岩体力学参数对反倾边坡稳定性影响的数值模拟研究

应用离散元软件UDEC,以秦岭南部略阳县菜籽坝反倾边坡为例,研究岩体物理力学参数(主要为抗拉强度、节理刚度、内摩擦角及黏聚力)对边坡稳定性的影响。通过比较三者所引起的边坡位移及变形破坏情况,得到以下主要结论:抗拉强度对反倾边坡稳定性的影响有限,但随着抗拉强度的大幅降低,边坡失稳范围也会加大;节理刚度的合理选取至关重要,极大影响着结构面的弯曲变形;随着内摩擦角及黏聚力的不断降低,边坡潜在破坏范围逐渐增大;三者对倾倒变形影响大小关系为:内摩擦角、黏聚力节理刚度抗拉强度。     

基于能量原理的木质素固化粉土剪切特性研究

 为研究木质素固化粉土剪切过程中的应力–应变特征,基于能量守恒原理,通过对剪切过程不同阶段土体所需能量进行分析,建立用以描述固化土剪切特性的理论模型,分析模型中所含参数的意义和确定方法,根据室内试验结果验证模型的有效性,并探讨模型的适用性。研究结果表明,具有胶结特性的固化土发生剪切所需能量主要由破坏土颗粒间胶结的能量、颗粒滚动的能量和颗粒滑动的能量3个部分组成;模型考虑胶结作用、颗粒形状和土体剪切破坏形式等因素;木质素固化粉土的直剪试验结果验证了模型对其剪切特性的准确描述。所提模型可为固化土强度特性的研究提供新的途径。     

固化粉土小应变剪切模量与强度增长相关性研究

小应变剪切模量和无侧限抗压强度是表征固化土刚度和强度特性的两个重要参数。简要介绍了弯曲元测试技术的原理及其在试验中存在的问题,采用压电陶瓷弯曲元测试技术对水泥和木质素固化剂固化粉土试样在不同养护龄期下的小应变剪切模量进行了测试,同时对相应龄期下试样进行了常规无侧限抗压强度试验,通过引入归一化参数G28和UCS28对不同固化土的小应变剪切模量和无侧限抗压强度之间的相关关系进行分析,提出了固化土刚度与强度的相关性模型,可为地基处理中固化土的无损测试与加固效果评价提供新的方法。结果表明,水泥、木质素固化粉土的小应变剪切模量随养护龄期增加而增加,养护龄期28 d内增长显著,28 d后增长趋于平稳;相同类型固化土不论固化剂掺量多少,其小应变剪切模量随养护时间的发展在本质上是相同的;固化土归一化无侧限抗压强度表现出与小应变剪切模量相似的发展趋势;提出的固化土归一化模型可作为一种土体强度无损检测的新方法。     

聚乙烯白色护套料的耐久性研究

将超高分子量聚乙烯与双峰聚乙烯以7:3的质量比进行共混改性,并加入1.5份钛白粉、0.5份抗氧剂和0.5份光稳定剂,制得耐紫外线辐照性能、耐热老化性能和耐环境应力开裂性能优异的护套料。该护套料试样在强紫外线辐照1000h后,其断裂伸长率保留率仍在50%以上,耐环境应力开裂时间大于1500h。通过扫描电子显微镜和衰减全反射-傅立叶变换红外光谱仪研究了试样表面的微观结构与化学结构的变化,发现其老化过程复杂,自制的护套料有较好的耐久性。     

基于随机场理论的江苏海相黏土空间变异性评价研究

土体空间变异性分析是进行岩土工程可靠度设计的理论基础。采用随机场理论,提出了典型江苏海相黏土的随机场特征及参数,对基于孔压静力触探(CPTU)测试数据的空间变异性进行了系统分析。由于竖直方向上CPTU锥尖阻力数据的样本容量较高,通过对锥尖阻力进行一次多项式去趋势来获得平稳的波动分量,并利用常用的5种自相关模型拟合波动分量的自相关系数。采用修正的Bartlett统计公式来检验波动分量的平稳性,选取最优的竖直波动范围。竖直变异系数由波动分量和去趋势函数来确定。鉴于水平方向上的CPTU锥尖阻力数据的样本容量较小,采用平均零跨距法估计水平波动范围,水平变异系数由总体变异系数来表示。结果表明,竖直向和水平向上江苏海相黏土较报道值显示出更强的空间变异性。     

基于CPTU的中国实用土分类方法研究

国际上已有比较成熟的基于原位孔压静力触探测试（CPTU）的土分类方法,这些方法多以美国统一土质分类标准（USCS）为依据,其土类与中国土的工程分类标准不对应。因此,建立基于CPTU原位测试参数、符合中国标准的土工程分类方法具有重要工程意义。通过选择江苏典型地质成因的试验场地,进行了95孔CPTU测试和相应的钻孔取样与室内土工试验,其CPTU孔和相应钻孔之间距离小于5 m,对采用室内土工试验依据中国国家标准《岩土工程勘察规范》得到的土分类和CPTU测试参数进行了系统对比分析。选择国外7种常用的CPTU土分类图进行应用比较,发现Robertson的土类指数法分类图能提供最好的分类结果,据此建立了中国基于CPTU土类指数法的实用土分类方法,已有测试资料应用表明该分类图的准确率达到95%以上,可用作为中国工程场地采用原位CPTU测试进行土工程分类的方法。     

电阻率静力触探测试技术与分析

首先,简要回顾土的电阻率理论及影响因素,介绍电阻率静力触探测试技术。然后,在归纳相关文献与基于电阻率静力触探现场试验工作的基础上,对电阻率静力触探所测电阻率与土性变化、探头参数及土的其他特性指标进行对比分析。提供的资料表明,电阻率静力触探作为一种快速、经济、可靠的原位测试工具,在评价土的工程特性和预测一些岩土参数是可行的,尤其适用于软土工程的勘察。最后,讨论应用电阻率静力触探测试技术存在的问题,展望电阻率静力触探的研究与应用前景。     

基于全流触探贯入仪的软土强度特性评价方法

随着海上大型项目的不断发展,传统水下静力触探技术难以满足工程需要,全流触探技术相较传统静力触探具有获取参数更加准确、不用修正上覆土压力和节省时间的优点。采用自主研发的全流触探贯入仪,针对福州海相软土的强度特性进行了贯入试验和循环贯入试验,得到了原状土的贯入阻力和重塑土的贯入阻力。通过贯入阻力评价了原状土的不排水抗剪强度和重塑土的不排水强度,最后根据这两项指标计算出该区域软土的灵敏度,与原位十字板剪切试验得到的灵敏度非常吻合。研究发现:在计算不排水抗剪强度时,修正系数N不仅需要考虑土类,还应考虑土层厚度的影响。     

多功能孔压静力触探(CPTU)试验研究

孔压静力触探(CPTU)是20世纪80年代在国际上兴起的新型原位测试技术,因其诸多优点,特别适合于软土工程的勘察,目前在欧美诸国已得到广泛应用。本文首先对国内外静力触探(CPT)技术的发展作了简要的介绍,阐述了国外CPT的发展状况和我国CPT的现状。然后介绍了引进的美国多功能CPTU测试技术以及操作方法与技术要点,结合两个现场试验,对我国的原位测试技术与引进的多功能CPTU作了对比分析,最后得出了一些结论和建议。     

基于CPTU测试的高速公路拓宽复合地基沉降计算研究

复合地基是软土路基处理的常用方法,准确计算复合地基沉降对新老路差异沉降控制具有重要意义。依托淮安至江都高速公路拓宽工程,对新老路地基进行CPTU测试和旁压试验,根据旁压试验测试得出土体的切线模型;对拓宽路基进行沉降监测,通过路基沉降反算出路基土层压缩模量,研究了CPTU测试参数计算复合地基沉降的计算模型,并与传统的经验关系模型进行对比分析。结果表明：提出的复合地基沉降计算模型能准确计算路基的沉降,计算结果与实测沉降接近,提出的计算模型明显优于传统经验关系模型。在复合地基沉降计算中建议使用本文提出的计算模型。