红粘土抗剪强度的水敏性研究

为了研究红粘土的地域性特征及红粘土抗剪强度的水敏性,以广梧高速云浮段红粘土为试样,进行一系列基础试验,并绕过量测基质吸力,采用考虑不同含水率的变化研究其抗剪强度水敏性.试验结果表明,该红粘土具有高含水率、高液限、高塑性、缩胀性、裂隙性、高孔隙比、低压缩性和"假粉性"等特点;红粘土应力-应变曲线为强化型曲线,高含水率和低含水率的抗剪强度相差较大,抗剪强度随着含水率的增加而减小,其中粘聚力随含水率的增加,呈一阶指数衰减,内摩擦角随含水率的增加呈现分段函数的特征;通过水敏性试验的结果提出了"临界含水率抗剪强度面"的概念,在已知上覆压力和干湿状态的情况下可以通过一套识别流程判别土体是否达到抗剪强度,可为实际工程应用提供参考依据.  

不同初始条件下高液限土的力学特性研究

通过直剪试验和无侧限抗压强度试验,研究不同含水率和压实度条件下高液限土的抗剪强度、饱和前后的无侧限抗压强度及其变化规律等。结果表明:高液限土在最优含水率和塑限附近,粘聚力下降幅度明显增大;低含水率时,在水的作用下强度急剧降低,含水率越大,饱和后强度衰减越小;低含水率、高压实度时,土体强度能完全满足路基规范要求。  

高液限土和红黏土的水敏感性研究

以分布在广梧高速公路沿线的高液限土和红黏土为试样,通过常规直接剪切试验,测定不同含水状态下高液限土和红黏土的抗剪强度,对比分析含水率对两者抗剪强度的影响.结果表明,高液限土和红黏土的抗剪强度均与初始含水率有明显的相关关系,初始含水率越大,抗剪强度越小;随着含水率的增大,高液限土黏聚力与含水率成指数函数关系形式减小,其内摩擦角则先小幅减小,后急剧减小;随着含水率的增大,红黏土粘聚力变化具有显著的分段性,在某一含水率区段内下降较明显,当含水率接近饱和含水率时,则趋于稳定;红黏土的内摩擦角随着含水率的增加先保持稳定,后急剧减小;土颗粒间胶结物质的不同是导致高液限土和红黏土水敏感性不同的主要原因.  

管涌的砂槽试验研究及颗粒流模拟

为了揭示管涌发展的细观机理,分析了土体内部细颗粒运移引起管涌破坏的动态过程,进行了管涌砂槽模型试验和颗粒流数值模拟,根据数值模拟结果,分析了管涌发展过程中试样细观变化规律及流体的变化规律,并与砂槽模型试验结果进行了比较.结果表明在不同的颗粒组成、孔隙率大小和渗径长度下数值模拟获得的临界水力梯度与室内试验结果均比较接近,从而证明了采用颗粒流程序研究管涌问题是合理的,为从细观尺度上解释和分析管涌现象提供了一条新的途径.  

水泥-生石灰固化吹填土无侧限抗压强度试验研究

为了改善滨海吹填淤泥的物理力学性能,同时考虑工程经济性和大面积推广,通过添加低配比的水泥和生石灰来提高吹填土的强度,为实际工程的应用提供依据。本文采用单一水泥或生石灰以及双掺固化的方式,通过大量的室内试验,得到了7天、14天和28天的无侧限抗压强度值,分别分析了水泥、生石灰以及双掺的掺量和养护龄期对固化土的无侧限抗压强度的影响,揭示了固化土的无侧限抗压强度与掺量之间的线性关系,明确了低配比下固化土的无侧限抗压强度与龄期的关系。此外,还探讨了水泥土和石灰土的强度增长差异。  

降解对垃圾土压缩回弹特性的影响

采用人工配制的垃圾土样进行压缩回弹对比试验,通过对垃圾土中有机质含量和降解环境的控制,得到试样的压缩与回弹曲线,分析降解作用和有机质含量对垃圾土压缩及回弹特性的影响规律.结果表明,有机质含量越高,垃圾土的压缩性越强,回弹性也越强;有机质含量相同时,与抑制降解下垃圾土的压缩性相比,考虑降解时的垃圾土呈现更高压缩性,但表现出较小的回弹性.降解对垃圾土压缩的影响表现出前期影响大、后期影响较小的规律,这种变化与生化降解规律一致.建议分3段选取压缩系数:0～25、25～200和200～400 kPa,以全面描述垃圾土瞬时压缩、非线性压缩及线性压缩的能力.  

某住宅楼桩基承载力不足原因分析

结合某住宅楼工程混凝土灌注桩承载力检测试验结果,采用数值计算方法分析了桩基承载力不足的原因,讨论了桩基承载力的主要影响因素,包括桩身材料性质、桩土间摩擦性质、桩周土体性质以及持力层土体性质等,分别分析了它们对桩Q-S曲线的影响规律。结果表明:对桩承载力的诸多影响因素中,混凝土桩身强度以及持力层强度是影响单桩承载力的主要因素,桩身弹性模量减小为原来的1/100、持力土层模量减小为原来的1/6分别会使桩受荷后增加15倍、6倍的沉降量。  

大变形隧洞稳定性模糊概率分析

为了分析大变形隧洞工程中存在的不确定性,用模糊概率法研究高地应力下大变形隧洞的稳定概率.采用模糊随机方法,推导出大变形隧洞稳定的模糊概率模型,模型中将围岩容许变形量作为随机变量,并假设随机变量服从正态分布,隶属函数取简化的线性分布.结合乌鞘岭隧洞F7断层带软岩隧洞工程,利用曲线回归和模糊概率对隧洞围岩稳定性进行计算分析.计算结果表明,开挖后第18天,左线隧洞,边墙稳定概率为15.2%,拱部稳定概率为99.1%,倾向于失稳状态;右线隧洞,边墙稳定概率为95.5%,拱部稳定概率为100%,隧洞比较稳定.模糊概率法考虑到工程中的随机性和模糊性,较确定性方法更加合理,有助于反映隧洞稳定性发展趋势.  

南水北调南干渠边坡有限元稳定性分析

采用有限元强度折减法，对南水北调南干渠典型断面进行稳定性分析。计算采用邓肯非线性弹性模型，对渠道边坡的实际开挖施工过程进行模拟。以最大水平位移作为失稳判据，建立最大水平位移和折减系数之间关系曲线，得到不同折减系数下土坡应力变形分布规律和边坡安全系数。计算结果表明，有限元强度折减法，能够较真实地考虑土体应力应变关系和施工过程影响，所得边坡稳定系数略大于毕肖普法计算结果，计算断面稳定安全系数满足规范要求。  

土压力盒标定方法研究

采用刚性加载和柔性加载的方式,分别对粗粒土进行了土压力盒砂标试验,即砂标方法1和砂标方法2,并设计了一种新型标定方法砂标方法3来与之对比。结果发现除了砂标方法1标定曲线离散率太高,明显不能运用于实际以外;砂标方法2和砂标方法3标定曲线离散率小,可以满足室内试验精度及实际工程应用要求。然后在室内进行大型压缩试验,研究砂标方法2、砂标方法3以及厂家提供的水标方法和笔者改善后的修正水标法在土中的适用性,经研究发现砂标方法2和修正水压标定法对土压力的计算较适用。