填海作用对海积软土的抗剪强度影响试验研究

以钦州港临海园区和防城港企沙工业园填海场地海积软土为研究对象,分析了填海场地海积软土赋存环境要素的变化规律。采用机制模拟技术装置,对海积软土的孔隙水离子化学组分浓度和上覆填海层厚度发生变化的情况进行了人工模拟制样,获得了"印记"了赋存环境要素的人工软土样品,并对人工软土样品进行了直剪试验。结果表明:填海层对海积软土层的附加荷载应力、水力联系变化、水化学场变化三大赋存环境要素可采用"一种土的浸泡荷载联动装置"进行模拟;随着填海层附加荷载应力的增大,人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ随之增大;随着浸泡液不同离子成分浓度变化,对人工软土样的粘聚力c和内摩擦角φ影响效果不一,随着离子浓度的增加,Ca2+比Mg2+对抗剪强度指标的影响大;填海层附加荷载应力与浸泡液离子组分双因素同时作用下,对土样的抗剪强度指标存在相互耦合效应,其耦合效应对黏聚力影响明显,对内摩擦角影响较小。     

黄土节理抗剪强度特性试验研究

试验得出表面形态、干密度和含水量对黄土节理的强度特性的影响,揭示出黄土节理表面形态对抗剪强度参数c、φ值的影响规律。在相同含水量和干密度的情况下,粗糙表面的节理粘聚力c值较平整表面节理的大,而节理的摩擦角φ值相差较小,说明黄土节理形态特征对节理粘聚力c值有较大影响,而对摩擦角φ值影响较小。干密度对黄土节理粘聚力c值的影响较大,而对内摩擦角φ值的影响较小。当试样含水量在一定范围之内,黄土节理的摩擦角随含水量的增加呈二次曲线变化。但当试样含水量较大时,测得试样抗剪强度稍有增大,是因为节理表面部分土体在法向压力作用下发生重塑,破坏面已不是原有节理面,重塑土体自身的抗剪强度发生作用,引起试验所测抗剪强度的增大。     

花岗岩残积土抗剪强度的尺寸效应研究

针对花岗岩残积土原状样、重塑样和剔除粒径大于5mm颗粒的重塑样,分别进行小型、中型和大型3种不同直径试样的三轴固结不排水剪切试验,研究了不同试样尺寸下花岗岩残积土的应力-应变特性,探讨了颗粒大小和试样尺寸对花岗岩残积土应力-应变特性及抗剪强度的影响。研究表明:不同尺寸大小的试样所测定的应力-应变关系相似,但量值大小有差异;存在超粒径颗粒会造成土样的有效粘聚力偏高,有效内摩擦角偏低;当不存在超粒径颗粒时,随着试样尺寸的增加,土样的有效粘聚力增大、有效内摩擦角减小,且其变化趋势具有线性规律,总粘聚力减小、总内摩擦角增大;总体来说,粘聚力变化较大,内摩擦角变化较小。     

纤维素对沥青混合料热老化性能的影响

通过直剪试验和劈裂试验方法研究了不同纤维类型、老化指标等对纤维沥青混合料抗老化性能的影响。选取路面原材料,设计成无纤维、木纤维、钢纤维混合料对比性试验,获取了混合料粘聚力、摩擦角、劈裂强度、劲度模量随老化时间的变化规律,发现随着老化时间增长,添加不同纤维的试样粘聚力差异大,纤维对混合料的劈裂强度增长明显,钢纤维具有桥接阻裂作用,更适合于长期重载交通路面的抗老化。     

珠海西部中心城区大面积深厚软土工程特性研究

软土的物理力学参数是软基处理设计的基本依据,然而由于受沉积环境等多种因素影响,软土的参数表现出较强的地域特性。以珠海市西部中心城区首期开发项目(A片区)大量的室内试验、原位十字板剪切和静力触探资料分析为基础,对珠海西部中心城区大面积的深厚软土工程特性及参数的相关性进行分析,研究结果表明:珠海西部中心城区软土含水率高达68%,含水率对绝大部分指标有明显的影响,含水率较高使得珠海市西部中心城区软土抗剪强度低,压缩性高;软土的有机质含量与其他物理力学性质相关性不明显,当有机质含量在2.11%～5.90%范围变化时对软土的天然物理力学性质影响不大;三轴CU剪强度指标与含水率、孔隙比之间的相关性要大于快剪抗剪强度指标,且三轴剪切试验黏聚力和内摩擦角更接近正态分布;从参数随深度变化规律来看,软土室内实验抗剪强度指标随深度变化不明显,现场十字板剪切试验所得抗剪强度和静力触探锤头阻力、侧壁摩擦力随深度的变化规律为先减小,后增大,强度在距离软土层顶部2～4 m位置最低,在接近软土层底部6～9 m时随深度增加速率明显加快,原位试验更能反映出土体强度的真实情况。     

非饱和滑带土中粘粒含量及含水量的变化对其强度影响的试验研究

为了定量分析不同的滑带土颗粒级配情况下粘粒含量及含水量对粘聚力(c)和内摩擦角(φ)等强度参数的影响机制及变化规律,利用卡拉水电站田三滑坡体滑带土,进行了不同级配、不同粘粒含量及不同含水量组合的多组直剪试验方法,以揭示岩质边坡结构面中粘土矿物含量及含水量的变化对边坡岩体强度参数c、φ影响机制及变化规律。试验结果表明:当含水量不大于塑限时,c值随粘土矿物含量的增加而呈非线性增大,当含水量大于塑限时,c值随着粘土矿物的增加,先减小后增大,在粘粒含量为35%时c值最低;φ值随着粘粒含量的增加而减小,且在粘粒含量小于25%时φ值减小的速度较快,当粘粒含量大于25%时减小的速度减缓;并采用粒子群优化算法对试验成果作以解析。     

纤维改性沥青混合料老化后性能试验研究

通过直剪试验和劈裂试验研究了纤维类型及老化时间等对纤维沥青混合料抗老化性能的影响.选取路面原材料,设计.了无纤维、木纤维、钢纤维混合料对比试验,获取了混合料粘聚力、摩擦角、劈裂强度、劲度模量随老化时间的变化规律,发现随着老化时间增长,添加不同纤维的试样粘聚力差异大,掺入纤维的混合料劈裂强度提高明显,钢纤维具有桥接阻裂作用,更适合于长期重载交通路面的抗老化.     

城市生活垃圾焚烧炉渣的三轴试验研究

采用常规三轴试验,测试了饱和炉渣的剪切强度,分析了饱和炉渣的破坏模式和强度随龄期的变化规律,结果表明:围压小的试验中,饱和试样破坏模式为脆性破坏;围压大的试验中,饱和试样破坏模式为塑性破坏;饱和试样的内摩擦角基本不随龄期变化,粘聚力随龄期增加而增加。     

含砂粉质黏土剪切力学指标随深度变化关系研究

含砂粉质黏土具有黏性土和砂性土的共同力学特性。论文以武汉港阳逻港区集装箱铁水联运一期工程为研究背景,在现场采集了不同深度的含砂粉质黏土,开展室内剪切指标土工试验,获取了含砂粉质黏土的剪切力学指标随地层深度的变化关系。结果表明:固结快剪的黏聚力和内摩擦角均随地层深度的增加而变大,黏聚力增加率71.08%,内摩擦角增加率30.48%,两者随深度呈抛物线非线性增大,黏聚力随深度变化的相关性较好,内摩擦角随深度变化相关性较差;直接快剪的黏聚力和内摩擦角也均随地层深度的增加而变大,黏聚力增加率53.96%,内摩擦角增加率20.21%%,两者随深度呈抛物线非线性增大,黏聚力随深度变化的相关性较好,内摩擦角随深度变化相关性一般;固结快剪和直接快剪的剪切指标大小存在明显差异,固结剪切的黏聚力略大于直接剪切,但两种剪切形式的内摩擦角结果却迥然不同。     

粗粒组对细粒类填土力学性质的影响分析

粗粒组含量、粗粒粒径对细粒类填土应力-应变特性及抗剪强度具有重要影响。通过单变量原位大面积剪切试验分析了不同粗粒组含量下细粒类填土的应力-应变特性和抗剪强度,并对原位测试土体进行室内试验的颗粒分析,进而分析粒径对细粒类填土的抗剪强度和应力-应变特性的影响规律。试验结果分析表明:土样的峰值剪应力与粗粒组含量呈正相关关系,当试样颗粒限定粒径d_(60)在0.020～0.050 mm时,随着颗粒限定粒径的增大土体的峰值强度和内摩擦角φ增大,而粘聚力c缓慢减小;当颗粒粒径d_(60)大于0.050 mm,随着颗粒限定粒径的增大,土体的峰值强度和内摩擦角φ增大幅度、粘聚力c减小幅度均加大。     

不同干密度下滨海相软土的强度分析

对不同干密度原状软土进行不排水不固结直剪试验,重点研究了干密度对渤海近海口地区软土力学特性的影响。探讨不同干密度软土的抗剪强度规律,并分析干密度对非饱和淤泥质黏土粘聚力以及内摩擦角的影响,得出结论:干密度增大,抗剪强度随之增大;粘聚力与内摩擦角也随着干密度增大而增大;土体抗剪强度参数与干密度存在一定的线性关系。     

珠海软土工程特性空间异性规律研究

软土的物理力学参数是软基处理设计的基本依据。以珠海市西部中心城区首期开发项目(A片区)大量资料分析为基础,通过实验测试数据统计来探讨珠海市西部中心城区软土的分布和参数的空间异性规律。研究结果如下:通过对勘探数据处理,得到珠海西部中心城区A片区软土厚度分布等值线图;先期固结压力,无侧限抗压强度随深度的增加而增加,灵敏度和有机质含量不受深度变化影响;含水率、液限、塑限和塑性指数随深度的变化规律为先增大后减小;直剪强度指标随深度变化规律与含水率、液限、塑限等指标相反,呈先减小后增大的规律;原位试验结果与室内实验所得的结果有一致性又有区别,在使用室内试验强度指标设计时应充分参考原位试验结果。     

密度对砂土应力应变强度特性影响试验研究

针对某级配砂土,对不同密度试样进行常规三轴固结排水剪切试验,探讨了密度对砂土应力应变特性、强度特性的影响。试验结果表明:密度对砂土应力应变的形态影响不大,对试样破坏时的轴向应变有显著影响;砂土试样发生相变时的体积应变受密度影响显著。通过研究密度和围压对变形的影响,定量分析了相变体积应变随相对密实度和围压的变化关系,同时,发现砂土密度对其变形模量影响较大;密度对试样破坏偏应力比影响较大。试样砂土的强度指标总体上随相对密实度增大而增大,但在试验范围内影响有限。对非线性指标φ_0,Δφ,随试样相对密实度变化均可近似用直线表示;D_r每增大0.1,内摩擦角φ增大0.66°。     

不同应力路径下滑带土抗剪强度参数选取探讨

以泾河南岸坮塬某滑坡滑带土为研究对象,分别进行了不同初始围压条件下饱和Q_2黄土常规三轴固结不排水剪切试验(CTC试验)和饱和Q_2黄土减围压三轴固结不排水剪切试验(RTC试验),探讨不同应力路径下滑带土抗剪强度参数的差异。试验结果表明:两种试验条件下,饱和Q_2黄土破坏模式均为鼓胀破坏;饱和Q_2黄土的抗剪强度在CTC试验条件下远远高于在RTC试验条件下,CTC试验下试样的有效粘聚力c′比RTC试验下试样的有效粘聚力c′高了90%,而有效内摩擦角φ′高了30%。研究结果可为滑坡治理设计,滑带土抗剪强度参数的选取提供一定的参考。     

沿海地区软土的工程特性及其土性指标的相关性研究

软土的工程特性非常复杂,其物理力学性质指标之间有一定的相关性。为揭示其相关性,对国内多个沿海城市软土的室内试验结果及实测数据进行了整理和统计分析,得出软土的天然含水量、界限含水量、天然孔隙比、饱和度、压缩系数、压缩模量、粘聚力和内摩擦角等指标的变化范围和相互关系。通过对各指标之间关系的数理统计分析,得出各指标的回归方程,可用于检验土工试验成果或在缺乏相关资料时用于估算软土的基本物理力学指标与变形参数。     

尺寸效应对粉质黏土直接剪切试验强度指标的影响研究

本文通过现场人工取样,在相同室内试验条件下,对不同成因粉质黏土采用大体积试样和常规(规范法)试样进行了多组份的对比试验,试验研究成果发现试样体积效应对直接剪切试验结果有很大的影响,大体积试样土的强度指标c、φ值比常规(规范法)试验方法大,特别是黏聚力c值可相差一倍以上,坡积粉质黏土黏聚力c和内摩擦角φ值由于受颗粒组分的影响比常规(规范法)大一倍以上,研究成果对保证工程设计质量、安全和节约工程造价等具有重要的意义。     

膨胀土强度特性的试验研究

通过试验研究了膨胀土的强度指标c、φ与含水量ω的关系,并探讨了膨胀土的强度衰减性。结果表明,膨胀土的峰值强度、稳态强度受膨胀土的含水量影响强烈,且含水量的变化对粘聚力的影响比对内摩擦角的影响要大得多。     

青藏铁路冻结粉质粘土动静三轴试验对比

直接针对采自青藏铁路工程中的粉质粘土,根据低温动、静三轴试验结果,进行了冻土的动强度与静强度对比研究。研究表明,冻土的静强度和动强度均随负温降低而增大、随含水率增加而减小,相应的静粘聚力、静内摩擦角和动粘聚力、动内摩擦角随负温及含水率的变化规律也如此;冻土的动强度随围压上升而增大;冻土的静力变形明显存在弹性、塑性两个不同性质的变形发展区,冻土的静强度在塑性变形区随围压上升有增大的趋势,但在弹性变形区这一变化规律不明显,并且在塑性变形区冻土静强度增长缓慢且发生一定的塑性流动;冻土的动内摩擦角随振次增大显著减小,而动粘聚力随振次变化较小。     

冻融循环后路基粉质黏土动力特性研究

冻融循环作用对路基土的动力特性有着较大的影响。本文以张家口地区路基粉质黏土为例,通过进行冻融循环作用下的室内动三轴试验,得到了路基土动强度、动内摩擦角、动粘聚力等参数随冻融循环次数的变化规律,探究了冻融循环作用对路基土动力特性的影响。试验结果表明,在冻融循环条件下,土体的动强度、动粘聚力呈现明显下降趋势,经历7次冻融循环后,其值趋于稳定;动内摩擦角在某一范围内波动,虽具有一定的下降趋势,但规律性并不明显。     

原状黄土冻融过程抗剪强度劣化机理试验分析

通过对西安Q_3原状黄土在封闭系统冻融作用下的电镜扫描和直剪试验,研究了冻融作用对原状黄土微观结构和强度的影响。试验表明:冻融过程中原状黄土微观结构发生显著变化,大颗粒集粒数量明显减少,小粒径土颗粒所占比重增加,孔隙面积比增加。进一步基于损伤力学理论,得到微观结构冻融损伤度随冻融次数增加呈指数增加趋势,反映出冻融作用一定程度上破坏黄土体的结构强度,但多次冻融后黄土体结构强度趋于稳定的残余强度。冻融过程土样表面结构发生破坏,且含水率越高,土体表面特征破坏越严重。粘聚力随冻融次数增加呈指数衰减趋势,且含水率越高,粘聚力衰减幅值和速率越小;粘聚力随含水率增加表现出线性衰减特征,且冻融后粘聚力与含水率的变化规律近似重合;内摩擦角无明显规律性变化。粘聚强度冻融损伤系数随冻融次数增加呈指数增加趋势,随含水率升高有增大趋势。基于试验数据规律性,进一步提出了原状黄土粘聚强度劣化模型,该模型经试验验证可较好描述原状黄土粘聚强度劣化规律。