酸性环境对原状黄土结构性的影响研究

为了研究酸性环境对原状黄土结构性的影响,通过室内侧限压缩试验及常规三轴试验,构建了侧限条件和三轴条件下的结构性参数,分析研究了不同压力条件下酸性环境对原状黄土变形特性和结构性的影响。试验结果表明:在侧限压缩条件下,当压力小于100kPa时,浸酸试样的压缩性明显大于浸水试样的压缩性,随着压力的增大,浸水试样和浸酸试样沉降量逐渐趋于一致。在低压下,浸酸浓度越大,其压缩结构性参数越小。在压力较大时,两种浸酸试样结构性参数基本趋于一致,且小于浸水试样的结构性参数。在三轴条件下,围压一定时,结构性参数随着含水量的增大而减小。含水量一定时,结构性参数随着围压的增大而减小。不同围压下,浸酸浓度对原状试样的结构性参数影响不同。     

细粒尾矿静态液化的室内试验研究

为研究细粒尾矿的静态液化特性,基于内掺法配制不同细粒含量的尾矿试样,并通过固结不排水三轴试验,研究不同围压、不同细粒含量尾矿的静态液化特性。试验结果表明：有效固结围压越小,饱和尾矿的静态液化现象越明显,并且可以用不排水脆性指数、液化势指数和失稳势指数3个液化参数对尾矿的静态液化特性进行定量描述。随着细粒含量的增加,尾矿的3个液化参数均呈现出先增大后减小的趋势,并在细粒含量为30%时达到最大值,尾矿此时的静态液化潜势最大。最后基于修正状态参数将尾矿的静态液化特性进行分类,并通过其他种类尾矿试验结果和相关性检验对其进行分析,论证修正状态参数标准对尾矿的静态液化特性分类的合理性。     

不同应力路径对加筋土应力—应变关系的影响

对加筋土在常规三轴上进行了三种不同应力路径（σ３＝ｃ、ｐ＝ｃ、η＝ｃ）的试验研究。结果表明：不同应力路径对加筋土的应力应变关系及抗剪强度指标—粘聚力ｃ值有较大影响，但是对其抗剪强度指标—内摩擦角φ值影响不大。     

结构性黄土的本构模型

天然沉积黄土具有结构性，因为其在结构破坏前后表现出非常不同的力学特性。为了真实地反映黄土的结构性、湿陷变形特性，在室内试验的基础上，应用充分扰动饱和粘土的稳定孔隙比和稳定状态原理，根据不可逆变形由团块之向滑移和团块破碎机理所引起的概念及土体损伤演化定律，建立了非饱和黄土的屈服函数和损伤函数，得到了非饱和原状结构性黄土的结构性数学模型。该模型能够模拟加载及其他力学特性，且物理意义明确，数值计算结果与试验结果吻合很好。     

人工制备遗址土蠕变试验研究

为了研究糯米浆对土蠕变特性的影响,用不同含水量、不同糯米浆掺入量配制人工制备遗址土。通过单轴蠕变试验,研究了不同压力条件下人工制备遗址土的蠕变特性。试验结果表明：含水量越大,蠕变现象越明显。随着糯米浆掺量的增加,人工制备遗址土的蠕变量呈现出先减小后增大的趋势,在土与糯米浆质量比为90:10时,蠕变量达到最小。根据试验结果,分别建立了适合人工制备遗址土蠕变特性的经验蠕变模型和基于分数阶微积分的非线性黏弹性模型。通过对比发现,基于分数阶微积分的非线性黏弹性模型能弥补传统经验模型不能描述瞬时应变的缺陷,更好地反应人工制备遗址土的蠕变特性。     

非饱和黄土的显微结构与湿陷性

对陕西某抽黄河水工程黄土的原状土样进行了三轴浸水试验及湿陷前，后试样的显微结构扫描电镜分析，由非饱和黄土显微结构与湿陷性之间的关系，确定了黄土结构与湿陷性的关系，研究表明，黄土的显微结构与黄土的结构性及湿陷性有着密切的关系。     

基于渗流理论的尾矿坝坝体稳定性分析研究

尾矿坝安全现状令人堪忧,尤其以渗流引起的坝体失稳事件屡屡出现,为了获取尾矿坝因渗流引起失稳的相关技术参数,对尾矿坝坝体稳定性进行了分析研究;在总结尾矿坝溃坝原因的基础上,分析了浸润线的影响因素并给出了计算方法,以山东玲珑尾矿坝为例,采用瑞典圆弧法和毕肖普法,对尾矿坝的整体稳定性进行计算;得到了玲珑尾矿坝相关的力学参数及计算成果,并从设计和管理两个方面讨论了尾矿坝安全稳定的防范措施;分析结果对于尾矿坝今后的设计和安全监测管理有重要的借鉴意义。     

复合地层盾构开挖面极限支护力上限分析

随着地下空间进一步的开发与利用,盾构施工面临的地质条件更加复杂多样。盾构在复合地层中掘进时,因地层间力学性质差异,易因开挖面支护力确定不当而造成失稳破坏,给工程带来负面影响。针对盾构隧道穿越复合地层时,由于上下地层间力学性质差异而导致开挖面支护压力较均质土体中难以确定问题,基于组合对数螺旋线破坏模式作为复合地层中盾构开挖面失稳模型,利用极限分析上限定理推导了复合地层盾构隧道开挖面极限支护力上限表达式,结合非线性优化技术求得极限支护力最优解答,并通过与现有文献进行对比,验证了采用组合对数螺旋破坏模式的合理性;同时讨论了不同参数对极限支护力及临界破坏模式的影响,给出了破坏时临界滑动面示意图。研究结果表明：当上部地层内摩擦角和黏聚力固定,极限支护力随下部地层内摩擦角和黏聚力的增大而降低;随着隧道直径的增大,极限支护力显著增大;定义深度系数为上层地层深度与隧道直径之比,深度系数越小,极限支护力对于地层抗剪强度参数变化越敏感,但对于单一地层,深度系数的变化对极限支护力没有影响。所得结论对实际工程具有一定的指导意义。     

水泥尾矿砂混合料物理力学性质试验研究

为了研究水泥尾矿砂混合料直接修建尾矿坝的可能性和安全性，针对尾矿库现场尾矿砂含水量大、密度小处于软塑状态的特点。在室内对两种配合比水泥尾矿砂混合料不同龄期的压缩和固结特性、渗透特性、三轴剪切特性、无侧限抗压强度特性进行了试验。试验结果表明：尾矿砂中掺入一定量的水泥搅拌后，水泥在尾矿砂中的胶凝作用，加强了土颗粒的联结特性，降低了尾矿砂的压缩性和渗透性，提高了尾矿砂的抗剪能力、无侧限抗压强度。研究结果为采用水泥尾矿砂混合料直接筑坝提供了可靠的设计依据。