膨润土对软黏土流变性质影响的试验研究

采用土体三轴流变试验机和改进的直剪蠕变仪,在相同试验条件下,对软黏土流变性质与膨润土含量的关系进行了试验研究,结果表明：膨润土所含蒙脱石是影响软黏土流变性质的重要因素之一,土体的黏滞系数随膨润土含量或蒙脱石含量的增加而减小,即流变变形阻力随膨润土含量的增加而减小。  

细粒含量对饱和砂土液化特性的影响

通过对原状土样进行共振柱和动三轴试验，排除扰动样对原状土体结构性的破坏，研究不同细粒含量对饱和砂土动剪切模量和液化强度的影响。研究结果表明，在细粒含量小于30％时，由于细颗粒赋存于砂颗粒骨架形成的孔隙中，在砂颗粒之间起到类似于“滚珠”的作用，使得饱和砂土的抗液化强度随细颗粒的增加而降低。大于30％时，细颗粒逐渐占据砂颗粒形成的孔隙因而起着土体骨架的作用，并和砂颗粒一起承担由循环荷载引起的剪切变形，表现为抗液化强度随细粒含量的增加而升高。  

密度和围压对粗粒土力学性质的影响

 通过4组不同密度的粗粒土大型三轴压缩试验，研究了密度和围压对力学性质的影响。成果表明:对于同一种粗粒土，密度和围压是影响力学性质的重要因素，它们共同决定了粗粒土的应力应变曲线形态。疏松的粗粒土一般表现为应变硬化型和体积压缩，随着围压的增大，应力应变曲线的硬化特征更加明显，体缩变形也增大。密实的粗粒土在低围压下应力应变曲线一般呈软化型，且常常表现出较大的体胀变形；高围压下，则表现出硬化特征和体缩特征。密度相同时，围压越高，粗粒土的抗剪强度也越高；围压一定时，粗粒土的残余强度相同。初始孔隙比小的粗粒土在相同的应力状态下体积变形也较小。密度是决定初始弹性模量的根本因素，而剪切变形过程中弹性模量则是密度和应力状态共同决定的。三轴压缩试验条件下，剪应力引起的体积变形一般是先剪缩后剪胀的，其大小由密度和应力状态决定。  

非饱和路基粘土强度与变形特性的三轴试验研究

压实的路基填土一般处于非饱和状态。然而目前路基设计方法一般是基于经典的饱和土理论,没有反映出路基土的本质。为了模拟路基边坡的慢速失稳破坏,进行了不同围压下控制吸力的固结排水三轴试验,研究了非饱和路基粘土的强度与变形特性。结果表明:非饱和路基粘土的应力~应变曲线均有明显的峰值,变形模量和偏应力峰值均随吸力的增加而增大,峰值过后呈现出明显的应变软化现象;相同吸力下,围压越大,偏应力峰值越高;不同吸力下,随着吸力的增加,表观粘聚力逐渐增大,但是这种增大关系是非线性的,而有效内摩擦角有所减小,但变化不大;非饱和路基粘土试样在剪切过程中一般表现为剪缩。  

循环应力作用下饱和软黏土的不固结不排水强度与破坏准则

通过循环三轴与循环扭剪试验，研究了饱和软黏土不固结不排水循环强度的变化。结果表明：当循环破坏次数给定后，饱和软黏土的不固结不排水循环强度取决于土单元受到的静剪 （偏） 应力，与其受到的围压无关；当作用在土单元上的静剪 （偏） 应力比从0.3变化至0.6时，饱和软黏土循环强度也逐渐增大。进一步，通过分析循环扭剪试验确定的循环剪切强度与循环三轴试验确定的循环压缩强度之间的关系，阐明了循环应力作用下饱和软黏土不固结不排水强度满足Mises破坏准则。依据本文研究结论，可以通过特定试验建立描述一般应力状态饱和软黏土单元不固结不排水循环强度的变化关系。  

干湿循环条件下粉质黏土在循环荷载作用下的动力特性试验研究

利用改进的可控制吸力式非饱和土C.K.C循环三轴仪，对反复干湿循环条件下的粉质黏土进行了动三轴试验研究，探讨了其在饱和条件下干湿循环对累积塑性应变与振次关系以及对动强度特性的影响，同时分析了不同基质吸力下反复干湿循环后的动强度特性。研究表明：干湿循环对粉质黏土的变形特性有明显影响，相同动应力及振次条件下干湿循环试样的累积塑性应变小于原始试样；干湿循环后土体的临界循环动应力以及动强度明显增大；反复干湿循环后，粉质黏土的临界循环动应力和动强度随基质吸力的增加而增大，但其随基质吸力增加而增长的速率随基质吸力的增加而减小。干湿循环前后土体的电镜扫描（SEM）试验发现，干湿循环使得土颗粒排列更加紧密，干湿循环过程中试样内部并未出现微裂缝。  

中主应力系数及应力路径对砂土剪切特性影响的真三轴试验研究

针对福建标准砂,进行了系列真三轴排水剪切试验,重点探讨了应力路径、中主应力系数对砂土应力-应变关系、广义剪应力比-应变关系及抗剪强度指标的影响,并利用试验实测的三轴拉伸和压缩条件下的内摩擦角及不同中应力系数条件下的强度实测值,验证了岩土材料非线性统一强度模型在π平面上的强度包线。试验结果表明,应力路径完全相同的情况下,砂土的抗剪强度q和广义剪应力比q/p随中主应力系数的增大而减小,强度指标?随中主应力系数的增大而增加;中主应力系数越大,砂土的剪胀特性越明显;不同应力路径对砂土应力-应变关系影响很大,但对应力比-应变关系及抗剪强度指标?的影响相对较小;岩土材料非线性统一强度模型能够很好地描述砂土的非线性强度特性。  

三轴受压状态下轻骨料混凝土的强度特性

本文利用自制的混凝土三轴试验系统,对国内尚未研究的轻骨料混凝土在常规三轴及真三轴受压状态下的强度特性进行了试验研究;分析了中间应力对强度的影响;在与普通混凝土三轴受压状态下的特性进行比较中,发现它与普通混凝土的显著差别除极限强度低外,在三向高压应力比下具有明显的平台流塑特性。据此,提出轻骨料混凝土在八面体应力空间下表述的强度准则。该准则的特点是考虑了平台流塑应力的影响;考虑了罗德角影响的偏平面上的强度包络线方程,形式简单,且能充分满足边界条件,与试验结果符合较好。本文的工作为充分利用轻骨料混凝土在三轴应力状态下的强度,提供了试验及理论依据。  

筑坝堆石料的等效动剪切模量与等效阻尼比

采用新研制的高精度大型三轴仪，对若干堆石坝工程的十余种堆石料进行了等效动剪切模量与等效阻尼比试验，在对本文试验结果和国内外8座堆石坝现场弹性波试验结果进行综合分析的基础上，给出了最大等效动剪切模量的估算式及归一化等效动剪模量、等效阻尼比与动剪应变幅依赖关系的范围。对试验资料不充分的情况，按本文建议的公式或取值范围对堆石材料的动力参数进行估算，可以满足工程需要。  

粗粒料大型三轴试验中橡皮膜嵌入量对体变的影响及校正

在围压变化的应力路径上对粗粒料进行大型三轴试验时，需要有效地消除橡皮膜嵌入量对试样体积变形量测的影响，橡皮膜的嵌入量由试样侧表面的孔洞、膜间自由水、试样表面的疏松层以及橡皮膜张力的变化等复杂因素产生，通过试验的方法要精确地确定其大小、消除其影响是非常困难的。采用等向固结试验校正法，对多种不同筑坝堆石料的橡皮膜嵌入量进行了大型三轴试验研究，得到橡皮膜嵌入量的大小及其试验规律，发现橡皮膜嵌入量大部分在低围压的情况下发生，其与围压的关系可用双曲函数来表示，橡皮膜嵌入量占量测排水总量的发比在30％－50％之间，通过对橡皮膜嵌入量校正前后一组等应力比三轴试验成果合理性的讨论及该试验结果同压缩试验结果对应关系的分析，论证了等向固结试验校正法对粗粒料大型三轴试验的合理性。