粗颗粒含量对粗颗粒土抗剪强度指标的影响研究

抗剪强度指标作为粗颗粒土工程特性中较为关键的一项,其值与粗颗粒土的级配紧密相关。选取灰岩质碎石土填料进行击实和大型三轴试验,研究了粗颗粒土抗剪强度指标随P_5含量(粒径大于5 mm颗粒含量)的变化规律。试验表明:当P_5含量在35%～85%范围内时,粗颗粒土的最大干密度和内摩擦角都随着P_5的增加先增加后减少,且都在P_5为75%时达到峰值;粗颗粒土的黏聚力随着P_5含量先减小后增大,且当P_5为55%时达到最小值;粗颗粒土的最优含水率随着P_5含量先增大后减小,且当P_5为55%时达到最大值;P_5含量在75%时级配良好且拥有较好的抗剪性能。     

灰岩质粗粒土侧限压缩试验研究

以灰岩质粗粒土为研究对象,在95%压实度和最优含水率下进行不同粗粒含量的侧限压缩试验。通过分析P5含量与P2-5含量与沉降量、压缩模量、孔隙比的关系曲线来研究P5含量和P2-5含量对工程特性的影响。结果发现:在P5含量小于55%时,压缩模量随P5含量的增加缓慢增加,孔隙比随P5含量的增加逐渐减小;当P5含量介于55%和80%之间时,压缩模量随P5含量的增加迅速增大,而孔隙比几乎不随P5含量变化;当P5含量大于80%时,压缩模量随P5含量的增加而变化不大,孔隙比随P5含量增加迅速增大;当P5含量介于60%～70%,且P5含量不变时,随着P2-5含量增加,使得骨架效应增强,Es呈现明显增大现象。P5含量在一定范围内对灰岩质粗粒土的工程特性起主导作用。     

宽级配粗粒土压缩变形特性试验研究

堆石坝工后沉降变形是影响坝体安全运行的关键。为研究筑坝粗粒土不同骨架结构的受力特 性,以及填筑因素对其压缩变形特性的影响,选取筑坝粗粒料设计不同粗粒含量 Ｐ5、密度 ρ与含水率 ω, 开展了 16组侧限压缩试验。研究结果表明:相同初始孔隙比、不同粗粒含量土体骨架结构的疏密程度 不同,随粗粒含量 Ｐ5增大,粗粒土压缩后孔隙比变化 Δｅ呈先增大后减小的趋势,且粗粒含量 60％的土 体压缩后孔隙率最小,干密度最大。压缩后,依据粗颗粒相互排列与接触的关系,可将粗粒土骨架结构 分为粗粒悬浮、粗粒咬合与粗粒架空三种类型。通过极差分析,土体的密度 ρ对其压缩变形影响最大, 其次是粗粒含量 Ｐ5,含水率 ω的影响最小。     

黏性粗粒土压实特性试验研究

为研究黏性粗粒土压实特性的影响因素,采用自制大型击实仪对不同级配的黏性粗粒土进行不同击实功的击实试验。结果表明:粒径大于5 mm的砾石含量P5是影响黏性粗粒土最大干容重的重要因素,当P5的含量为40%~65%时能获得最佳压实效果;黏性粗粒土最优含水率与P5含量呈良好的线性相关关系,粗粒颗粒级配越差,颗粒越均匀,其表现的线性规律越明显;击实过程中,黏性粗粒土破碎率为30%~45%时,土样能获得最大干容重,而且土样级配越好,获得最大干容重所要求的粗粒含量降低率越小。     

城市固体废弃物(MSW)的压缩规律和沉降模型

为了从理论上明确主次压缩各自对沉降的贡献,更准确地预测垃圾土的长期沉降,在垃圾土的压缩性质中,将主次压缩从荷载施加初便分别考虑,考虑垃圾土的降解对主压缩系数的影响,以及通过试验研究了应力对于次压缩系数和主固结完成时间的影响,结果显示,次压缩随着应力的增加而减小。结合降解模型及主次压缩模型提出了考虑降解、主压缩、次压缩三部分的沉降模型,并通过试验进行了验证。更多还原     

浸水时间对砂泥岩填料压缩特性影响试验研究

土料压缩特性参数是计算地基沉降变形的重要指标。为明确砂泥岩混合填料在不同浸水时间下压缩特性,设置7组不同时间的浸水方案、2种浸水方式,采用侧限压缩试验探究砂泥岩填料经不同时间浸水后的强度变化规律。试验结果表明,与不浸水试样相比,砂泥岩混合料浸水1 h后轴向变形增大11.48%,浸水5 d后,压缩模量降低了31.22%,压缩系数增大了45.03%;浸水5 d后,轴向变形比浸水1 h增大了47.40%,孔隙比减小了7.71%。长时间浸水降低砂泥岩混合料压缩模量,增大其压缩系数,其压缩变形增大。建议将压缩系数、压缩指数与压缩模量相结合来评判砂泥岩混合料长期浸水条件下的压缩特性。不同浸水时间下的应力应变曲线在ln ε-ln p平面内呈直线,曲线簇呈扫帚状且有汇聚趋势。浸水饱和与真空抽气饱和的试验数据差值小于5%,这两种饱和试验方法对砂泥岩混合料压缩特性的影响不明显。     

非饱和重塑黄土固结特性试验研究

以延安新区工程建设中填方区的重塑黄土为研究对象,以准确计算填方区黄土地基的沉降为主要目标,以工程实际中填方区黄土的岩土工程设计参数为参照,室内制取了 Q3重塑黄土固结样。开展了4组控制吸力的非饱和土固结试验,得到了非饱和重塑黄土的压缩曲线,分析了吸力对重塑黄土固结特性的影响。研究表明：初始状态相同的重塑黄土土样,压缩系数随吸力的增大而减小;非饱和重塑黄土试样的压缩指数除了受竖向压力影响外,也受吸力作用的影响,压缩指数随着吸力的增大而减小;在2 MPa 的竖向应力下,重塑黄土土样总的竖向应变较小,最大的竖向应变为0．7％。     

确定大径粗粒土最大密度的近似方法

本文在大量粗粒土最大、最小密度试验资料的基础上,根据ρ_(min)～d_(max)和ρ_(dmin)～d_(max),ρ_(dmax)～P_5和ρ_(dmin)～P_5的相似性,提出由实测粗粒土(d_(max)=60mm模型级配)的ρ_(dmax)、ρ_(dmin)和大径粗粒土(原级配料)的ρ_(dmin)等资料;确定大径粗粒土的最大密度ρ_(dmax),为设计和施工确定大径粗粒土的填筑标准和密度指标提供依据。     

压缩过程中粗粒土渗透性变化的试验分析

为了研究影响粗粒土渗透系数大小的因素,采用实际工程用砂,通过不同条件下室内渗透试验,分别研究了粗粒土的粒径大小、干容重及相对密实度对渗透系数的影响。结果表明:对于同一粒度成分的粗粒土而言,其渗透系数随干容重的增加而减小,随相对密实度的增加而减小;在粗砂粒范围内,渗透系数随均值粒径的增大而快速增大;在细砾土粒径范围时,渗透系数随均值粒径增大的现象不显著。研究结果表明压缩作用使砂粒土渗透系数的减小较为显著,而对细砾土渗透系数的影响不明显。     

二灰土的压缩特性研究

为研究二灰土的压缩特性,采用室内压缩试验方法,分析最优含水率、压实度对压缩性的影响。结果表明,试样最优含水率＋2％时,压实度在95．5％时压缩系数发生拐点,压缩模量在土体压实度增大过程中存在极值。由此可以得出结论,最优含水率附近,二灰土的压缩性随压实度的增加而存在拐点。研究结果可作为工程建设参考依据。     

黏质粗颗粒土固结特性及对慢剪速率的影响

黏质粗颗粒土慢剪剪切速率与固结时间相关。为了探索不同固结压力下适用的剪切速率，对泥岩和黄土混合料进行大型压缩试验，以固结度达到90%所对应的时间t₉₀为基准，研究试样固结特性及剪切速率确定方法。试验结果表明：试样固结系数随固结压力增加呈先迅速减小后略有增加的趋势，拐点压力附近渗透系数已趋于稳定，而压缩系数变化显著。剪切速率与固结系数呈线性关系，固结压力小于1 000 kPa时，剪切速率应根据固结系数进行确定，固结压力大于1 000 kPa时，试验可按0.03 mm/min剪切速率进行。     

结合水对昆明红黏土压缩特性的影响研究

通过等温吸附试验及压缩试验,获得昆明红黏土压缩特性随含水量的变化规律,探讨结合水含量与红黏土压缩性指标之间的关系,阐释结合水对其压缩特性影响的微观机制;采用MATLAB构建相应的数学模型,从土力学角度揭示红黏土的压缩机理。结果表明,昆明红黏土等温吸附曲线分为3个阶段;压缩系数随含水量的变化出现“单峰”值,压缩模量随含水量增加呈减小的趋势,且有较明显的分界点,呈指数函数关系;三维拟合曲面以含水量为桥梁,建立压缩系数与孔隙比对应关系;结合水含量影响土颗粒结构的稳定性、压缩性,随着自由水的出现,水膜间连接力降低,润滑作用出现,导致土颗粒间摩擦力减小,抗压缩性减弱。     

P5含量对砾类土强度与变形特性影响的试验研究

为了研究粗粒含量对砾类土的强度与变形特性的影响,本文对5种不同粗粒含量的强风化灰岩土石混合体开展了室内大型直剪试验与数值模拟研究,并获取相关的强度与变形参数。室内试验结果表明:随粗粒含量增加,抗剪强度参数先增大后减小,粗粒含量70%时试样内摩擦角达到最大,黏聚力变化无明显规律。对实验数据进行统计分析表明,用径径比可以很好地体现试样级配、粒径大小、含量、试样尺寸的关系,最终得到抗剪强度与径径比关系的经验公式,可以初步预测粗粒土的抗剪强度。数值模拟结果表明:使用Clump"聚粒"模型模拟砾石能较好地拟合剪应力与剪位移曲线;剪切过程中剪切带附近颗粒运动表现为上凸的弧线,这个现象持续至剪切结束;力链表现为倾斜的珊瑚状,随剪切进行力链不断发展增强,至剪切完成力链稍有衰减。     

含水率对红砂岩粗粒土压实变形特征的影响

为研究含水率对红砂岩粗粒土静力压实变形特征的影响,利用自制装置在电子万能试验机上进行静力压实试验,得到6种不同含水率红砂岩粗粒土压实试验的压力-位移关系,分析含水率对静力压实变形特征的影响。结果表明:红砂岩粗粒土在静力压实过程中的应力与应变符合指数关系;红砂岩粗粒土的压缩模量随对应应力范围终值的增大而增大,两者之间呈线性关系;红砂岩粗粒土的静力压实过程可分为3个阶段:压密阶段、破碎阶段和稳定阶段;在静力压实过程中,应变增长存在拐点;应变拐点的出现,标志着红砂岩粗粒土静力压实过程由压密阶段转向破碎阶段。     

衡水沉降区不同深度黏土固结特性研究

对衡水沉降漏斗中心地层分层取样，进行不同压力等级下的高压固结试验，研究各压力等级下土的压缩固结特性，在试验基础上系统总结了衡水沉降区整个第四系不同埋深黏性土固结特点和规律，分析了黏性土固结特性与地面沉降之间的内在关系。     

上覆粗粒土层对堤基管涌破坏的细观机制研究

为了系统研究上覆粗粒土层对堤基管涌破坏的微观机制,采用PFC3D并结合"休止角标定法"对模型进行标定,快速、准确地建立了材料宏观参数与颗粒细观参数间联系,有效地模拟了粗粒土渗透变形的发展过程,获得了渗透变形的微观参数和运移规律。结果表明:上覆粗粒土层中细料含量为10%、20%时,在水压力作用下细颗粒在骨架颗粒间运动并发生流失,表现为管涌型破坏,且上覆粗粒土层中细料含量越少,细砂层越易破坏;当细料含量为30%时,管涌口附近土体发生流土型破坏,而后上覆粗粒土骨架颗粒与细砂层颗粒同步流失并逐步向上游发展,表现为管涌型破坏,整体颗粒流失呈现为过渡性渗透破坏;上覆粗粒土层为管涌型土时,上覆粗粒土骨架颗粒在水头压力作用下会发生快速沉降,上覆粗粒土层为过渡性土时,上覆粗粒土层初始没有发生下沉,在上覆土层发生流土破坏后,才逐渐开始下沉,且上覆粗粒土的沉降量随着上覆粗粒土骨架颗粒中细料含量的减少而增加。本研究在方法上可为三维颗粒流数值模拟中细观参数的标定提供一定参考,并揭示了上覆土层细颗粒含量对渗透变形的影响及颗粒微观运移规律。     

内河码头回填料压缩-渗流耦合特性试验

利用高级固结试验系统对不同配合比的砂泥岩混合料进行压缩固结试验,研究不同竖向压力下土体的压缩、回弹及再压缩过程中压缩与渗透的耦合变化特征。试验结果表明:土体的压缩系数随竖向压力的增大趋于稳定,随泥岩含量的增大而增大;压缩指数随泥岩含量的增大而增大,即泥岩含量越高,土体的压缩性越强;土体渗透系数随孔隙比的增大而加速增大,随泥岩含量的增大而减小;提出一维渗流-压缩固结耦合有限差分计算方法,克服了太沙基固结理论中渗透系数恒定及小变形的假定。     

粗粒料级配缩尺中相似比例对密度影响的试验研究

针对粗粒料密度研究中变量复杂问题,为探究不同相似比例n值对试验材料密度变化的影响规律,以红石岩堰塞坝料的两条代表性级配为研究对象,在相同的试验条件和参数标准下,分别研究不同变量指标对密度的影响。结果显示:最大干密度和最小干密度均随相似比例n值的增加呈先增加后减小的变化趋势;同时,由于相似比例n值的不同引起了其它级配特征值的变化,材料P_5含量在小于30%范围内变化时对最大干密度的影响较为明显,随P_5含量的增大呈增大趋势;C_u/C_c对密度的影响与P_5相似,下凹型级配中最大干密度和最小干密度随中值粒径d_(50)增大呈先增大后减小,总体趋于减小的变化规律。结果表明:相似比例n值会影响材料之间粗细颗粒的填充关系,对下凹型级配曲线密度产生明显影响,对平均级配曲线影响较小,室内试验时需选择适宜的相似比例。     

安哥拉红砂湿陷性影响因素试验研究

湿陷性是安哥拉红砂的典型工程特性，研究其影响因素对红砂地区岩土工程勘察评价具有重要意义。基于安哥拉红砂原状土与重塑土的室内压缩试验，探讨了压力、含水率、结构性、干密度和细粒土含量对红砂湿陷性的影响规律。试验结果表明：试验压力>100 kPa时，红砂重塑样湿陷系数约是原状土的2.0倍；红砂湿陷系数与试验压力和细粒土含量呈正相关关系，随压力和细粒土含量增加而增加但存在峰值压力和峰值细粒土含量，峰值压力为300 kPa,峰值细粒土含量为60%～80%;红砂湿陷系数与干密度和含水率整体上呈反比关系，原状红砂湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为9%和13%;重塑土湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为11%和13%,界限干密度分别为1.80 g/cm³和1.90 g/cm³,对应的压实系数分别为0.92和0.97。湿陷性红砂地区工程建设可通过提高干密度消除其湿陷性。     

水泥固化锌污染土压缩特性影响因素分析

基于固结试验,研究了不同养护温度、锌离子质量分数及水泥掺量条件下水泥固化锌污染土的压缩特性,推导出能够综合反映三者对压缩系数影响规律的经验式。结果表明:基于该经验公式,根据某一已知条件（即上述3个变量值）对应的固化体或者素土的压缩系数值可以较好地预测其他条件下的固化体压缩系数。此外,锌离子质量分数一定时,固化体压缩系数随水泥掺量的增大呈指数性减小。水泥掺量一定时,压缩系数随锌离子质量分数的增大而增大。压缩系数随养护温度的提高而减小,固化体压缩系数比值与养护温度之间呈现较好的对数函数关系。