花岗岩残积土抗剪强度的尺寸效应研究

针对花岗岩残积土原状样、重塑样和剔除粒径大于5mm颗粒的重塑样,分别进行小型、中型和大型3种不同直径试样的三轴固结不排水剪切试验,研究了不同试样尺寸下花岗岩残积土的应力-应变特性,探讨了颗粒大小和试样尺寸对花岗岩残积土应力-应变特性及抗剪强度的影响。研究表明:不同尺寸大小的试样所测定的应力-应变关系相似,但量值大小有差异;存在超粒径颗粒会造成土样的有效粘聚力偏高,有效内摩擦角偏低;当不存在超粒径颗粒时,随着试样尺寸的增加,土样的有效粘聚力增大、有效内摩擦角减小,且其变化趋势具有线性规律,总粘聚力减小、总内摩擦角增大;总体来说,粘聚力变化较大,内摩擦角变化较小。     

粗粒组对细粒类填土力学性质的影响分析

粗粒组含量、粗粒粒径对细粒类填土应力-应变特性及抗剪强度具有重要影响。通过单变量原位大面积剪切试验分析了不同粗粒组含量下细粒类填土的应力-应变特性和抗剪强度,并对原位测试土体进行室内试验的颗粒分析,进而分析粒径对细粒类填土的抗剪强度和应力-应变特性的影响规律。试验结果分析表明:土样的峰值剪应力与粗粒组含量呈正相关关系,当试样颗粒限定粒径d_(60)在0.020～0.050 mm时,随着颗粒限定粒径的增大土体的峰值强度和内摩擦角φ增大,而粘聚力c缓慢减小;当颗粒粒径d_(60)大于0.050 mm,随着颗粒限定粒径的增大,土体的峰值强度和内摩擦角φ增大幅度、粘聚力c减小幅度均加大。     

PE-粘土轻质混合土三轴压缩试验研究

为了研究掺入PE材料对粘性土抗剪强度的影响,本文对PE-粘土混合土进行了力学性质的研究。通过大量的不固结不排水常规三轴试验得出以下结论：在混合土容重一定的前提下,随着PE含量的增高混合土的压实度逐渐增大,粘聚力c值逐渐增大,内摩擦角φ值呈现出先减小后增大的趋势。     

含水量和干密度对灰土强度的影响因素

通过灰土室内击实试验和直剪试验,开展了含水量和干密度对灰土强度的影响研究,试验表明:对于1∶9灰土,随着含水率的增加,粘聚力c先增大后减小,在最优含水量附近达到最大值,内摩擦角随着含水量的增加逐渐减小;随着干密度的增加,粘聚力c先增大后减小,在最大干密度附近达到最大值;而内摩擦角随着干密度的增加基本减小。     

水对库区路基不同密实度碎石土的弱化试验分析

准确测定不同含水率不同密实度下的碎石土抗剪强度参数是碎石土路基稳定分析的重要前提,选取受库水影响的公路路基碎石土土样,进行了不同试验条件下的碎石土室内直剪试验。结果表明：碎石土粘聚力随碎石土中细粒土含水量的增加呈先增加后减小的现象,而内摩擦角则随细粒土含水量的增大呈现初始缓慢降低,而后急剧减小的趋势。若制备土样时的预压力值不同,特别是该预压力值小于直剪试验时对土样施加的正应力值时,试验拟合所得的抗剪强度参数值会受到其影响,表现有所差异。     

初始干密度及掺砂比对膨胀土抗剪强度指标影响

研究了风化砂改良膨胀土对抗剪强度及其指标的影响。通过改变风化砂的掺量,研究了风化砂对膨胀土物理性质的影响。试验表明,随着掺砂比例的增加,最佳含水率逐渐下降,渗透系数逐渐增大,说明风化砂能有效降低膨胀土的塑性指数,增大膨胀土的透水性能,使之更适合用作公路路基填料。通过研究风化砂掺入比例及初始干密度对膨胀土抗剪强度指标c、φ值及抗剪强度的影响,可以得出:在掺砂比例一定时,改良膨胀土的粘聚力随着初始干密度的增大而增大,内摩擦角随着初始干密度的增大先增大后减小再增大,抗剪强度值总体逐渐增大;在初始干密度一定时,改良膨胀土的粘聚力随着掺砂比例的增大而减小,内摩擦角随着掺砂比例的增大先增大后减小,抗剪强度总体变化趋势减小。当初始干密度为2.0 g/cm³,掺砂比例为30%时,抗剪强度达到最大值。     

非饱和黄土剪切特性的试验研究

对渭南地区回填黄土进行不同含水率重塑后直剪试验,得到其抗剪强度以及强度参数。结果表明,相同围压下抗剪强度随含水量的增大而减小,粘聚力随含水量呈先增大后减小的趋势,内摩擦角随含水量线性减小。天然含水率下直剪试验的剪切速率对重塑土的强度参数有一定影响。     

某小区岩质边坡含软弱夹层结构面抗剪强度试验研究

结合细粒土室内直剪试验,并在剪切试验下研究了不同的粗粒含量(0%、20%、40%、60%)、不同含水率(12%、18%、20%)以及不同厚度(2、5、8mm)的软弱夹层土抗剪强度参数特性。试验结果表明,室内常规直剪试验测得的软弱夹层土的粘聚力C偏高,内摩擦角φ偏低,常规小直剪测得的综合摩擦系数f值高于软弱夹层土在岩块中的表现。便携式直剪的剪切强度随含水率增加逐渐降低,小直剪的剪切强度随含水率的增加先增大后减小,中间界限含水率值为18%;两种试验方法对粘聚力的影响规律是不同的,含水率的增加使内摩擦角发生不同程度的降低。在相同的法向应力下,随着厚度的增加,剪切强度呈现不同程度的降低;并随着厚度的增加,摩擦系数f大体呈逐渐减小趋势,当厚度超过一定值(大概8mm)后,摩擦系数f趋于稳定随着粗粒含量的增加,剪应力大体都呈现逐渐下降的趋势,在较大法向应力下,剪应力值趋于稳定。     

膨润土和高岭土掺量对饱和细砂剪切特性的影响

通过室内直接剪切试验,研究不同膨润土和高岭土掺量(5%、10%、15%、20%、25%及30%)对饱和砂土剪切特性的影响,提出了可供参考的不同掺量下饱和黏粒-砂混合土的抗剪强度指标。结果表明:掺入膨润土和高岭土黏粒后,饱和砂土的抗剪强度降低,黏聚力增大,内摩擦角减小,并且随着掺量的增加呈现一定的塑性;相同黏粒掺量下高岭土-砂混合土的黏聚力大于相应的膨润土-砂混合土黏聚力,内摩擦角小于相应的膨润土-砂混合土内摩擦。     

非饱和滑带土中粘粒含量及含水量的变化对其强度影响的试验研究

为了定量分析不同的滑带土颗粒级配情况下粘粒含量及含水量对粘聚力(c)和内摩擦角(φ)等强度参数的影响机制及变化规律,利用卡拉水电站田三滑坡体滑带土,进行了不同级配、不同粘粒含量及不同含水量组合的多组直剪试验方法,以揭示岩质边坡结构面中粘土矿物含量及含水量的变化对边坡岩体强度参数c、φ影响机制及变化规律。试验结果表明:当含水量不大于塑限时,c值随粘土矿物含量的增加而呈非线性增大,当含水量大于塑限时,c值随着粘土矿物的增加,先减小后增大,在粘粒含量为35%时c值最低;φ值随着粘粒含量的增加而减小,且在粘粒含量小于25%时φ值减小的速度较快,当粘粒含量大于25%时减小的速度减缓;并采用粒子群优化算法对试验成果作以解析。     

不同干密度下滨海相软土的强度分析

对不同干密度原状软土进行不排水不固结直剪试验,重点研究了干密度对渤海近海口地区软土力学特性的影响。探讨不同干密度软土的抗剪强度规律,并分析干密度对非饱和淤泥质黏土粘聚力以及内摩擦角的影响,得出结论:干密度增大,抗剪强度随之增大;粘聚力与内摩擦角也随着干密度增大而增大;土体抗剪强度参数与干密度存在一定的线性关系。     

干湿循环对粉砂土改良膨胀土裂隙及强度影响

为探究黄泛区粉砂土改良膨胀土路基在干湿循环作用下裂隙发育与强度的影响规律,设计并开展了室内干湿循环试验,分别进行了11%、13%、15%、17%四种不同含水率下改良膨胀土经历不同干湿循环次数的直剪试验,然后采用MATLAB开发的图像处理技术对干湿循环作用后的土样裂隙进行定量分析,探讨改良膨胀土的裂隙率和抗剪强度的关系。结果表明：随着含水率的增大,改良膨胀土的裂隙率、黏聚力和内摩擦角逐渐减小;当含水率一定时,裂隙的发展随干湿循环次数的增加而增大,改良膨胀土的黏聚力和内摩擦角随着裂隙率的增大而减小;当含水率为11%时,前两次干湿循环作用导致改良膨胀土的裂隙快速发展,裂隙率曲线较陡,黏聚力下降较快,但是内摩擦角变化不大,改良膨胀土的裂隙率和黏聚力的判定系数达到0.95;当含水率为17%时,前4次干湿循环作用下改良膨胀土的裂隙虽然发育迟缓但裂隙率增长较快,4次干湿循环之后裂隙率的增长变得不明显,裂隙率曲线较平缓,黏聚力和内摩擦角下降较少,改良膨胀土的裂隙率和黏聚力的相关系数仅为0.70。     

波浪荷载下含细粒砂土动力特性试验研究

采用空心圆柱扭剪仪对含细粒饱和砂土进行动力特性试验。试验结果表明:波浪荷载作用下,砂土的液化周次明显小于动三轴和动扭剪试验的振动周次;随着细粒含量的增大,含细粒砂土的液化周次先减小后增加,细粒含量为10%左右时最小;细粒含量较小时,含细粒砂土超静孔隙水压发展规律类似纯砂,当细粒含量达到15%以上时,逐渐呈现出类似黏土的规律;细粒含量、有效围压对模量归一化曲线无影响;掺加细粒后砂土的阻尼比归一化曲线受围压影响比较明显,有效围压越大,阻尼比越小。     

团聚体大小对填筑土强度影响的试验研究

为了了解团聚体大小对填筑土强度的影响,对不同改性填筑土的12组土样进行了一系列的无侧限抗压和剪切试验。结果表明:当团聚体的平均粒径小于3.5mm时,素土、纤维土和石灰土的粘聚力随粒径的增大而减小,内摩擦角随粒径的增大而增大;当团聚体的平均粒径大于3.5mm时,随粒径的增大,素土和石灰土的粘聚力明显增大且内摩擦角明显减小,纤维土的粘聚力和内摩擦角则变化不大;在受压破坏时,素土表现为应变软化的塑性破坏,纤维土表现为应变硬化的塑性破坏,石灰土则表现为完全的脆性破坏;素土、纤维土和石灰土的无侧限抗压强度随团聚体粒径的增大而降低。在试验结果的基础上,对团聚体大小的影响机理进行了分析和讨论。试验结论对进一步认识和掌握填筑土的工程性质具有重要意义。     

冻融循环条件下粉质粘土物理力学性质研究

以青藏高原的粉质粘土为研究对象,对土样进行了最多30次的冻融循环,并对不同循环后的土样进行了快速剪切试验,研究了不同含水率、不同干密度的粉质粘土的物理特性以及强度特性随冻融循环的变化规律,试验结果表明:冻融循环过程中,土样的干密度变化率随着含水率以及干密度的增加而增加,土的粘聚力随着含水率的减小和干密度的增加而增加,内摩擦角则无明显的规律。     

南阳膨胀土变形与强度特性的三轴试验研究

对南阳膨胀土做了4种应力路径的三轴试验，即控制吸力的各向同性压缩试验、控制净平均应力的收缩试验、控制净平均应力的膨胀试验、同时控制净室压力和吸力的排水剪切试验，结果表明：膨胀土各向同性压缩屈服特性仍可用一般非饱和土的LC屈服线描述；不同围压下的收缩路径的屈服吸力随围压增大而减小，且屈服后的收缩指数接近各向同性压缩屈服后的压缩指数；非饱和状态下的内摩擦角近似等于饱和状态下的有效内摩擦角，总粘聚力随吸力增加而线性增大；在各向同性压缩试验和三轴剪切试验过程中，土样含水量随净平均应力的变化都近似为线性关系。     

固结对黏性土抗剪强度的影响研究

针对天然沉积黏性土原状土样开展三轴固结不排水剪切和不固结不排水剪切对比试验,探讨固结对抗剪强度及其指标的影响规律。结果表明：土样在固结不排水剪切和不固结不排水剪切试验下,两者抗剪强度变化趋势大致相同,都随着土样含水率的增加而降低;不固件不排水剪切的黏聚力略高于固结不排水剪切的黏聚力,两者黏聚力均随着含水率的增加而降低,内摩擦角变化不明显;固结与不固结不排水剪切下,液限高的黏聚力高于液限低的试样的黏聚力,随着含水率的增加两者间的黏聚力逐渐接近;无论何种固结方式,在归一化含水率w后黏聚力均与归一化含水率w呈线性关系,随着归一化含水率w的增加,黏聚力逐渐降低,内摩擦角变化不明显。     

建筑再生骨料改良湿陷性黄土抗剪强度试验

为分析建筑再生骨料掺量对湿陷性黄土抗剪强度影响,首先采用重型击实仪确定不同再生骨料掺量湿陷性黄土的最优含水率和最大干密度,制备压实度0.98试样并进行直接剪切试验。结果表明,随建筑再生骨料掺量增加,建筑再生骨料改良湿陷性黄土最大干密度先增大后减小,而最优含水率逐渐降低;建筑再生骨料改良湿陷性黄土黏聚力先减小后增大再减小而内摩擦角先增大后减小,建筑再生骨料掺量为40%时,其黏聚力和内摩擦角均达到最大值。     

强夯高炉渣粉煤灰回填料大型直剪试验特性分析

依托某钢铁集团新建炼钢项目的地基处理方案,对含水率为0、8%和13%的三组高炉渣粉煤灰回填料试样分别进行大型直剪试验,研究含水率对回填料粘聚力和内摩擦角的影响程度,结果表明,随着含水率的增加,回填料的内摩擦角先增大后减少,回填料内摩擦角在含水率为8%时达到峰值;而粘聚力则先大幅度的下降后逐渐变缓,分析得出含水率对回填料的粘聚力变化影响显著,而对内摩擦角的影响相对较少,因此含水率控制在8%左右高炉渣粉煤灰回填料将获得最大的抗剪强度,为高炉渣应用于地基处理施工提供理论依据。     

基质吸力对非饱和网纹红土抗剪强度影响研究

非饱和土中的基质吸力对土体的抗剪强度具有很大的影响,为了研究非饱和网纹红土基质吸力对抗剪强度的影响,采用滤纸法和直剪试验法分析非饱和网纹红土抗剪强度随基质吸力的变化规律。试验结果表明:黏聚力对基质吸力变化的敏感程度高于内摩擦角;随基质吸力的增大,黏聚力均呈现出先增大后减小的变化规律,最大提高幅度达200%;内摩擦角随基质吸力的增大而增大,增大幅度约为200%,而含水率的变化规律则相反。