研究的重点。由于剪切面微观结构在剪切前后的变化与宏观的土体强度存在必然的联系,所以针对一古滑坡滑动带的含砂黏土进行环剪试验,采用电镜扫描技术分析剪切前后微观结构的变化,探讨微观结构与土体宏观力学特征的关系。研究表明,含砂黏土的强度特征不同于一般黏性土,没有明显应变软化特性,粗粒含量对峰后强度有比较明显的影响。剪切过程会导致颗粒出现明显的定向性排列,微观结构发生改变,出现颗粒破碎、孔隙率提高,颗粒形状变狭长的现象,这与滑带土的宏观强度变化有密切的关系。另外,通过周长–面积法对剪切面颗粒形态的分形研究,发现剪切面土颗粒微观形态具有明显的分形特征,分形维数与滑带土的残余强度指标呈线性负相关关系。     

粗粒土强度和变形的级配影响试验研究

开展了不同细粒含量的无黏性和含黏粒粗粒土的共8组大型三轴排水剪切试验,研究了级配对粗粒土强度、变形、剪胀特性和颗粒破碎的影响。试验结果表明细颗粒含量的大小、是否含泥是粗粒土力学特性的重要影响因素;分析了无黏性粗粒土的颗粒破碎率随围压大小、级配的变化;研究了剪切峰值随围压、细颗粒含量的变化规律,讨论了不同围压、不同级配特征情况下粗粒土的剪胀特性。根据含黏粒粗颗粒土的试验结果,分析了含泥量对强度和变形特性的影响,并从机理上分析了细粒含量对无黏性和含黏粒粗粒土的力学特性影响的差异性。试验结果表明对于土石坝工程良好的坝体填筑料级配、严格控制小于0.075 mm颗粒含量,有利于提高坝体的稳定性和减小坝体沉降。     

冻融及细粒含量对粗粒土力学性质影响的试验研究

以粗粒土填料在冻土地区铁路路基中的应用和推广为研究背景,针对冻融作用及细粒含量对粗粒土填筑路基稳定性的影响,通过室内三轴试验深入研究和分析了冻融次数、细粒含量以及围压对粗粒土试样强度特性的影响规律。研究结果表明,随着细粒含量的增加,粗粒土的应力应变曲线由冻融前的应变软化现象过渡到冻融后的应变硬化现象;同时,随着细粒含量的增加,未经历冻融时,细粒土的黏结性有效地提高了粗粒土的剪切强度,而经历冻融后,细粒土的冻胀性反而削弱了粗粒土的剪切强度;粗粒土的剪切强度和抗剪强度指标随冻融次数的增加而减小并在经历6次冻融后达到稳定状态;围压的"围箍"作用有效地提高了粗粒土的抗剪强度;通过讨论和分析,建议冻土区铁路路基粗粒土填料的合理细粒含量为5%,并将粗粒土填料经历6次冻融后的力学指标作为工程设计值。     

三峡库区某滑坡滑带土剪切变形特性及控滑机理

滑带土的力学特性对滑坡的稳定性具有控制作用,为了研究其控制机理,对三峡库区秭归县某滑坡滑带土取样,通过进行多组固结快剪和固结排水反复剪等直接剪切试验,研究了其应变硬化的特性,揭示了应变硬化型滑带土在滑坡变形过程中的作用机理。研究结果表明,该滑带土从塑性变形到剪切破坏过程中,所需的剪应力不断增大。经过反复剪切之后,其抗剪强度有所增加,内摩擦角对其抗剪强度的影响占主导作用,且正应力越大增加得越明显。通过滑坡实地勘测及数值模拟计算,研究了应变硬化型滑带土对滑坡稳定性的影响。分析认为,在滑坡滑动过程中,由于应变硬化型滑带土经剪切之后摩擦强度增大,消耗了滑坡的动能,对滑坡的作用在宏观上表现为,滑坡经短距离滑动之后出现暂时稳定状态。     

三峡库区侏罗系顺层滑坡滑带土的剪切蠕变特性

滑带土的蠕变行为对滑坡的预测预报和长期稳定性分析具有重要作用。选取三峡库区侏罗系典型顺层滑坡—万州兴福寺滑坡为研究实例,针对滑带土重塑样,先进行三轴压缩试验测定其峰值及残余抗剪强度指标,然后开展不同法向应力和不同含水率下滑带土试样的剪切蠕变试验。试验结果表明:①兴福寺滑坡滑带土在初始破坏之前经历瞬时蠕变和衰减蠕变阶段,并最终稳定在低速率的等速蠕变阶段。②法向应力越大,滑带土剪切蠕变速率和变形量越小,各级法向应力下蠕变破坏时的剪应变均小于5%。③含水率对滑带土剪切蠕变速率的影响不甚明显。含水率低于塑限时滑带土剪切蠕变模量最大。随着剪切蠕变的进行,低含水率和饱和试样的剪切蠕变模量均在短时间内急剧降低并分别稳定在某一稳定值,而含水率略高于塑限的试样则呈缓慢降低趋势。与此相反的是含水率接近液限的试样呈缓慢增大趋势。④滑带土长期黏聚力为峰值和残余黏聚力的70%和15.0倍,长期内摩擦角为峰值和残余内摩擦角的69%,70%,各强度指标均受滑带土细颗粒含量的影响。     

川东红层缓倾角地层中降雨引起滑带土饱和对滑坡的稳定性影响

以四川省宣汉县天台乡滑坡为例,研究了降雨引起滑带土饱和对滑坡的稳定性影响。首先通过土工试验分别测试了天然和饱和状态下滑带土的剪切强度,结果显示滑带土饱和时的剪切强度比天然状态时下降较大;然后利用Geostudio软件对降雨条件下天台乡滑坡坡体内的渗流场进行了模拟,并分别计算坡体在上述渗流场作用下滑带土天然及饱和状态时滑坡的稳定系数,结果表明,滑带土饱和对川东红层缓倾角滑坡的稳定性影响较大,川东红层缓倾角滑坡的形成是降雨引起坡体内应力变化和滑带土强度降低共同作用的结果。     

三峡库区某滑坡滑带土试验研究

滑坡滑带土试验是确定滑坡物理力学参数的主要方法之一,是研究滑坡成因机理的基础,但由于人为和试验仪器本身等方面的原因,导致滑坡滑带土试验成果失真,因此非常有必要对滑坡滑带土试验成果进行检验。本文采用室内试验对三峡库区某滑坡滑带土的含水率、液塑限、颗粒级配、自由膨胀率进行了研究,在此基础上结合滑坡实际情况,运用反复剪切试验重点对滑带土的残余强度参数进行了探讨,最后采用区域统计规律对试验成果进行了检验。研究结果表明:该滑坡滑带土为级配良好的粘土,其天然含水率为31.21%,且该滑带为弱膨胀性土;滑带土达到残余强度的剪切位移与垂直压力成正比;该滑坡滑带土的饱和残余强度为:c=0.29 kPa,φ=7.45°。     

基于Hadoop MapReduce和粗粒度并行遗传算法的大数据聚类方法改进

为了提高并行遗传算法在大数据聚类问题中的时间效率,通过利用粗粒度遗传算法的并行化思想,提出了Hadoop平台上基于MapReduce计算框架的粗粒度遗传算法的并行化设计。该思想主要来源于大数据体量庞大的特点,聚类算法时间消耗巨大。并行是解决算力不足的一个较为有效的方法,实验结果表明,并行化的遗传算法在处理大数据聚类时相比传统的串行化处理在时间消耗方面有明显的降低。     

粗集料粒径和级配对混凝土抗折强度的影响

利用正交设计的方法,研究了粗集料最大粒径和级配、水灰比、砂率对卵石混凝土路面抗折强度离散性的影响,结果表明,砂率对卵石混凝土路面抗折强度的离散性影响不显著,而水灰比、卵石最大粒径和级配对卵石混凝土路面抗折强度的离散性影响十分显著。     

陶瓷废料粗骨料混凝土的研究

选取陶瓷废料取代传统的碎石粗骨料进行了混凝土实验,对掺杂了陶瓷废料粗骨料的混凝土的抗压强度、抗拉强度、弯曲强度及弹性模量做了系统研究,并与碎石粗骨料传统混凝土进行了比较,试验结果表明,陶瓷废料粗骨料混凝土的和易性是良好的,并且强度特性与常规混凝土相近。     

粗骨料对混凝土性能影响的概述

针对粗骨料在混凝土中的作用 ,从刚性骨架作用、引发和阻挡裂缝作用等方面进行了介绍 ,分析了粗骨料对混凝土强度及弹性模量的影响 ,以利于改善和提高混凝土的力学性能及耐久性     

粗颗粒含量对粗粒土—混凝土结构接触面剪切力学性质的影响

利用大型直剪试验仪对粗粒土—混凝土结构接触面进行直剪试验,研究粗颗粒含量对接触面剪切力学性质的影响.通过试验获得接触面剪切条件下的强度、黏聚力、摩擦系数、刚度和残余强度等力学参数随粗颗粒含量变化的规律.研究结果表明,粗颗粒含量对接触面剪切力学性质有重要影响.随着粗颗粒含量的增大,接触面上的剪切强度、摩擦系数、残余强度和...     

Effect of coarse aggregate characteristics on concrete rheology

In the present study, concrete was considered as a two-phase material, consisting of coarse aggregate (CA) and mortar. Coarse aggregate properties were characterized by fineness, uncompacted void and friction angle. The combined effects of CA characteristics and mix design on the rheological properties of the corresponding concrete were investigated using a portable IBB concrete rheometer. Experimental results indicated that a higher CA and fine aggregate content normally result in higher concrete rheological parameters (yield stress and viscosity). For a given type and amount of mortar, concrete yield stress and viscosity generally increase with the uncompacted void content and friction angle but decreased with the size (or fineness) of CA. Well graded CA, generally having low uncompacted void content, provides concrete with considerably reduced yield stress and viscosity when compared with single-sized CA. In addition, a multiple-parameter linear regression analysis was conducted to evaluate how different CA characteristics (fineness, uncompacted void and friction angle) and mix design parameters (mortar composition, and CA volume fraction) affect concrete rheological behavior.     

Effect of reducing coarse aggregates on concrete strength

This paper reports the results of experimental investigation carried out on the effect of reducing coarse aggregate (CA) quantity in mix proportions on the compressive strength of concrete. It also presents empirical formulas aimed at optimizing a concrete mix design for desert regions. Intensive laboratory experiment of 1350 samples of 30 different concrete mixes using three curing methods was carried out. The influences of the water/cement (W/C) ratio, coarse and fine aggregates (FA), CA/total aggregate (CA/TA) ratio, TA/C ratio, and curing methods (air curing, oven curing, and water curing) on the compressive strength of concrete were characterized and analyzed. Mathematical formula was developed for concrete strength as a function of CA quantity that ranges from the standard quantity to null, and another formula was developed for the quantity of FA as a function of compressive strength.     

粗颗粒土橡皮膜嵌入试验研究

对于粗颗粒土三轴固结排水剪试验,橡皮膜嵌入是影响试验体变测量的最重要因素。通过在中三轴试样中埋置不同直径铁棒的方法进行等向固结试验来推求橡皮膜嵌入量。试验表明,试样土体体积与排水量呈较好的线性关系,基此给出了各个围压下的膜嵌入量。指出随着围压的增大,膜嵌入量逐渐增大,约0.8 MPa后,嵌入量的增速变缓,嵌入量占实时总排水量的比例可达31.0%~40.7%。由于粗颗粒土的各向异性,目前所用最多的Newland和Allely所提出的方法总体略高估了膜嵌入的大小,随着围压的增大,各向异性减弱,围压为2 MPa时嵌入量差异仅有0.22%的体变。最后,对比4种解析解发现Molenkamp和Luger的解析解最为接近试验值。针对粗颗粒土,需要进行更多的试验来建立颗粒破碎率和相对密度等与系数η的关系来修正解析解。     

再生粗骨料品质提升技术研究

重点从物理强化和化学强化两个方向来对比研究强化技术对再生粗骨料品质的提升情况。通过对不同强化处理得到的再生粗骨料进行吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性等基本性能的研究,评定出再生粗骨料的类别。研究表明使用颗粒整形设备对破碎好的再生粗骨料进行二次处理,实现了对再生粗骨料的多次强化,使其达到国家I类骨料的标准,其表观密度达到2575 kg/m~3,空隙率为45%,24h吸水率为1.2%,压碎指标值为9%,各项性能参数接近于天然骨料。经过化学强化不同处理方式后再生粗骨料的各项性能参数也有一定的改善,其中采用浸渍处理要优于喷淋处理,强化处理48 h的效果更为明显。