室内土体剪切试验方法比较及结果分析

收集多个工程的资料,比较和分析各种土体剪切试验方法优缺点以及指标差异性,为设计人员在工程设计中正确选择试验方法、试验条件及合理利用抗剪强度指标提供参考.     

含水量对昆明非饱和土抗剪强度影响的试验研究

在岩土工程领域,绝大多数土体位于地下水位以上,处于非饱和土状态,尤其是公路、坝体、浅层边坡等工程。非饱和土的抗剪强度与其含水量(饱和度)或基质吸力关系密切。利用改进的直剪仪,对不同初始含水量状态下的昆明地区非饱和土体进行抗剪强度试验,获得了含水量与非饱和土体抗剪强度及其指标参数之间的关系,结果表明,在相同试验条件下土体的抗剪强度随着含水量的减小而不断增大。     

深孔原位直剪测试仪的研制及应用

原位直剪试验是获取土体抗剪强度参数的有效方法。在参考室内和原位直剪仪后,研制出一种深孔原位直剪测试仪,介绍了结构组成、工作原理和技术优点。该设备可测定深埋地下软土、细砂的抗剪强度。设备的取样方式为测试杯直接插入土中取样,实现对土壤样本扰动最小化。测试杯中装有高精度传感器,通过对土体垂直和水平加载的方式,压力传感器可以测定土体的应力参数。该设备体积小、易携带,可自动采集数据,适用于复杂的现场环境。使用该设备对砂土进行抗剪试验,获得的抗剪强度参数与室内直剪试验的结果接近。最终结果表明,深孔原位直剪测试仪可应用于砂土、软土的抗剪强度测试。     

原位剪切试验在工程滑坡勘察中的应用

岩土体的抗剪强度指标，尤其是作为薄弱层的岩体结构面的抗剪强度，在滑坡稳定分析中起着至关重要的作用。现场原位剪切试验，试样受扰动小，试验状态与岩土体所处真实状态较为吻合，得到的参数也更加真实，是滑坡勘察原位测试的重要手段之一。适用于测定边坡的岩土结构面、岩土接触面、滑动面以及含碎石黏土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度。重庆华宇·观澜华府项目工程滑坡勘察，在现场做原位剪切试验的同时，采集原状样品进行室内直剪试验，获取2种不同试验下的抗剪强度参数，分别取用2种参数对不同工况下的滑坡体进行稳定性分析计算，并与滑坡体的实际变形特征进行比较，从而验证了原位剪切试验确定岩土体抗剪强度参数的合理性，可为类似工程提供参考和借鉴。     

工程岩体抗剪强度参数的可靠度分析

本文根据可靠度分析原理，以溪洛渡水电站工程为例，对该电站坝区工程岩体抗剪强度试验数据进行了分析计算，得出了不同保证率下的抗剪强度参数值，并与传统的分析方法进行比较，结果表明，采用可靠度分析方法得出的参数比较合理。     

边坡岩体抗剪强度计算参数取值方法的探讨

边坡岩体抗剪强度参数是影响边坡稳定性的主要地质因素之一。文中总结了确定岩体抗剪强度参数的常用方法和影响参数选取的主要因素，指出岩体抗剪强度参数的确定应采用多种方法，以获得合理可行的结果。     

工程岩体抗剪强度参数的可靠度分析

本文以溪洛水电站工程为例 ,根据可靠度原理 ,对坝区工程岩体抗剪强度试验资料进行了分析计算 ,得出了不同保证率下的抗剪强度参数值 ,并与传统的分析方法进行比较 ,结果表明 ,采用可靠度分析方法比较有效 ,有利于抗剪强度参数的合理确定。     

分形节理抗剪强度尺寸效应的数值试验

为了研究岩石节理抗剪强度参数取值中的尺寸效应问题，采用随机分形方法，重构了岩石节理剖面线，在此基础上，应用数值直剪试验方法，研究了不同分维值岩石分形节理抗剪强度参数随节理尺寸的变化规律．数值直剪试验结果表明：岩石分形节理存在消除抗剪强度参数尺寸效应的临界节理尺寸（CJS）．以分维值为1．1，1．2，1．3的岩石分形节理为例，得出其抗剪强度参数CJS分别为60，70，80cm.节理剖面线分维值越大，分形节理抗剪强度参数的尺寸效应就越显著，临界节理尺寸也越大．     

不同堆置状态粗粒土剪切强度试验研究

为研究不同堆置条件下排土场粗粒土的力学响应规律, 开展了终排土体固结排水三轴压缩试验和在排土体快剪试验。研究结果表明, 土体固结排水三轴压缩应力-应变曲线呈现先弹性后屈服再弱硬化的规律, 体积-应变曲线有拐点, 低围压时先剪缩后剪胀, 高围压时以剪缩为主。在排土体快剪试验具有峰值强度, 100~400 kPa时, 峰值强度出现在剪切位移20%~30%之间, 且剪应力-位移曲线呈弱化趋势; 600~1 200 kPa时, 峰值强度出现在剪切位移30%~40%, 随剪切位移增加, 土体抗剪强度基本保持恒定或略有增大。不同堆置状态排土体抗剪强度参数取值各不相同。     

黄土地区土与混凝土接触界面大型直剪试验研究

通过改进的大型直剪仪进行粘土自身、粘土与混凝土4个含水率3个密度共64个试样的剪切试验.研究黄土地区土与混凝土接触界面抗剪强度随土体含水率以及土体密度变化规律,得到了不同密度土体在不同含水率不同正应力下土与混凝土接触界面的剪切应力应变曲线.由曲线可知土与混凝土接触界面的抗剪强度随土体含水率的增大均呈下降趋势、随土体密度增大呈增大趋势,表明土与混凝土接触界面的抗剪强度、摩擦角、粘聚力等力学参数与土体含水率以及土体密度密切相关.     

工程岩体抗剪强度参数选取的支持向量机模型

影响工程岩体抗剪强度参数的因素复杂，且具有不确定性，由于支持向量机模型不仅能考虑定量因素，而且能考虑定性因素的影响，因而支持向量机适用于解决非确定性的工程岩体抗剪强度参数的选取问题。文中建立了选取工程岩体抗剪强度参数的支持向量机模型，利用大量工程资料对模型进行训练和测试，得出了一些有意义的结论。     

土钉支护中土钉对土体加强作用的理论分析

通过理论分析，得出了土钉对土体加强作用的本质原因是由于粘聚力的增加从而提高了土体的抗剪强度。     

分形节理抗剪强度尺寸效应的数值试验

为了研究岩石节理抗剪强度参数取值中的尺寸效应问题,采用随机分形方法,重构了岩石节理剖面线,在此基础上,应用数值直剪试验方法,研究了不同分维值岩石分形节理抗剪强度参数随节理尺寸的变化规律.数值直剪试验结果表明岩石分形节理存在消除抗剪强度参数尺寸效应的临界节理尺寸(CJS).以分维值为1.1,1.2,1.3的岩石分形节理为例,得出其抗剪强度参数CJS分别为60,70,80 cm.节理剖面线分维值越大,分形节理抗剪强度参数的尺寸效应就越显著,临界节理尺寸也越大.     

露天煤矿土岩抗剪强度试验与应用

露天煤矿土岩的抗剪强度指标是露天煤矿边坡稳定性分析、露天煤矿设计确定合理的边坡参数,从而确保露天矿安全高效生产的重要基础数据。本文论述了土岩抗剪强度的试验方法、成果统计分析及在露天煤矿边坡稳定分析评价与边坡参数确定中的应用。     

基于标贯试验特性的土体力学参数估计

压缩模量、抗剪强度指标是进行土体变形和稳定性分析时必不可少的重要参数,标准贯入试验是工程地质勘察中最为常用的原位测试方法之一。鉴于目前有关规范中没有通过标贯试验获取土体力学参数的公式,该文以广东某铁路沿线土体为例,通过室内试验、现场试验的对比分析,研究了土体力学参数随标贯击数的变化关系。研究表明:修正的综合强度指标和压缩模量均随标贯击数的增大而增大,相关性较好。上述研究成果为通过标准贯入试验研究土体力学参数提供了一定的理论依据,并可为相关研究提供参考和借鉴。     

土工格栅加筋黏土抗剪强度三轴试验

通过土体三轴受压条件下的无侧向静止土压力系数和摩尔-库仑定理,将加筋黏土体在三轴受压条件下的总体抗剪强度分为加筋土体发生侧向变形前的强度和与土工格栅密切相关的土体发生侧向变形后的强度两部分进行研究.在不同含水量下加筋黏土的三轴试验及其所得相关数据分析的基础上,提出利用加筋土体发生侧向变形后的抗剪强度与极限抗剪强度的比值P2随加筋层数的变化情况作为评价加筋效果的重要指标.试验结果表明,当黏土在最优含水量状态下时,其加筋效果最为显著.     

残积土及全风化层土原位水平推剪试验研究

水平推剪试验是测定土的抗剪强度指标的大型原位试验,以厄瓜多尔德尔西水电站工程区广泛分布的残积土及全风化层土为研究对象,通过开展大型原位水平推剪试验,取得该类土石混合体的抗剪强度参数c、φ值,并对其变形破坏特征进行研究。试验结果表明,土石混合体的抗剪强度指标与其含石率、材料强度、结构联接强度均有一定程度的关系,其力学特性介于土体和岩体之间,试验后推剪应力—应变曲线有明显的阶段性,能反映土石混合体的变形特征。相比于室内试验,在原位进行水平推剪试验取得的成果更能代表残积土及全风化片麻岩的抗剪强度特性。     

土-结构接触面剪切试验与应力-位移模型

为研究土-结构接触面的力学特性,进行了4个不同含水率的土-结构接触面改进直剪试验,并结合数学特征对接触面的应力-位移模型进行研究。试验结果表明：① 土-岩石接触面、土体内部的抗剪强度均随含水率的增大而减小,而土-砖接触面的抗剪强度随含水率增大基本上先增大后减小;② 土-岩石接触面的抗剪强度总小于土体内部抗剪强度;③ 土-砖接触面的抗剪强度与土体内部抗剪强度的大小关系随含水率增大而变化。提出了一个新的接触面应力-位移复合指数模型,新模型对硬化型和软化型曲线都适用,克服了传统模型的缺陷。对比分析表明,新模型拟合结果与实测数据吻合良好。     

十字板抗剪强度的影响因素分析

该文通过工程实例,详细地分析了十字板抗剪强度试验中,土的抗剪强度的主要影响因素:试验深度与抗剪强度的关系;重塑土与原状土抗剪强度的关系;土工试验指标与十字板抗剪强度的关系;土质均匀程度与十字板抗剪强度的关系;土的塑性指数与十字板抗剪强度的关系.提出了在实际工程中,抗剪强度指标客观合理的评价方法.     

地铁勘察中土的抗剪强度参数选取探讨

以佛山市城市轨道交通2号线登州站详勘为例,将在勘察中常用的确定土的抗剪强度指标的直剪试验、三轴试验、无侧限抗压强度试验和原位十字板剪切试验进行对比,结合土体的应力状态、应力历史等进行分析,联系地铁勘察、设计、施工的实际情况,提出最优的抗剪强度参数选取的建议.