水泥土桩的环境侵蚀效应试验研究

通过试验研究自然水、不同种类与不同浓度的化学溶液和不同的pH值对水泥土桩的侵蚀效应。试验结果表明,pH值提高,水泥土强度提高;水泥土强度与化学溶液的浓度成反比;不同化学溶液中水泥土强度不同。建议复杂环境中的水泥土桩的设计承载力应考虑应用环境的酸碱度效应。     

受环境侵蚀的岩石细观破裂过程试验与实时观测

为了分析岩石在环境侵蚀下岩石的细观破裂行为，在已有岩石细观加载仪的基础上研制了侵蚀装置和数字显微观测系统。它可通过监视器对试件表面的裂纹扩展过程进行多角度的实时全场监视和局部显微放大监视，并且可对监视到的图像进行录像和计算机自动采集。利用该系统进行了长江三峡工程永久船闸区的花岗岩在水和水同化学溶液侵蚀下的单同压缩破裂过程试验，并观察到穿晶裂纹、绕晶裂纹以及沿晶裂纹的动态扩展全过程。     

水泥土的疲劳试验研究

采用载荷控制、非对称正弦波动态载荷变化方式对水泥土进行疲劳载荷试验。在循环荷载作用下，水泥加固土会在比峰值应力低的应力水平下，由于变形累进到一定程度而导致破坏，表现为低应力性破裂特征。荷载振幅与荷载频率直接影响着水泥加固土的疲劳寿命，但荷载振幅比荷载频率对疲劳寿命的影响大得多。     

玻璃纤维水泥土强度及抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过无侧限抗压强度试验,探究水泥、粉煤灰、玻璃纤维掺量、硫酸盐侵蚀对水泥土抗压强度的影响规律。研究发现:水泥掺量与水泥土抗压强度成正比关系。粉煤灰掺量适当时(不超过6%)可以提高水泥土抗压强度,粉煤灰对水泥土强度增长作用主要在于粉煤灰的微集料效应和活性效应。玻璃纤维掺量为0.2%时,水泥土抗压强度最高,玻璃纤维对水泥土强度的贡献主要在于玻璃纤维的加筋作用。受不同浓度Na2SO4溶液侵蚀作用后,随着侵蚀时间的延长,水泥土抗压强度均先提高后降低。     

水泥土工程性质分析

水泥土即利用水泥浆或水泥粉，按工程使用要求选取适当的配合比，与土体搅拌均匀，使水泥与土起物理化学反应形成坚硬的，水稳性的生成物。     

有害离子对橡胶水泥土抗侵蚀性能的影响研究

为了研究橡胶水泥土在侵蚀性土壤环境中的工作性能,研究了不同浓度的NaCl和Na2SO4溶液、不同橡胶粉掺量以及不同橡胶粉粒径等因素对橡胶水泥土抗侵蚀性能的影响.试验表明,掺入橡胶粉后,橡胶水泥土的抗Cl-、SO42-离子侵蚀能力与水泥土相比,均有不同程度的提高;橡胶水泥土随侵蚀溶液浓度加大,抗压强度呈下降趋势,其中SO42-离子对橡胶水泥土侵蚀能力要大于Cl-离子的侵蚀能力;随着侵蚀时间的增加,橡胶水泥土的无侧限抗压强度先增后降;掺粒径30目橡胶粉的水泥土抗离子侵蚀能力强于掺60目橡胶粉的.研究表明,橡胶水泥土的抗有害离子侵蚀性能优于普通水泥土,能够在含有Cl-、SO42-离子等侵蚀性土壤中良好工作.     

化学侵蚀下水泥土的无侧限抗压强度试验

工程上广泛使用的软土地基加固方法——水泥土搅拌法,其加固体主要是形成具有一定强度和耐久性的水泥土。通过试验探讨了各种侵蚀性的离子在不同浓度、不同pH值等条件下水泥土的力学效应。分析了在环境侵蚀下水泥土的破裂行为与机理,从而为化学损伤水泥土力学模型的建立和地下工程的长期稳定性评价提供科学依据。     

含水量变化对水泥土室内强度的影响

分析了水泥土的固化机理,并采用干法和湿法配合比试验研究了含水量变化对水泥土强度的影响,并对两种试验结果进行了对比,得到了含水量变化对水泥土强度影响的阈值,同时指出含水量是影响水泥强度的重要因素。     

硫酸侵蚀环境下水泥土的多元线性回归强度模型

通过模拟试验的方法探讨了在不同H2SO4侵蚀环境下不同龄期(0～28d)的水泥土表观变化和抗压强度衰减规律,得出了水泥土表面腐蚀程度随着侵蚀时间的增长和H2SO4介质浓度的增大而增加,水泥土抗压强度随H2SO4浓度的增大而减小;分析了H2SO4溶液的pH值和SO2-4浓度随时间的变化关系,得出随着时间的增长侵蚀溶液的pH值增大,SO2-4浓度则呈下降趋势.研究认为:受H2SO4侵蚀的水泥土强度改变与环境溶液的pH值、SO2-4浓度和时间密切相关.在此基础上建立了考虑H2SO4侵蚀环境下pH值、SO2-4浓度、时间多因素的多元线性回归的水泥土强度Q-T,pH,S模型,经对比预测值与实测值,证明两者比较接近,差值说明模型的具有一定的可行性,可供工程设计参考.     

水泥土复合式支挡结构的机理分析

水泥土复合式支挡结构是一种在水泥土搅拌桩墙体中插入钻孔灌注桩并架设内支撑的新型支挡形式.本文在分析其支挡特点及有限元程序设计的基础上,通过方案设计与其它支挡形式进行了比较,并将之应用到了实际工程中去;理论和实践证明,水泥土复合式支挡结构在控制墙体位移、坑底隆起、周围地面沉降及内支撑拆除后这些指标的变化等方面有其明显的优越性,其造价适中,建议在软土地区基坑工程中进一步推广.     

水泥土疲劳损伤特性的超声波速试验研究

对在单轴动荷载作用下水泥土超声波波速的变化规律进行试验研究,试验过程中发现穿透水泥土试件自由面的波速随着荷载作用次数的增加发生了明显的衰减。基于超声波速定义的水泥土损伤变量,并建立了水泥土疲劳累积损伤的演化方程。该方程表明水泥土的疲劳损伤在动荷载作用下发生了明显的3阶段变化,即波速的初始迅速衰减、稳定衰减与临近破坏的急速衰减3个阶段。最后提出在实际工程中运用超声波无损检测法是评价水泥土疲劳损伤与结构耐久性的一般方法。     

水泥土的弹塑性损伤试验研究

首先阐述了损伤理论中损伤变量的定义及其测定 ,并介绍了基本的损伤本构关系。然后通过对水泥土的弹塑性损伤试验 ,探讨了水泥土的损伤机制 ,并得到了一系列损伤关系曲线 ,为建立水泥土的弹塑性损伤模型奠定了基础。     

一种天然胶结土粘聚力的微观本质

利用人工合成的针铁矿胶结高岭土的微观胶结机理和模型,计算了天然针铁矿胶结的贵州红粘土的粘聚力的理论值,其结果与用传统的土力学的方法实测的数据完全一致,提示了该天然胶结土粘聚力的微观本质。     

防渗土样的分散性与渗透变形试验研究

通过碎块、双比重计、针孔、孔隙水可溶盐及交换性钠百分比等5种方法的土样分散性试验和渗透变形试验,对拟建的青海班多土石坝防渗心墙土样进行分散性鉴定及渗透稳定性试验研究。研究结果表明,虽然土样具有强分散性,但在合适的反滤料保护下,分散性土样仍具有较高的抗渗性能,裂缝土体也不会发生流失;在做好反滤层设计的前提下,用分散性土样作为防渗心墙的填筑土样是可行的。     

防渗土样的分散性与渗透变形试验研究

 通过碎块、双比重计、针孔、孔隙水可溶盐及交换性钠百分比等5种方法的土样分散性试验和渗透变形试验，对拟建的青海班多土石坝防渗心墙土样进行分散性鉴定及渗透稳定性试验研究。研究结果表明，虽然土样具有强分散性，但在合适的反滤料保护下，分散性土样仍具有较高的抗渗性能，裂缝土体也不会发生流失；在做好反滤层设计的前提下，用分散性土样作为防渗心墙的填筑土样是可行的。     

含软弱夹层岩石材料的损伤破坏过程

对含软弱夹层的岩石材料损伤破坏过程进行了试验观测和计算模拟研究。试验所用岩石材料为房山大理岩，平板状试件中心预制的割缝用较大理岩软弱的水泥砂浆充填。对试件受单轴压缩过程中，岩石材料和充填水泥沙浆中微裂纹的萌生、扩展、连通和闭合等过程进行了观测分析及显微照像。用NOLM程序中的低抗拉应变软化本构模型对试验结果进行了有限元模拟计算。计算中，试件的几何形状与试验所用的完全相同，岩石材料的强度取为填充材料的5倍，加载采用试件的一端固定另一端逐步增加位移的办法来实现，由位移值反算出对应的远场单轴压缩载荷，将计算结果与试验观测结果进行对比，吻合较好。与野外观测相比，填充割缝能够更好地模拟实际的地质构造现象。     

高速铁路桥桩在轴向循环荷载长期作用下的承载和变形特性试验研究

针对高速列车通过小跨度桥梁时列车活载对桥桩的影响分析来获得动力加载参数,进而对位于软粘土地层中的钻孔灌注桩进行了轴向循环荷载长期作用下的动力试验,测试和研究了循环荷载长期作用下桩的动位移幅值、桩顶沉降、桩身轴力、桩侧动摩阻力和单桩极限承载力等参数的发挥和变化情况。试验结果表明:列车循环荷载长期作用下,灌注桩的桩身轴力发生了局部调整,砂性土层的桩侧摩阻力具有增强效应,淤泥质粘性土的桩侧摩阻力具有退化效应;列车循环荷载对软土地区单桩的承载能力和桩基的工后沉降影响甚微,但会使单桩竖向刚度降低。     

多裂纹岩石单轴压缩渐进破坏过程精细测试

 综合运用声发射定位技术的灵敏性以及CT技术的直观性等特点,实现对多裂纹岩石单轴压缩渐进破坏过程的精细测试。通过分析加载过程中声发射定位事件、CT扫描切片以及CT数的变化,获取多裂纹岩石裂纹扩展破坏过程。加载之初,岩石试件虽总体上表现为裂纹压密,但局部仍可追踪试件内部原生裂纹起始扩展,并随载荷增加向两端逐渐扩展、渐进破坏直至形成贯通破裂面。为探索岩石微细观破坏机制和裂纹扩展演变规律,推进岩石力学试验可视化技术的发展奠定基础。     

岩石单轴抗压强度与破裂特征的化学腐蚀效应

通过对几种岩性岩石在化学腐蚀下单轴压缩破裂过程的细观力学试验，探讨了不同化学溶液对几种岩性岩石单轴抗压强度的腐蚀效应，获得了裂纹扩展过程的显微与全场图像，分析了在化学腐蚀下岩石的细观破裂特征和腐蚀机理，从而为岩石化学损伤力学模型的建立和岩体工程的长期稳定性评价提供了科学依据。     

冻融循环对水泥土力学性质影响的研究

模拟了具有一定水泥掺量的水泥土的室内冻融循环试验 ,对不同土质、不同水泥掺量、不同养护龄期的水泥土试件在不同冻融循环次数下进行了无侧限抗压强度试验。结果表明 ,冻融循环对水泥土力学性能的劣化是非常明显的 ,且影响因素繁多 ;水泥土的抗冻性存在一个最优水泥掺量 ,建议应用于低温环境中的水泥土材料 ,应对其抗冻性进行评价 ,从而保证水泥土材料的耐久性