软土结构性及结构破损机理

通过对漳州和黄石地区2种结构性软土进行单向与等向压缩试验,根据原状样和重塑样的压缩曲线确定了先期固结压力和结构强度.研究表明,漳州软土结构应力比在1.1~1.2之间,黄石软土在1.2~1.3之间,说明在沉积过程中产生的结构屈服压力与上覆压力基本成正比.结构强度随埋深、试验的加荷间隔、加荷时间的增加而增大;由单向压缩试验曲线得到的结构强度大于等向压缩试验曲线得到的结构强度;卸载再加载过程对结构性强弱影响不大.计算得到漳州软土结构破损系数为17.7%,黄石软土结构破损系数为14%,说明黄石软土结构性略强于漳州软土.从微观角度解释了土的结构破损主要是由颗粒间的连接方式的改变与孔隙变化所引起的.     

黄土增湿特性的结构性定量化参数

依据土的结构性观点,提出了一个能够反映黄土增湿特性的结构性定量化参数—结构性增湿系数。并利用侧限压缩试验对甘肃省兰州市、陕西省杨凌区2个采样地黄土进行不同含水率和不同压力条件下黄土增湿特性的研究。结果表明:压力和含水率对黄土的结构性参数具有显著影响;相同压力条件下,含水率越大,结构性增湿系数越大,且二者之间呈现非线性的关系;相同含水率条件下,黄土的结构性增湿系数总趋势上随压力的增大而增大;结构性增湿系数在受水和荷载作用下变化规律明显,能够较好地反映黄土的结构特性与增湿变形特性。     

结构性软土微观结构定量化参数的研究

目的揭示营口地区3层典型软土在固结流变过程中的微观结构变化规律.方法利用SEM图片和计算机图像处理技术,提取代表软土流变特征的微观参数,分析对比这些微观参数在固结流变过程中的变化规律.结果代表软土微观结构单元体定向性参数的变化与软土宏观蠕变变形具有良好的相关性,其中以结构单元体的概率熵和分维值的变化规律性最强.结论概率熵和分维值是研究软土的流变变形问题中两个重要的微结构参数.微结构参数与宏观流变变形有内在联系.     

结构性对软土压缩特性的影响

针对同一地段的50个原状土样的试验数据进行统计分析,得出孔隙比、含水量、密度、干密度是影响软土压缩特性的重要因素。通过原状土和重塑土一维固结压缩试验,对固结系数、压缩系数、压缩模量进行分析,得出结构性对软土压缩特性有较大的影响。同时给出了压缩特性的微观行为。     

结构性对黄土压缩回弹性能影响的试验研究

根据黄土的大孔隙、高强度及欠压密等特性,对不同含水量的原状土与重塑土进行了一系列侧限压缩试验,包括压缩试验、压缩再回弹试验和压缩回弹再压缩试验,并对天然含水量下原状土进行4种不同荷载下的回弹再压缩试验.在试验的基础上详细分析了结构性对黄土的压缩和回弹性能的影响,尤其是对原状土在结构屈服前后的力学性能变化的影响,得出黄土的结构性对其压缩回弹性能的影响显著,特别是在结构屈服压力前后,原状土的回弹能力差别较大.研究成果为提出一种结构性黄土先期固结压力的推求方法奠定了基础.     

反映土结构性的扩展剑桥模型

在等向压缩中,结构性土与重塑土的压缩线在屈服点前斜率相当,而在屈服点后结构性土压缩线较重塑土压缩线的斜率绝对值更大.在剪切中,结构垮塌使结构性土较重塑土发生更大的体积收缩.基于此本文对反映重塑土的剑桥模型进行2点扩展,以使其可描述结构性土的变形特性:1)将结构性土在屈服点前视为弹性,而在屈服点后以结构性土等向压缩线(NCL)确定其压缩指数.2)引入一个新参数来调整NCL与临界状态线(CSL)之间的距离以反映受结构性影响的体积变形规律.通过模型预测与结构性土试验数据对照表明,本文所建立的扩展剑桥模型能通过简单的描述较合理地反映结构性土的变形特性.     

珠三角软土的结构性分析

天然土体都具有一定结构性，土体结构性强弱的判别成为工程上关心的一个重要问题．土体结构性判别有不同的方法，文中选取两种不同的方法，以中山香山和顺德杏坛地区的软土为例，分析了珠三角地区软土的结构性，     

结构性软土微观结构参数及结构性流变模型

目的为了从微观结构的角度建立软土的结构性流变模型．方法利用扫描电子显微镜，对软土固结流变过程中SEM图片进行图像处理，研究反映软土流变特征的微观参数，分析这些参数的变化规律．结果反映微结构单元体有序性和定向性的概率熵和分维值的变化规律和软土的固结蠕变变形关系密切，由此确立了软土的微观参数与宏观流变力学行为的定量关系，进而建立了含微观参数的结构性软土固结流变本构模型．结论模型检验表明，采用反映软土微结构单元体有序性和定向性的指标而建立的结构性流变模型是可行的．     

软土结构性对基坑开挖及邻近地铁隧道的影响

为了研究软土地基结构性改变对基坑开挖围护墙变形、地表沉降及其邻近地铁隧道位移和弯矩的影响,针对宁波粉质黏土,采用在重塑土中掺入盐粒和不同质量分数水泥的方式制备人工结构性土,开展一维压缩试验和三轴试验研究原状土与人工结构性土的工程特性,分别通过压缩性指标、抗剪强度指标和结构屈服应力验证和建立水泥质量分数与土体结构性之间的联系;采用Plaxis2D,分析土体结构性改变对基坑开挖过程中围护墙水平位移、地表沉降及其邻近地铁隧道的影响. 研究结果表明,当水泥质量分数为2%时,其压缩性指标、抗剪强度指标和结构屈服应力与原状土基本一致;随着土体结构性降低,扰动度增加,围护墙水平位移、地表沉降和隧道位移急剧增大,其中隧道对于土体扰动度最为敏感,位移增长趋势最为明显,当扰动度为39%时,隧道位移会超过规范允许值;当隧道距离基坑较近时,由于隧道的约束作用,围护墙水平位移和地表沉降较小,但是隧道位移和弯矩会相应增大.     

结构性对黏性土渗透性状的影响研究

利用改进的固结渗透仪,通过对天然沉积软黏土原状样及重塑样进行固结渗透试验,对比分析了压缩过程中天然沉积土原状样与重塑样在同一孔隙比和同一应力水平下的渗透性状。研究结果表明,天然沉积土原状样e—logkv,曲线位于重塑样的右边,但是两者差别不大;原状样的logk,-logoσ’,关系曲线位于重塑样的上方,天然沉积土原状样与重塑样同一应力水平下的渗透系数的比值随着应力水平的增大而先增大后减小,在原状样固结屈服压力时达到最大值。     

考虑软土结构性高速公路软基变形有限元分析

软土的结构性对沉降有着很大的影响.详细介绍了软土的结构性模型,Plaxis 程序的特点以及其在计算路基沉降方面的应用.通过工程现场采集的数据与计算结果对比,认为在基于软土结构性模型的基础上对Plaxis程序的计算结果进行修正、选择合理加载步长、符合土体的边界条件以及初始条件,Plaxis 程序能够很好的模拟土体在荷载作用下的受力变形过程,计算结果能够满足工程精度要求.可以用Plaxis程序来预测高速公路软土路基的变形.     

湖相淤泥质软土固结系数确定方法的研究

采用有限的孔隙水压力监测数据,反演计算了土体固结系数,对比了反算的压缩模量与室内试验值。结果表明:针对深厚湖相淤泥质软土固结系数的求取,使用已有的计算固结系数的指数函数配合法是合理的;针对深厚湖相淤泥质软土径向固结系数ch的求取,cv/ch的假设比值的影响不大;固结速率在加载初期较快,随着时间的推移,固结速率逐渐减小,并趋于稳定。     

基于SEM图像信息的软土三维孔隙率定量分析

为了获取丰富的SEM图像信息并用于软土微观结构定量研究,对杭州地区紫金港软土进行了SEM图像扫描;定性描述了软土微观结构孔隙特征,建立了基于Image-pro Plus（IPP）图像分析软件的三维孔隙计算模型;基于微积分思想,统计了软土的三维孔隙率;分析了软土孔隙率数量和大小随阈值的变化趋势与三维计算模型可行性的联系,并讨论了二值化处理获取的平面孔隙率与本文提出的公式统计的三维孔隙率之间的关系。结果表明:本文提出的三维孔隙率计算公式是可行的,统计结果符合孔隙三维空间分布逻辑;较二值化处理获取的平面孔隙率,本文获取的三维孔隙率更加接近孔隙真实情况,求取方法思路清晰,为软土微观定量研究建立了一条新途径。     

花岗岩残积土的崩解性及软化损伤参数研究

针对花岗岩残积土的崩解与软化特性,从结构性与损伤角度研究,为今后的定量分析研究奠定基础。首先进行一系列定性崩解试验并利用已有的定量试验结果,引入崩解速率指标,结合花岗岩残积土的微结构特征,对崩解的结构性机制进行全面分析,提出将崩解过程分为扰动性、结构性及溶解性三个阶段,揭示花岗岩残积土崩解的根本致因是软化;然后基于复合体损伤模型,提出将损伤分为应变损伤和非应变损伤,将花岗岩残积土的浸水软化看成一种非应变损伤,利用花岗岩残积土粘聚力与结构强度的相关性,提出浸水软化损伤参数的确定方法。     

阳极跟进作用下软黏土电渗固结室内试验研究

在等电势梯度的前提下,针对电渗法加固软黏土地基提出了阳极跟进技术,设计了8组电渗对比试验,对不同阳极跟进方案作用下电渗试验的电流、抗剪强度、排水量、含水率、pH值和土体电导率等指标进行了监测,分析了不同方案下的电渗加固效果。试验结果表明：采用阳极跟进技术时,第1次阳极跟进作用效果最为显著;在电流密度处于高位时进行阳极跟进会在一定程度上降低电渗效率,在电流密度处于低位时进行阳极跟进能够促进电渗作用;针对阴极区土体开展阳极跟进无法获得显著的加固效果。研究结果表明,阳极跟进技术能够降低电路中的阳极区电阻,有效提高电渗加固效果。     

万福矿井深部人工冻结粘土层的力学性状

根据万福矿井400m以下巨厚粘性土层取样进行的冻土力学性状试验结果,深部冻结粘性土的应力应变 关系主要表现为应变软化特点,达到峰值应力之前显现较大幅度的屈服变形。从冻结效果看,-20℃是使深部 粘性土力学性状发生明显变化的冻结状态界限值,冻结粘土样的强度明显提高,而蠕变性则明显降低,达到 -20℃后,随着温度进一步降低,强度和蠕变性的变化则逐渐趋缓。     

外荷载作用下软土压缩模量动态演化规律

软土在外荷载作用下,其体积减小是随时间发展而呈现不同的特点的,通常可划分为不同的沉降阶段,在这一过程中,其压缩性指标应该是不断变化的。以珠江三角洲地区某高速公路具有代表性软土为研究对象,结合生产单位的具体工程,在地基处理（超载预压）前后取淤泥质软土样,开展不同压力条件下的固结实验,获得了淤泥土在天然状态扣超载预压固结后的压缩模量随压力和时间变化的数据,通过对数据综合分析,得到淤泥质土压缩模量随压力和时间演化的定量关系式,从而获得了压缩模量在压力变化条件下的动态演化规律。