干湿循环下膨胀土胀缩性能试验

采用压缩仪和收缩仪,对重塑膨胀土进行了无荷条件下的反复膨胀和收缩试验。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,试样的最终膨胀率和最终收缩率逐渐减小;膨胀变形明显减小,而收缩变形减小的幅度不大;试样的最终高度均呈现减小趋势;收缩系数不断减小,最终趋于稳定;采用绝对膨胀率、相对膨胀率、绝对收缩率和相对收缩率等参数可以合理描述干湿循环作用下膨胀土的胀缩变形特征。     

基于滤纸法的裂隙膨胀土土水特征曲线试验

针对传统测量吸力试验方法存在的缺陷,采用滤纸法进行了裂隙膨胀土的吸力测定试验,得到了裂隙膨胀土的土水特征曲线,该曲线形态与无裂隙膨胀土的基本相同,均可分为3个阶段,为倒“S”形。相同含水率条件下,脱湿路径下制备的试样基质吸力比吸湿路径下的大,存在明显的滞回现象,可用已有的土水特征曲线计算模型进行拟合分析。试验结果表明,滤纸法可获得任意状态下土体的吸力,不干扰土体的初始状态,可作为测量裂隙膨胀土等特殊性土吸力的一种有效方法。     

生石灰改良高液限土路堤施工工艺

通过现场试验,研究了采用晾晒的方法和在高液限土中掺入生石灰降低高液限土含水率的效果,以及石灰改良高液限土的碾压工艺。试验结果表明:采用晾晒的方法降低高液限土含水率效果不理想,会延长工期,不利于施工;在高液限土中掺入生石灰可以有效降低高液限土的含水率,掺入生石灰后的前2天土料的含水率下降较多,第3天后土料的含水率变化较小,建议掺入生石灰降低高液限土含水率时焖料时间为3d;用生石灰改良高液限土时生石灰的掺量不宜太高,过高则土团之间石灰过多,将导致土团之间黏聚力降低,碾压时难以达到设计要求的压实度;经生石灰改良的高液限土宜采用重型压路机碾压,碾压应以静压为主。     

气泡混合轻质土置换高速公路路堤工后沉降研究

以申嘉湖杭高速公路（练杭段）堆载预压处理段路基沉降速率较大断面采用气泡混合轻质土置换高速公路路堤为例,采用土体弹塑性本构模型及Sjerrum等时e—lgp曲线理论,对置换后地基土体的应力路径变化进行理论分析,地基土处于超固结状态;通过现场实测沉降资料,置换前处理段沉降观测点月沉降量在14mm～18mm,置换后沉降观测点月沉降量在2nm～4mm,沉降速率收敛较快,处理后效果明显,能够有效减少工后沉降。结果表明,采用气泡混合轻质土置换高速公路路堤不仅施工方便,质量容易控制,而且处理效果显著,是一种有效的减少软土地基工后沉降的控制方法。     

边坡稳定的离散元强度折减法分析

分析边坡稳定性的传统方法主要有极限平衡法和有限元法,传统的极限平衡法无法获得节理岩质边坡的滑动面与稳定安全系数,有限元法对节理岩质边坡的稳定分析需要设置节理单元,而离散单元法能真实地表达节理岩体的几何特征,便于处理非线性变形和破坏都集中在节理面上的岩体破坏问题,因此可以更好地模拟边坡的稳定状况。将离散元法与强度折减法结合,分别对土质边坡和含结构面的岩质边坡的稳定性进行了算例分析,结果表明离散元强度折减法在岩土体边坡稳定分析方面具有潜在的优越性,是节理岩质边坡稳定性分析的可行、有效的方法。     

爆破地震的数值模拟及爆破振动规律分析

在LS-DYNA软件框架内,建立了适合土体爆炸动力分析的实用模型,对某利用微差爆破诱发人工地震的原位试验进行了数值模拟,结果表明,计算得到的地表加速度时程与实测值比较吻合.因此,可预先利用数值手段对为爆破试验方案提供指导,对爆破地震结果进行预测.在此基础上,分析了地层中的爆破振动规律,表明自炸药的埋深向上,随着深度的减小、爆心距的增加,爆破水平向加速度幅值和速度幅值逐渐减小,而竖直向加速度幅值和速度幅值则呈现先增大,后减小,到了近地表自由面又基本维持稳定的趋势.数值结果丰富了爆破地震的研究,为微差爆破模拟天然地震、并以此来研究土体地震动力响应提供了经济、简便而实用的方法.     

端部约束对三轴排水剪试验影响的数值分析

针对三轴排水剪试验的端部约束问题,利用有限元软件ABAQUS模拟三轴排水剪试验,研究在不同的围压下,不同的端部约束条件对三轴排水剪试验软土剪切特性的影响。结果表明,端部完全光滑时,试样的整体应力应变关系能很好地代表材料本构模型;端部约束的存在导致了试样内部应力应变分布不均匀,约束程度越大,不均匀性越明显;小应变条件下,端部约束对于试样整体应力应变关系的影响并不大,而大应变条件下,端部约束的影响则不可忽视,约束程度不同影响程度一致。     

桩土复合路基静载试验改进方法研究

静载试验作为复合路基的一种重要检测手段而广泛应用,然而,在工程质量检测中,常出现检测结果与实际情况不符的情况,除人为操作因素外,垫层模拟过于简单是主要原因。借助引入弹性垫层,提出一种桩土复合路基静载试验改进方法。首先,基于数值模拟计算,建立复合路基桩土应力比n和桩土相对位移Δs、弹性垫层厚度h和弹性垫层模量E的函数关系;其次,通过模拟结果和路堤荷载结果对比,确定不同桩型复合路基静载试验中弹性垫层参数选择范围,最后,利用现场对比试验和实测结果,论证桩土复合路基静载试验改进方法的正确性和可靠性。     

土层结构对管涌发展影响的试验研究

不同的土层结构对管涌的发生发展有着很大影响,对3种典型的土层结构进行了管涌发展的砂槽模型试验,观察并分析了管涌发生、发展的机理和过程。试验结果表明,双层堤基的砂砾石表面夹一层很薄的无黏性粉细砂时,管涌破坏前出水口的流量很小,临界水力梯度也较小,管涌破坏发生后通道发展速度很快,较短的时间内就会贯通,管涌破坏的机理与双层堤基不同;而在砂砾石层一定深度内夹有一层粉细砂将使堤基管涌破坏的临界水力梯度大大提高,然而一旦管涌破坏发生后涌砂量和侵蚀速率将很大,形成的通道深度较大,若不及时采取有效措施,当通道规模发展到一定程度后,通道上部会发生塌落而使堤坝产生溃口,进而使堤坝溃决。     

非稳定流作用下管涌发生发展的室内试验及理论分析

管涌问题是水利工程中广受关注的一大难题。通常针对管涌的研究是基于稳定水头条件下的,而非稳定流作用下,水位的升降变化与稳定流情况不同,水位势能的转变速率,施加于土颗粒的主动动量异于稳定流,导致土体发生管涌的规律也有别于稳定流情况。首先根据理论公式的计算,提出非稳定流作用下试样发生管涌破坏水头低于稳定流水头的假想;同时指出,试验过程中土颗粒的运移规律在小范围区域内具有很大的随机性。最后,在理论研究的基础上设计试验,通过控制供水水头,使水头在近似正弦曲线变化的情况下升降循环,进行管涌试验。在试验过程中监测试样内部各部位的渗流参数变化情况,对理论进行了验证。