亚湖水库花岗岩风化残积土防渗应用研究

在亚湖水库防渗加固工程中,缺少可就地取材的防渗性黏土与砂土材料,但在水库周边山体上分布有大量的火成岩风化残积土.为研究残积土在堤坝防渗工程中的应用,进行了残积土矿物化学成分分析和浆液物理力学性质试验研究.结果表明:相比于普通黏土,残积土的氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁等胶凝活性矿物含量高;不同成分残积土配制的黏土浆、水...     

压实花岗岩残积土的崩解特性试验研究

以深圳市花岗岩残积土为研究对象,考虑氧化铁含量、含水率及干密度影响,对压实花岗岩残积土进行崩解试验研究.结果表明:压实花岗岩残积土遇水快速崩解,崩解过程中崩解物以小颗粒-碎屑-泥状形式逐渐剥离于土样,直至完全崩解.土的崩解过程主要受氧化铁含量影响,物理状态对其影响程度较小.土的崩解速率随时间的变化规律主要呈先迅速增大后...     

非饱和花岗岩残积土动力变形特性试验研究

为了探究某高速公路工程中非饱和花岗岩残积土动力荷载作用下的变形特性,以衡阳非饱和花岗岩残积土为研究对象,采用美国GCTS公司的USTX-2000非饱和土/饱和土动静三轴试验系统进行了非饱和动三轴试验,并利用Janbu公式进行了拟合。分析了吸力、净围压等对非饱和花岗岩残积土的变形特性的影响,并对其相应的本构关系及模型参数进行了探讨。结果表明:在吸力一定情况下,动应力应变骨干曲线呈双曲线型,骨干曲线随着净围压增大向上移动,不同净围压情况下,其与吸力未呈明显的相关关系;净围压相同时,非饱和花岗岩残积土的最大动弹性模量随动应变增大而减小;吸力一定条件下,最大动弹性模量随着净围压的增大近似线性增加;相同净围压下,阻尼比随动应变的增大而增大。研究成果为工程地质问题治理提供理论依据。     

湿热风化环境下残积土性能劣化试验研究

基于福建省气候变化特征及花岗岩残积土的工程特性,利用高低温湿热试验箱对福建省典型 残积土在高温高湿ＨＨ、高温低湿ＨＬ及低温高湿ＬＨ环境下的力学性能劣化规律进行对比研究,揭示湿 热环境下残积土损伤机理。结果表明,在三种不同的湿热环境下,残积土的黏聚力及内摩擦角发生不同 程度的损伤劣化,残积土黏聚力ｃ在低温高湿环境中损伤累积程度最大,在高温低湿环境中平均损伤速 率最大,在高温高湿作用下损伤不明显;三种湿热环境对内摩擦角损伤劣化程度均较小。损伤程度与不 同环境下蒸发作用,颗粒间的不协调膨胀或收缩作用减弱颗粒间的连接强度直接相关。 关键词:花岗岩残积土;温湿风化作用;劣化机理;温湿敏感性     

花岗岩残积土的崩解特性研究

通过对花岗岩残积土进行室内崩解试验研究,观察土体在水中的崩解过程,测定残积土在水中的崩解速度。研究表明,花岗岩残积土的崩解速度大致存在3个发展阶段,即初始阶段的慢速崩解、中期阶段的快速崩解、后期阶段又趋慢速崩解。研究结果对认识花岗岩残积土的抗水性、崩解性特征,以及在残积土中的工程实践具有理论及实际意义。     

酸污染条件下花岗岩残积土崩解特性试验研究

通过人工方法制备了不同ｐＨ值的酸性溶液污染的原状花岗岩残积土,探讨了不同ｐＨ值的酸 及浸泡时间对土的崩解特性的影响。研究表明:在同一ｐＨ值的酸作用下,花岗岩残积土在一定时间内 的崩解量随浸泡时间的增加而增加,浸泡时间越久,增加量越大;在浸泡时间相同时,花岗岩残积土在一 定时间内的崩解量随着ｐＨ值的减小而增大,且ｐＨ值越小,增加量越大;同时,在同一浸泡时间下,崩解 速度也随着ｐＨ值的减小相应增大。分析可知,双电层结构的改变和胶结物的溶蚀是花岗岩残积土加速 崩解的主要原因。     

水库花岗岩残积土三轴剪切力学特征的试验研究

花岗岩残积土的工程特质异常复杂,时常诱发工程围岩体失稳。以水库花岗岩残积土为试验材料进行了三轴固结排水剪切试验和三轴固结不排水剪切试验,分析了应力应变演化规律及力学参数特征。结果表明,三轴固结排水剪切试验时原状样出现显著的剪胀现象,重塑样在低围压条件下发生明显的剪胀现象,三轴固结不排水剪切试验时原状样和重塑样的孔隙水压力变化规律较为一致,应力应变路径最终均趋于临界状态线,而区别在于平均有效应力的变化明显不同。研究成果可为揭示工程花岗岩残积土的力学特征提供参考。     

风化花岗岩单轴损伤力学特性试验研究

为研究风化花岗岩弹性力学参数的劣化程度,选取弱风化、中风化及强风化的花岗岩进行单轴压缩力学特性试验研究。结果表明:风化作用对花岗岩力学特性有重要影响,会造成弹性参数不同程度的劣化。其中抗压强度和弹性模量随风化作用加强可大幅度降低,强风化花岗岩较之弱风化时抗压强度和弹性模量分别降低到30%和50%,而泊松比成增大趋势且可以增加至弱风化时的1.15倍。受不同风化作用的花岗岩破坏模式均为拉剪破坏,但宏观表现略有不同。根据损伤理论描述了风化花岗岩的损伤演化过程,得出风化花岗岩的相对损伤变量及损伤本构关系。该结论对指导管线穿越河床工程岩体力学及路基土工程有一定参考价值。     

崩岗侵蚀区非饱和花岗岩残积土强度特性试验研究

以崩岗侵蚀区花岗岩残积土为研究对象,应用非饱和土三轴仪对重塑花岗岩残积土进行强度特性试验,研究干密度、净围压和基质吸力对应力-应变关系和强度的影响规律,并分析重塑非饱和花岗岩残积土在控制吸力条件下的抗剪强度特性。结果表明,非饱和花岗岩残积土的应力-应变关系均呈硬化型;在干密度相同时,非饱和土强度随着基质吸力和净围压的增大而增大;在净围压相同条件下,非饱和土强度随着基质吸力和干密度的增大而增大;基质吸力对粘聚力影响较大,基本上呈线性增长关系,而有效内摩擦角受基质吸力的影响较小,几乎可以不计;非饱和重塑花岗岩残积土的强度随着基质吸力和干密度增大而增大,与基质吸力相关的摩擦角较大。     

干湿循环下花岗岩残积土的崩解试验与微观机理研究

针对花岗岩残积土遇水易软化、崩解的特性,通过干湿循环下花岗岩残积土的崩解试验,研究了花岗岩残积土的压实度和干湿循环次数对其崩解特性和崩解参数指标的影响。得到以下结论：花岗岩残积土的压实度越小、经历的干湿循环次数越多,崩解速率越快,试样完全崩解所需的时间越短;拟合了平均崩解速率与干湿循环次数、压实度之间的函数关系式。利用电镜扫描试验,分析干湿循环作用下花岗岩残积土的微观结构变化,解释了崩解机理：随着干湿循环次数增加,片状颗粒间的层叠结构遭到破坏,颗粒的团聚性减弱,平面孔隙率增大,结构趋向疏松,加速了花岗岩残积土的崩解。     

纤维和纳米材料改良花岗岩残积土的力学试验及机理研究

在处理特殊土时,采用性能好、环保和成本低的材料加固土体有着非常重要的意义。为了研究玄武岩纤维和纳米氧化铁对花岗岩残积土力学性能的影响,采用单掺和复掺的方式,制备不同掺量的试样进行固结不排水三轴剪切试验,并取剪切后的土样进行扫描电镜试验分析其微观机理。试验结果表明：土样抗剪强度随玄武岩纤维掺量的增加呈先增大后减小的变化规律,在掺量为1%时出现峰值,土样抗剪强度随纳米氧化铁掺量的增加而呈单调增加的变化规律;两种改良方法均能较大幅度提升土体的黏聚力,对内摩擦角的提升效果不明显,此外,复合改良土样提升土体抗剪强度的效果比单掺改良土样更加明显;土体抗剪强度的提高是由玄武岩纤维与土体之间产生互锁网、纳米氧化铁填充土颗粒之间的空隙所致,采用复合改良土样的方式能有效改善花岗岩残积土的剪切强度特性。     

考虑固结路径影响的花岗岩残积土 不排水剪切试验研究

针对常规的等向固结剪切试验不能反映实际工程中复杂应力路径对土体力学特性的影响,采用GDS应力路径三轴仪,对华南地区广泛分布的花岗岩残积土进行了不同固结条件下的不排水剪切试验,探讨不同初始平均有效主应力p′_c与初始应力比η_c对其不排水特性的影响。结果表明在初始应力比相同的情况下,初始平均有效主应力越大,花岗岩残积土的不排水剪切强度越大,破坏时的孔压也越大;在初始平均有效主应力相同的情况下,初始应力比越大,花岗岩残积土的不排水剪切强度越大,而破坏时的孔压越小。然而,e-p′-q三维空间中的临界状态线是唯一的,不受初始平均有效主应力和初始应力比影响。     

风化花岗岩基床底层填筑材料改良试验研究

本文主要介绍京沪高速铁路三标段采用风化花岗岩和花岗片麻岩的填筑材料的压实特性,并通过进行基床底层填筑材料的改良研究和经济分析,确定出实际基床底层的填料改良施工工艺。     

风化破碎类花岗岩应用于路面基层性能试验研究

为合理分析风化破碎类花岗岩应用于高速公路路面基层的路用性能,根据郑州至石人山高速公路工程建设实际,通过原状风化料的筛分、击实试验以及三种水泥配比的击实试验、无侧限抗压试验、劈裂试验,得出水泥稳定类化岗岩风化料能够满足高等级公路底基层的强度要求,水泥掺量以4%～5%为宜,并以5%为优的结论;为有效解决路面基层干缩裂缝,通...     

基于自钻式旁压试验的花岗岩残积土原位力学特性研究

花岗岩残积土在闽粤地区广泛分布,属于区域性特殊土,同时具有结构性强且层厚大的特点,准确把握其力学特性是工程设计的前提条件。针对福建地区典型花岗岩残积土地层开展自钻式旁压试验研究,获得表征花岗岩残积土原位力学特性的相关参数,并分析其变化规律及取值合理性。结果表明:基于自钻式旁压试验得到的花岗岩残积土原位力学特性参数随着深度的增加而增大,推算得到的地基承载力特征值与标贯试验及压板载荷试验结果基本一致,一定程度上说明了基于自钻式旁压试验的花岗岩残积土力学参数确定方法的合理性和优越性。     

粉煤灰与石灰改良花岗岩残积土压缩特性研究

采用粉煤灰、石灰对福州地区花岗岩残积土进行掺合改良,通过进行击实试验和固结试验对比研究了粉煤灰石灰掺量和养护期的变化对花岗岩残积土压实性和压缩变形特性的影响。试验结果表明:在试验研究范围内,随着粉煤灰掺量的增加,粉煤灰改良土的最大干密度ρｄｍａｘ明显增大,最优含水率 ωｏｐ逐渐减小,压缩性逐渐降低,且养护期对其影响不大;随着石灰掺量增加,石灰改良土的ρｄｍａｘ逐渐减小,ωｏｐ逐渐增大,压缩性逐渐降低,且通过养护能明显降低其压缩性;同时掺入石灰和粉煤灰后,石灰－粉煤灰改良土的压实性和压缩性也都得到了较好的改善,且通过养护能有效降低其压缩性;综合分析表明１∶２∶７配比对于沉降要求较高工程的固化效益最佳。     

某含软弱夹层花岗岩残积土边坡稳定性研究

福建省地处中国东南沿海地区,花岗岩残积土分布较为集中。花岗岩残积土边坡存在较为发育的微裂隙结构面和一些软弱岩脉风化而成的软弱夹层,由于风化作用、降雨和地下水渗入等外界环境影响,裂隙中的填充物泥化和膨胀,结构面的抗剪强度迅速下降,形成软弱夹层,造成边坡失稳破坏。以某含软弱夹层花岗岩残积土边坡为例,建立有限元数值模型对该边坡的变形特征进行研究,发现直接开挖后沿软弱夹层将发生较大的相对滑动,最大水平位移达22 cm,同时表明软弱夹层的存在不仅造成了边坡总体变形的增大,还决定了边坡失稳破坏时滑动面的位置。研究成果可为此类含软弱夹层的残积土边坡的设计、施工和治理提供借鉴和参考。更多还原     

花岗岩残积土垂直层次抗剪强度变异性研究

花岗岩残积土广泛分布于我国南方,它具有特殊的土壤力学性质,研究花岗岩残积土垂直层次抗剪强度变异性及其影响因素对于指导工程施工及解释崩岗发生演变具有十分重要的意义。对花岗岩残积土进行多点采样,通过对花岗岩残积土不同层次的土壤进行基本性质测定,研究了土体在垂直层面上抗剪强度的变异特性及影响因素。研究发现:花岗岩残积土土体垂直层次之间的抗剪强度差异较大,这种差异主要体现在内摩擦角的变化上;影响花岗岩残积土抗剪强度指标的主要因素为水分含量以及砂粒含量;同时考虑水份和砂粒含量两项因素时,一定含水率范围内,抗剪强度随含水率的降低、砂粒含量的增多而增大,凝聚力总体随含水率降低而升高,随砂粒含量的增大而减小,内摩擦角总体随含水率降低而升高,随砂粒含量的增多而增大。     

含水率对花岗岩残积土动态流变损伤力学特性与损伤度影响试验研究

以厦门地区某建筑工程地基浅层花岗岩残积土为试样,利用SDT-10微机控制电液伺服动态三轴流变仪为主要试验装备,研究了10%、15%、20%和23%等4种不同含水率试样的动态黏弹塑性流变损伤力学特性,分析了其正弦变化动态荷载作用下的动态流变损伤变形及动弹性模量变化特点。选取动弹性模量作为表述损伤过程的重要参数,由应变等效性假设推导出损伤变量,并研究了损伤程度随试样含水率的变化规律。研究结论对揭示软弱岩土动态流变损伤破坏动力学机制等具有重要的理论和现实意义。