非饱和黄土状土基质吸力试验研究

以豫西地区黄土状土为研究对象,在室内进行非饱和土试验,研究不同密度及水分状态下土的基质吸力变化规律。试验结果表明:基质吸力随黄土状土含水量的增大,基质吸力减小;相同围压下,在含水率为7%时,基质吸力随干密度的增加缓慢增加,在含水率为10%和13%时基质吸力随干密度变化先增大后减小,并且有明显峰值的非线性关系;黄土状土的黏性只对基质吸力大小产生影响,对其基本变化规律无影响。     

黄河大堤饱和-非饱和土渗透特性研究

利用非饱和土三轴仪、特制的渗透试验压力室及其相应的量测控制装置,研究了黄河大堤非饱和土的渗透特性,得到了基质吸力、体积含水量和围压同渗透系数之间的关系曲线.结果表明:黄河大堤非饱和土的渗透系数不是常数,它随基质吸力的增大而减小,随围压的增大而增大,随含水量的增大而增大.     

非饱和高液限土土-水特性试验研究

为研究非饱和高液限土土-水特性及其不同条件下土-水特性试验的适用性,分别采用滤纸法、非饱和土固结仪法和现场试验法对公路边坡工程中非饱和高液限土进行测量土-水特征曲线的试验研究。结果表明:滤纸法测得的土-水特征曲线与室内方法存在差距,大部分在室内测得土-水特征曲线的回滞圈内,对曲线进行拟合得到含水率与基质吸力对数呈线性关系;室内非饱和土固结仪法试验得到的土-水特征曲线出现滞回效应,曲线利用VG模型可较好地拟合;现场监测得到的土-水特征曲线(SWCC)与室内试验方法的结果存在差距,但大部分在吸湿曲线和脱湿曲线之间,更接近吸湿曲线,曲线受土体上覆应力影响,上覆应力越大曲线越陡,且基质吸力与含水率成负相关,二者不存在滞后现象,曲线可利用线性函数较好地拟合。     

非饱和黄土抗剪强度特性试验研究

为了研究黄土滑坡的发生机理及剪切破坏特征,用探井法在延安滑坡体取样,进行了室内控制吸力的固结排水剪切试验,本次试验共做了10组(Q3、古土壤各5组)。试验结果表明:两种黄土存在不同剪切破坏面,古土壤颗粒中由于黏粒含量比较高,所以没有明显的剪切面;而Q3黄土由于其大孔隙发育,结构疏松,没有黏滞性,所以剪切面上有擦痕,存在明显的剪切面;抗剪强度参数会随着实验过程中基质吸力的改变而改变,黏聚力随着基质吸力的增加而增加,二者为线性关系;而内摩擦角的变化很小,几乎不随吸力的改变而改变;随着含水率的增加,吸力和黏聚力均呈现下降趋势,吸力的减小降低了土颗粒之间的有效应力,从而使土的抗剪强度降低。     

吸力在非饱和土强度中的应用

利用改进后的三轴试验仪,运用轴平移技术,通过试验研究了吸力对非饱和膨胀土强度特性的影响.试验表明,强度参数φb随吸力变化而变化,两者有一定的相关关系.在此基础上对非饱和土强度理论公式和有效应力公式进行了修正.     

滑坡滑带土非饱和蠕变特性模型研究

绝大多数滑坡的失稳过程实质为非饱和蠕变过程。在Singh-Mitchell研究成果的基础上,研究了低应力水平下蠕变变形与时间的关系,将蠕变过程划分为衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变3个阶段,并且将基质吸力作为一种新的应力变量反映到模型中,从而建立能够反映应力-吸力-应变-时间的非饱和蠕变模型。以三峡库区千将坪滑坡滑带土为研究对象,根据非饱和三轴蠕变试验数据对模型参数进行求解,并根据参数λ1、λ2与应力水平的关系,参数B、βDR与时间关系对模型进行修正,推导了适用于非饱和土的非线性蠕变模型。采用试验数据对模型进行验证,发现该模型能够较合理地预测滑坡滑带土的蠕变特性。     

非饱和膨胀土的现场观测技术

非饱和土的吸力测试是非饱和土研究中最重要也是最基本的测试技术.回顾了非饱和土现场试验的历史,结合近年开展的膨胀土渠道现场观测实践,从观测设备的原理出发,介绍了现场观测仪器及其埋设方法、观测试验成果,其经验可供岩土工程师在非饱和土现场实践中参考.     

强度折减有限元法在非饱和土边坡稳定分析中的应用

将强度折减有限元法推广到非饱和土边坡稳定分析中,并利用研制、开发的可应用于非饱和土边坡的强度折减有限元程序,对一个降雨导致的非饱和土边坡的滑动进行了机理分析和探讨。     

非饱和土力学理论在南水北调工程中的应用

简要回顾了非饱和土力学的研究历史及研究意义.结合南水北调中线工程中的膨胀土问题,探讨了非饱和土理论在渠道工程设计中的应用前景,重点论述了非饱和土抗剪强度理论及其简化计算方法,并从膨胀土的破坏机理、变形特点和强度特征出发,探讨了膨胀土渠坡工程处理措施和处理原则,为南水北调中线工程膨胀土渠段的设计和施工开拓了新的思路.     

非饱和粉土的动模量和阻尼比研究

使用吸力可控或可测的非饱和土振动三轴试验仪，对非饱和及饱和粉土进行动力变形试验，在不同净围压应力、不同初始含水量的条件下，得到了非饱和及饱和粉土试样的动应力应变骨架曲线、动弹性模量和阻尼比，并量测试样吸力。试验结果表明：（1）非饱和粉土的骨架曲线比饱和粉土的要高；（2）在相同净围压条件下，不同含水量的非饱和粉土动弹性模量大小几乎相近，而饱和土试样的动弹性模量略小；（3）在相同净围压条件下，不同含水量的非饱和粉土阻尼比也几乎相近，而饱和土粉土的阻尼比略大。上述试验结果可以用现代非饱和土力学理论来解释。     

基于统计模型的非饱和土渗透系数函数研究

对比分析2种基于统计模型预测非饱和土渗透系数的方法(Kunze法与Fredlund法),得出:2种方法本质相同,仅选取的积分限和积分变量形式不同,是对同一问题的2种不同表述。对其简化计算方法中各参数的选取进行深入分析,结果表明:分段数m取值介于15~50时较为合理,且Fredlund方法中取ln(1 000 000)(假定残余含水率为0)为积分上限、进气值的对数为积分下限,理论上会使预测结果偏大。当接近饱和含水率时,非饱和渗透系数随含水率的变化较为敏感,当接近残余含水率时,渗透系数变化率很小且差异性趋于不明显。     

非饱和土渗透系数曲线的分段简化模型

根据影响非饱和土渗透系数变化的主要因素,选取合理特征点将土-水特征曲线划分成4个阶段。在此基础上,对大量数据进行统计分析,建立了一种分段简化模型,用于描述级配不良的非黏性土的非饱和渗透系数曲线,只需知道该模型中特征点的相关参数即可得到完整渗透系数曲线,并通过现有数据进行了验证分析。验证结果表明:在低基质吸力(0＜ψ≤ψ_a)时,lnK-ψ曲线呈线性变化;而当θ_b＜θ≤θ_a时,lnK-lnθ曲线也有类似变化规律。     

非饱和土的土-水特征曲线的试验研究及应用

利用改进的非饱和土三轴仪,对非饱和土在不同围压条件下的基质吸力与含水量关系的试验研究。并根据试验结果,绘制非饱和土的土-水特征曲线与围压-基质吸力关系曲线。分析曲线规律,拟合基质吸力与体积含水量之间的函数,并通过土水特征曲线计算非饱和土的渗透系数及预测非饱和土的抗剪强度。     

利用瞬态剖面法测定非饱和黄土的渗透性曲线

瞬态剖面法是量测非饱和土渗透系数的直接方法之一。本文以室内模型试验为基础，利用瞬态剖面法测量重塑黄土试样的非饱和渗透系数。试验以陕西泾阳泾河南岸的黄土塬南缘马兰黄土为对象，将重塑干黄土样筛入一圆形玻璃筒内，上部补给一定量的水，然后量测不同时刻土柱内不同深度的质量含水量，并换算为体积含水量；同时采用张力计法测定模型桶土样的土-水特征曲线，即不同含水量土样的基质吸力。计算得到不同时刻模型桶内土样的水头剖面，由此确定渗流速度和水力梯度，并得出不同体积含水量土样的渗透系数。对瞬态剖面法得到重塑黄土样的非饱和渗透系数进行回归分析，获得渗透系数与含水量，渗透系数与基质吸力的指数函数关系。     

自由状态下高压实非饱和高庙子膨润土的渗透系数

高放废弃物深地质处置库中,由高压实膨润土形成的人工屏障,起着阻障围岩中地下水渗入内库和阻止核素迁移、以及防止库内高放废物辐射扩散的作用;高压实膨润土还具有填充围岩和核废料包装罐之间缝隙的作用。因此,有必要研究自由状态下、高压实膨润土的非饱和渗透性能和水化膨胀特性。采用瞬时截面法试验研究了自由膨胀状态下、高压实高庙子膨润土的非饱和渗透系数;采用数显百分表量测了膨润土在水化下的膨胀变形。结果表明：自由膨胀状态下,干密度为1.70g/cm3的高压实高庙子膨润土的非饱和渗透系数基本在1.00×10-12 m/s与1.00×10-15 m/s之间变化;且随吸力减小（饱和度增加）基本上呈现先减小后增加的趋势。在膨润土饱和时,膨润土土柱的水平膨胀应变最大是8.16%;垂直膨胀应变最大是8.40%。孔隙比随吸力的减小基本上呈现逐渐增加的趋势。     

三峡库区某滑坡土非饱和松弛特性 试验研究及模型建立

为了解基质吸力对非饱和土松驰特性的影响,利用GDS非饱和三轴仪的高级加载模块对三峡库区某滑坡土样开展了不同基质吸力的非饱和松弛试验,选取了与试验松弛曲线较一致的指数函数、对数函数、幂函数分别进行了曲线拟合,在对3种拟合结果进行对比分析基础上,确定了拟合精度最高的幂函数作为松弛模型,并分别求出了不同基质吸力作用下松弛曲线的模型参数。同时分析了各模型参数与基质吸力之间的相关性,并建立了模型参数与基质吸力之间的关系函数,据此建立了能反映基质吸力影响的非饱和土松弛模型。     

非饱和土PS加固方法的初步分析

非饱和土在实际工程中分布广泛,其工程特性复杂.在非饱和土力学中,应力理论和强度理论是非饱和土变形与稳定性分析理论中的重要基础.目前,非饱和士力学的理论框架、实验技术还处于基础研究阶段.在非饱和土的加固保护方面,有较为熟悉的常规的保护和加固方法,诸如换土处理、密实处理、排水处理、加筋处理、热学处理、灌浆法、搅拌法等.但这...     

基质吸力对非饱和黏土抗剪强度的影响

通过直剪试验,探讨了基质吸力与非饱和黏土抗剪强度的关系,结果表明:含水量对非饱和黏土基质吸力的影响较大,随着基质吸力的增大含水量减小,这种减小的趋势在基质吸力小于400 kPa时较明显;非饱和黏土抗剪强度与基质吸力之间的关系是非线性的,且存在转折点;基质吸力对非饱和黏土抗剪强度的提高有限。