海底粉土动力特性的试验研究

为了对杭州湾海底粉质土在波浪荷载作用下的动力特性进行研究,选用杭州湾地区分布较广的粉土,通过一系列模拟不同振动频率的波浪荷载的动三轴试验,探讨了振动频率的变化对粉土动应变、动孔压和动强度的影响。试验结果表明:波浪荷载作用下振动频率的大小对土体的累积轴向应变和动强度有较大影响;振动频率的变化对动孔压的发展趋势的影响不明显,同时围压对动孔压比的影响很小,动孔压比与累积轴向应变的关系曲线具有良好的归一性。     

基于加速应力试验方法的气泡混合轻质土使用寿命估计研究

基于加速应力试验方法,借助概率统计理论分析了以水泥、水和气泡群为组成材料的气泡混合轻质土疲劳寿命的特点及其分布,建立了气泡混合轻质土的线性化疲劳方程,预测了气泡混合轻质土在正常车辆荷载作用下的使用寿命。研究结论表明:通过不同加速应力下疲劳寿命的平均值、标准差和变异系数3个指标判别,同一应力下的气泡混合轻质土的疲劳寿命离散性较小,离散程度随着加速应力的增大而增大;基于加速应力试验结果线性回归分析,证明气泡混合轻质土疲劳寿命服从对数正态分布;建立了气泡混合轻质土的疲劳寿命方程,表明疲劳寿命的对数是加速应力的递减函数;估计了正常车辆荷载作用下气泡混合轻质土的平均使用寿命约为73 a。     

泡沫塑料混合轻质土在循环荷载下的力学性质

泡沫塑料混合轻质土是一种性质优良的轻质土,能够有效提高路基稳定性,减小路基的沉降。材料在道路循环荷载下的强度低于静力强度,以静力强度作为设计参数偏于危险。通过室内试验研究了循环荷载下泡沫塑料混合轻质土的力学性质,发现在循环荷载下泡沫塑料混合轻质土的应力应变关系有稳定型和破坏型两种,临界加载比建议取0.75,即在循环荷载下的强度宜取为无侧限抗压强度的0.75倍;破坏应变大于一次加载的情况,且随加载比的增加而减小;回弹曲线和再压缩曲线斜率相近,而且随循环次数的增加基本不变。     

冲击荷载作用下气泡轻质土性能试验研究

气泡混合轻质土已广泛应用于高速公路的加固问题。然而在周期性车辆冲击荷载作用下,气泡混合轻质土会产生裂纹甚至开裂破坏。为了研究在冲击荷载作用下,气泡混合轻质土的抗裂性能,基于室内垂直冲击试验,分析了不同发泡剂掺量下混合轻质土的抗裂性能,并研究了各试件初裂及终裂破坏次数的发展规律。研究结果表明:气泡混合轻质土的初裂次数与普通混合土相近,但其终裂破坏次数远远大于普通混合土,具有较强的抗冲击性能;气泡混合轻质土其终裂次数随着发泡剂掺量的提高而增大,气泡混合土孔隙的存在能明显提高材料抗击性能,延缓材料的脆性破坏。     

河道淤泥气泡混合轻质土剪切流变特性及模型

利用剪切流变试验对以水泥为固化剂的河道淤泥气泡混合轻质土的流变特性进行了试验研究。试验结果表明,经固化处理的河道淤泥气泡混合轻质土在荷载作用下具有类似于硬粘性土的流变特征。剪切流变可以分为3个阶段:在剪应力水平较低时,剪切流变曲线呈衰减稳定型;随着剪应力水平的提高,剪切流变曲线呈非稳定的等速型;当剪应力水平增大到一定程度时,剪切流变曲线呈加速型。河道淤泥气泡混合轻质土的流变性随着混合轻质土强度的提高而降低。根据试验所呈现的剪切流变规律,可以发现河道淤泥气泡混合轻质土的剪切流变符合七元件黏弹塑性剪切流变模型,模型能够比较好地描述河道淤泥混合轻质土在各种剪应力水平下的衰减、等速以及加速流变过程。     

土工格栅加筋黏性土动力性能的试验研究

对土工格栅加筋黏性土进行不固结不排水的动态三轴振动试验。试验结果表明,在黏性土中布置格栅筋材,在一定程度上能提高加筋土体的动抗剪强度;加筋层数越多,加筋土动强度越大;土工格栅加筋黏性土的加筋效果在高围压下能够更好地发挥。加筋土动强度指标提高体现在动黏聚力的增大上,而对动摩擦角几乎没有影响,循环荷载振动次数对动强度指标影...     

高速列车荷载作用的动三轴试验模拟

动三轴试验是目前最常见的获取高速列车荷载作用下土体变形、强度特性的室内试验手段。为探讨模拟高速列车荷载时加荷模式、排水条件、加荷次数等因素对试验结果的影响,利用GDS动三轴仪,对高速铁路沿线典型黏性土进行高振次循环动三轴试验,研究不同试验条件下试样变形、孔压发展规律和临界循环应力比的变化。研究建议可采用半正弦波在排水条件下进行动力试验模拟高速列车荷载,获得地基土体的最大可能变形和临界动应力比,从而简化试验过程,大大缩短试验时间。     

循环荷载作用下红砂岩风化土动强度特性试验研究

利用GDS动三轴试验系统,采用单轴加载的方式对红砂岩风化土进行多组固结不排水三轴试验,研究不同围压及固结应力比对红砂岩风化土动强度变化规律的影响。研究表明:循环荷载作用下红砂岩风化土的变形发展规律在不等向与等向固结条件下有很大差异;在等向固结条件下,围压的增加有助于动强度的提高;而由于红砂岩风化土的崩解破裂性和固结静偏力的剪切作用,使红砂岩风化土在不等向固结条件下的动强度小于等向固结条件下的动强度;不同围压对红砂岩风化土动应力比与振次的影响效果不显著,试样都在1 000个循环振次内发生破坏。最后,根据选定的破坏标准给出了相应的动强度曲线和动抗剪强度指标。     

粉土液化特性的试验研究

利用TYD-20动三轴实验机对杭州湾附近的近海粉土，模拟不同的波浪荷载作用下相同固结比的不排水动三轴的动强度和液化试验，对所得的试验结果进行比较，研究频率改变对液化特性的影响，从而总结不同的振动频率和不同的振幅对粉土液化强度的影响程度，为判断粉土液化的可能性和附加变形提供科学有效的分析方法。     

外掺料对气泡混合轻质土性能影响研究

针对越来越多的气泡混合轻质土在市政工程和公路工程中的回填应用,文章结合绍诸高速公路SZTJ04合同段工程气泡混合轻质土回填工程,试验分析了各种常用外掺料对气泡混合轻质土强度的影响,为将来更多的气泡混合轻质土回填工程充分利用工业废渣,就地取用原状土来减少水泥用量,降低成本提供了指导。     

轻质土的原材料及强度特性试验研究

气泡混合轻质土的性能主要受发泡剂以及原料土掺入量的影响,本文通过室内试验找到了发泡剂和原料土的合理掺入量,并通过对试验结果的综合分析,探讨了气泡混合轻质土强度指标随气泡和原料土的掺入量变化的规律。     

动荷载作用下杭州粉土动强度试验研究

通过对杭州粉土进行固结不排水动三轴试验,研究围压和固结比在动荷载作用下对杭州粉土动强度的影响,总结了不同固结比、不同围压的条件下,杭州粉土动强度的变化规律。     

路基填料动力性能试验研究

通过动力三轴试验,近似模拟车辆荷载振动作用下,路基土在不同频率、压实度、围压及含水率条件下,其强度与刚度性能之间的影响关系与变化规律,为动荷载作用下的路基稳定性评价模型提供必要的计算参数。     

气泡混合轻质土的研制及其性能

起泡剂是制备气泡混合轻质土的关键,通过研制复配起泡剂,选用粘性土作为原料土,制作气泡混合轻质土并对其容重及强度性能进行试验研究.通过试验结果的综合分析,提出了该气泡混合轻质土容重及强度指标随各影响因素的变化规律.试验中所有制备试样的容重在0.591～1.124g/cm3之间、强度在300～800kPa之间变化,能够达到实际工程应用的要求.     

基于两种试验设计的气泡混合轻质土配合比研究

目的:研究以黏土为原料土的气泡混合轻质土的最优配合比。方法:应用均匀设计和正交设计法安排气泡混合轻质土试验,研究其不同成分对容重、流动度和28d抗压强度的影响,并根据试验结果进行多元线性回归分析和方差分析,最后综合正交试验结果和经济因素得到气泡混合轻质土的最优配合比。结果:建立的回归方程式对试验结果有很好的拟合性,在各原材料中,水泥的用量对强度有显著的影响,而其他原材料对强度的影响较弱。结论:从气泡混合轻质土的各原材料出发,使用两种实验设计方法,为今后其配合比的研究提供了理论依据,大大缩短了试验时间,节约了成本。     

循环振动对饱和粉土初始动剪模量的影响

初始动剪模量是土体多种结构性因素的综合反映,除固结压力和孔隙比(密度)这两个主要因素外,还受循环振动影响。以往对该因素的研究偏重于干砂,且预振时施加的剪应变幅多低于10-3;对于饱和土体,尤其是对经受过较大振幅振动后土体初始动剪模量的研究十分有限。本文利用安装弯曲元的动三轴仪,在等向固结条件下对不同相对密度的饱和粉土进行不排水循环三轴试验,同时监测试样的剪切波速,获得循环动力加载过程中土的初始动剪模量。为保证试验结果的可靠性,同时进行了共振柱试验,比较确定弯曲元接收信号的到达点;评估了不同孔压发展程度下试验暂停时间对测试结果的影响。结果表明:在一定次数大振幅循环荷载作用下观察到初始动剪模量有别于相同应力下固结后得到的模量值,出现附加衰减或增长,正是循环荷载作用下土微观结构变化的外部宏观表现。这种附加变化由土颗粒接触行为决定,受到试样初始条件和振动幅值等多种因素的影响,表现出不同的变化模式。     

水平荷载作用下张力腿平台吸力式基础的物理模拟

介绍了张力腿平台吸力式基础在水平静载和循环动荷载作用下的离心模型试验。通过水平静载离心试验获得了基础的水平承载力。利用电磁式激振器模拟动荷载,研究在动荷载作用下吸力式基础的动力响应,并比较了荷载强度和基础刚度对基础动力响应的影响。分析结果表明,在动荷载作用下,泥面下1～2 m深度内土体中孔压最大。当动荷载强度超过临界承载力时,基础周围土体有非常强的液化可能性。综合孔压变化和基础沉降规律分析基础有两种可能的破坏模式:振动最初1～2 h内的液化破坏和长时间激振后沉降过大引发的问题。将单桶连接成多桶基础,增大基础刚度,在相同动载强度下,周围孔压增长和激振沉降均小于承受相同荷载条件的单桶基础。     

堆石料动力残余应变模型研究

采用大型静动三轴压缩试验仪,对某面板堆石坝筑坝材料进行了动残余变形试验,研究了砂砾石料和开挖料在循环荷载作用下的残余变形特性及其影响因素。试验资料表明,动荷载作用下第一次循环振动诱发的残余剪应变最大,随着振次增长,剪应变持续增加,在试验设定的振次内,未出现收敛趋势。与之不同,残余体应变在循环荷载作用下有明显的收敛趋势。基于试验结果建立了残余变形与循环振动周次和动剪应变振幅的关系,提出了计算模型。模型共8个参数,均可通过动三轴试验确定,能较好地反映残余应变发展规律。     

循环荷载下铁精矿动力特性试验研究

利用空心圆柱扭剪仪（HCA）施加竖向#x02014;环向耦合循环荷载模拟波浪荷载的作用,对船载散装铁精矿进行了动力特性试验。通过对动应变、动强度和孔隙水压力变化曲线进行分析,探讨了含水率、动应力和振动周数等因素对铁精矿动力特性的影响。试验表明：含水率是影响铁精矿动力特性的关键因素。铁精矿存在临界含水率,如果超过这一临界含水率,铁精矿即使在较小的动应力、足够长的振动周数下,也会缓慢发展达到破坏状态。而高含水率的铁精矿试样即使在较小的动应力作用下也会迅速发生破坏。对比常规动三轴试验,可以发现竖向-扭向循环耦合剪切试验得出的铁精矿动强度随含水率的增加而迅速降低。研究可为实际船载铁精矿提供安全的含水率范围。     

不同加载条件下泡沫轻质土力学特性试验研究

通过对湿重度分别为5.5 kN/m³和6.0 kN/m³的泡沫轻质土进行不同约束边界的无侧限抗压强度试验及三轴剪切试验,研究了泡沫轻质土在不同加载方式、加载边界条件下的强度力学特性。试验结果表明：在不同摩擦边界条件下,泡沫轻质土无侧限抗压强度试验其应力-应变曲线均出现软化特性,在无摩擦条件下,由于接触面与试样间的套箍约束作用较弱,其无侧限抗压强度极限值降低,峰值强度对应的应变减小;湿重度为6.0 k N/m³的泡沫轻质土比湿重度为5.5 kN/m³的泡沫轻质土配合比中增加约9.4%的水泥掺量,而强度增加约42%,水泥掺量和气泡群量的改变会对泡沫轻质土强度有显著影响。