麦秸秆加筋石灰土的应力应变和Duncan-Chang模型参数研究

为增强石灰固化滨海盐渍土的抗变形能力,提出了麦秸秆加筋辅助处理的设想.考虑Duncan-Chang双曲线模型能较好地反映土的非线性特征,将Duncan-Chang模型和三轴压缩试验结果相结合,以加筋长度、质量加筋率、养护时间和围压为影响因素,探讨了不同条件下麦秸秆加筋石灰土的应力应变特性和相关模型参数.试验结果表明:1)养护初期,麦秸秆加筋石灰土和石灰土的应力应变曲线均表现为应变硬化型.养护21 d时,石灰土在4个围压下呈应变软化型,而麦秸秆加筋石灰土仅在100kPa围压下表现为应变软化型,在其他围压下依旧为应变硬化型.2)麦秸秆加筋石灰土的峰值主应力差和破坏应变均大于石灰土的,采用麦秸秆加筋可有效地提高石灰土的强度和抗变形能力.3)麦秸秆加筋石灰土在4个围压下的应力应变曲线的间距小于石灰土的,加筋技术更适用于在较低围压下改善土的强度和抗变形能力.4)麦秸秆加筋石灰土的强度增幅与加筋条件有关,对于直径61.8mm试样,圆柱形麦秸秆的适宜加筋长度和质量加筋率分别为20mm和0.25%.5)Duncan-Chang模型可较好的反映石灰土和麦秸秆加筋石灰土的应力应变的非线性特征.研究结果对实际工程中合理选择麦秸秆的加筋条件具有指导作用.     

压实度和含水率对含砂粉土性质的影响

基于静三轴试验,分析不同含砂量、压实度和含水率对粉土应力-应变曲线和抗剪强度指标的影响.试验结果表明,相同围压下增加粉土中含砂量,粉土峰值强度呈增加趋势,且围压较低时不同含砂量粉土均呈现不同程度应变软化现象,增高围压水平时应变软化现象减弱;增加含水率对粉土强度削弱明显,且最优含水率下粉土应变软化现象明显,粉土应变软化随含水率增加呈减弱趋势;减少压实度时应变软化现象减弱并最终趋于消失,相同围压下压实度越高,粉土峰值强度越大,且围压水平越低,压实度对峰值强度的影响越明显;同等条件下增加含砂量、提高压实度或减少含水率,均可显著提高粉土黏聚力,但对其内摩擦角影响较小,且压实度越高,含水率越小,含砂量越大,粉土的抗剪强度越高.     

试样尺寸对粗粒土强度及变形试验影响研究

对某堆石料进行了3种（大、中、小）不同直径试样的三轴固结排水剪切试验,研究在不同试样尺寸下粗粒土的应力一应变及强度特性差异,初步探讨了试样尺寸大小对应力一应变及强度性质的影响。结果表明：不同尺寸大小的试样所测定的应力一应变关系及剪胀性相似,但量值大小有差异;对相同围压下同一种级配粗粒土,较小尺寸试样峰值强度高于较大尺寸试样的强度,随着试样尺寸的增大,增加幅度呈减小趋势;低围压下试样直径变化引起的摩擦角测定值变化较大,高围压下直径影响变小。对应l％应变的割线杨氏模量和体积模量随试样大小有一定程度的变化,其变化规律有待更多试验验证。     

南宁市冲积相粘性土磁效应机理及初步分区

在分析粘性土磁效应机理的基础上,根据Ⅰ、Ⅱ级阶地河流冲积相粘性土的分布及其特性和孔隙水化学特性,尤其是孔隙水中的总铁含量以及铁离子的赋存形式,将南宁市邕江Ⅰ、Ⅱ级阶地河流冲积相粘性土初步划分为磁效应强化区、磁效应较弱区两个磁效应区.随着城市附加磁场的增大,磁效应强化区粘性土的强度将大幅度增加;磁效应较弱区粘性土的强度也将有所增加,但其增加的幅度不高.     

PVA(聚乙烯醇)改良膨胀土强度性能试验研究

PVA(聚乙烯醇)作为一种高分子聚合物，可利用其强粘结性改良膨胀土，提高改良土强度降低其膨胀性。通过三轴试验，研究不同PVA含量对膨胀土性质的影响，试验发现：围压相同时，随着PVA含量增大，改良土强度与内摩擦角呈先增大后减小的趋势；黏聚力先增大后趋于稳定。在相同围压下，当PVA含量为3%,膨胀土的主应力之差达到最大，3%为PVA的最佳含量。掺量相同时，PVA含量0%、1%、2%、3%、4%改良土条件下，围压300 kPa较围压100 kPa时，强度提高39%、36%、29%、32%、31%。     

密实度对粗粒料力学特性影响三轴试验研究

针对3种不同相对密实度的某大坝覆盖层无粘性粗粒料制作试验替代料,进行不同围压下的常规三轴固结排水剪试验,着重研究不同相对密实度对粗粒料力学特性的影响.试验结果表明:在达到峰值强度之前,随着相对密实度和围压的增大,初始切线模量逐渐增大;同一围压下,随着相对密实度的增大,应力应变曲线软化现象更加明显,剪胀性逐渐变强;密实度...     

一种新型水泥固化土的试验研究

通过三轴试验、直剪试验和压缩试验,对一种掺有添加剂的新型水泥固化土进行了研究. 在100、200、300 kPa的围压下,对3种不同配方的水泥土试样：普通配方(水泥掺入量15%)、新配方(水泥掺入量11%,添加剂掺入量0.15%)和增强配方(水泥掺入量15%,添加剂掺入量0.15%)进行三轴固结不排水剪切试验,结果表明,添加剂能显著提高水泥土的强度,围压增大对普通配方水泥土强度的影响不显著,而新配方和增强配方水泥土的强度分别提高了20%和26%,新配方水泥土的峰值强度比普通配方高40％,增强配方水泥土的峰值强度又比新配方高60％;３种配方的水泥土和水泥土-土复合试样直剪试验结果表明,添加剂能显著提高水泥土的抗剪强度,且抗剪强度与垂直压力成正比,3种配方水泥土的抗剪强度-垂直压力曲线基本平行.压缩试验结果表明,添加剂对水泥土压缩性的影响不显著.根据三轴试验结果,建立了掺入复合添加剂的新型水泥固化土的本构模型,该模型摆脱了传统流动法则的束缚,经试验验证更加符合水泥土的实际情况,模型还表明主应力对塑性变形有较大的影响.     

压实花岗岩残积土软化特性试验研究

为研究土中水对压实花岗岩残积土的软化效应,以最优含水率为基准,在等压实度条件下,制作了3组不同含水率试样,进行不同围压下的固结排水三轴实验.研究表明土中水对压实花岗岩残积土具有较显著的软化作用,主要结论如下:1)土中水对强度的软化作用主要表现为粘聚力c的显著减小,而且随着含水率的增大,其软化效应成倍放大;2)在围压不大情况下(不超过100kPa),土中水对破坏偏应力的影响相当显著,但随着围压的增大,该影响减弱;3)邓肯-张模型的初始切线模量Ei值的变化基本可以反映土中水对压缩性的影响,而且同粘聚力c相似,土中水对压缩性的影响随含水率的增大呈放大趋势.     

银川滨河路粉土力学性能试验研究

为研究围压和含盐渍对银川滨河路粉土力学特性的影响,采用英国GDS公司生产的空心圆柱扭剪仪(HCA)在100,200,300 kPa围压下进行三轴固结排水剪切试验。结果表明:粉土的应力应变关系曲线属于弱软化型,并有剪胀现象发生;随着围压增大,粉土的抗剪强度增大,剪胀趋势减弱;随着盐分含量的增加,粉土的抗剪强度增大,剪胀趋势增加。由此可见,围压和盐分对粉土的抗剪强度均有明显的影响,围压的增加,有利于增加土体抗剪强度,而盐分含量升高会使得粉土更加容易发生剪胀吸水,不利于地基的安全。     

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。     

中砂类B组路基土静力特性试验分析

为了研究中砂类B组路基土的静力特性,在了解其物理特性的基础上,采用中砂及粉质黏土配置了4种不同细粒含量的中砂类B组土,根据常规三轴压缩试验研究了围压和细粒含量对试验土体应力-应变关系及静强度的影响.结果表明,在相同细粒含量条件下,随着围压的增大,试样的应力-应变曲线上升显著,在同一应变值时,应力相差较大,且150 k Pa的曲线应力差值最为明显;在相同围压条件下,细粒含量对应力-应变曲线的影响不明显,细粒含量低于30%时,应力-应变曲线走势几乎一致,应变增大的同时应力提高.     

Influence of moisture content on shearing strength of unsaturated undisturbed quaternary system middle pleistocene

The unsaturated undisturbed quaternary system middle pleistocene loess,a typical unsaturated soil,often occurs in the implementation of western development strategy.To obtain the shearing strength characteristics of this unsaturated undisturbed loess,based on the analysis of mineral composition,the triaxial shear test of undisturbed quaternary system middle pleistocene loess under different moisture contents is conducted with the specialized triaxial instrument for unsaturated soil.The test results show that the mainly mineral composition of undisturbed quaternary system middle pleistocene loess is quartz and albite.Under the same confining pressure,the matric suction increases with the decrease of moisture content.The smaller the moisture content,the larger the matric suction;the higher the moisture content,the lower the matric suction.Under the same moisture content,the matric suction increases with the confining pressure and reaches a maximum when the confining pressure is 100 kPa,and then decreases with the increase of confining pressure.This phenomenon is closely related to the grain contact tightness of soil mass under high confining pressure.According to the triaxial test of loess,the sample of loess experiences 4 stages from loading to failure:1) compaction stage;2) compression stage;3) microcrack developing stage;4) shear failure stage.The test sample is of brittle failure(weak softening)under low moisture content and confining pressure.With the decrease of matric suction and the increase of consolidated confining pressure,the stress-strain curve changes from softening type to ideal plastic type.In the shearing strength parameters of unsaturated undisturbed loess,the influence of moisture content on internal friction angle is small,but that on cohesive force is obvious.Therefore,the shearing strength of unsaturated undisturbed loess is higher than that of saturated undisturbed loess and varies with the moisture content.     

不同颗粒级配钙质砂剪切特性研究

为研究钙质砂剪切特性,对某岛钙质砂进行4组固结排水三轴试验,其围压分别是50、100、200、400 kPa。应力应变曲线表明钙质砂体变先剪缩后剪胀,在剪胀发展的过程中伴随应变软化现象。为进一步探究钙质砂应变软化的原因,筛除粒径小于0.5 mm,重复试验。研究结果表明大颗粒的钙质砂并没有出现应变软化现象。给出如下结论:(1)应变软化出现的位置比较偏后,且随着围压的增长,峰值强度会逐渐后移;(2)在低围压条件下钙质砂颗粒破碎诱发的应变软化可能性低;(3)细小颗粒诱发扁平状钙质砂出现定向滑移是试样表现应变软化的关键因素;(4)围压越高细小颗粒诱发应变软化的难度越大,峰值强度逐渐后移,并伴随着剪切带的出现。     

Stress-strain relationship of unsaturated cohesive soil

A moisture-content based constitutive model was proposed based on the hyperbolic model as an attempt to move towards the implementation of unsaturated soil mechanics into routine geotechnical engineering practice. The stress-strain behavior of in-situ soil at a depth of 5 m was investigated by conducting undrained triaxial compression tests using the remolded soil samples. The test results show that the stress-strain relationship of unsaturated cohesive soil is still hyperbolic. The values of parameters a and b given in the model decrease with increasing the confining pressure for soil samples with the same moisture content and increase with increasing the moisture content for soil samples under the same confining pressure. The relationships between parameters a, b and moisture content were studied for confining pressures of 100, 150, 200 and 250 kPa. The comparison between the measured and predicted stress-strain curves for an additional group of soil samples, having a moisture content of 25.4%, shows that the proposed moisture content-dependent hyperbolic model provides a good prediction of stress-strain behavior of unsaturated cohesive soil.     

考虑温度效应的路基粗粒填料亚塑性模型

为了研究温度效应对路基粗粒填料静力剪切特性的影响,对GDS大三轴试验系统进行温控模块升级,采用循环流体加热模式实现对试样温度的精准控制. 选取浙江省某路基采石场碎石填料进行饱和排水剪切试验,分析不同温度下低围压路基填料静力剪切特性. 基于试验数据,建立剪胀指数与围压之间的关系,对von Wolffersdorff亚塑性模型进行改进以反映路基填料在低围压下的剪胀性. 在此基础上,提出温度对粗粒填料剪胀性及强度影响的本构关系式,建立考虑温度效应的路基填料亚塑性模型. 研究表明,温度升高使密实路基填料表现出软化现象,峰值强度随温度升高而降低;路基填料围压越高,峰值强度随温度的衰减越明显;残余强度基本不受温度变化影响. 所建立的模型能够模拟低围压填料强度与围压的非线性关系,准确反映不同温度下密实路基填料的剪切特性,可以作为温度效应下粗粒土剪切特性模拟的有效工具.     

含水量对纤维风沙土强度特性的影响

针对沙漠风沙土结构松散、强度较低等特点,采用聚丙烯纤维对其进行加固。采用3种不同含水量的纤维风沙土进行三轴压缩试验,对纤维风沙土应力—应变关系曲线和强度特性及影响规律进行研究。研究表明:纤维长度为3mm的纤维风沙土,含水量为12%时表现为应变稳定型,含水量为10%时表现为应变软化型;其强度在含水量为12%时最大,含水量为10%时次之,含水量为14%时最小。纤维长度为9mm的纤维风沙土,围压为100kPa时,3种含水量均为应变稳定型;围压为200kPa和300kPa时,含水量为10%时为应变稳定型,含水量为12%和14%时为应变硬化型;其强度在含水量为14%时最大,含水量为12%时次之,含水量为10%时最小。含水量对纤维长度为3mm和9mm的纤维风沙土强度的影响规律并不一样,说明不同纤维长度的纤维风沙土含水量对其强度的影响有其自身的特点。综上所述,含水量对纤维风沙土应力—应变关系和强度有重要的影响。     

预应力路堤附加围压场与围压增强效应

利用ABAQUS建立预应力路堤（PE）三维有限元模型，以侧压板（LPP）宽度1.2 m，边坡坡率1∶1为例，分析其内部附加围压场的分布特征. 结果表明：随距路堤坡面水平向深度增加，板体覆盖侧附加围压由浅层 “腹鼓形”差异分布逐渐过渡至深部的较均匀分布；板体3个外延区的附加围压均随坡面水平向内深度先增后减，以不同峰值围压扩散角将预应力扩散至路堤受荷核心区，且峰值扩散角依次为：板外上侧<板外左、右两侧<板外下侧. 基于强度折减法，分析预应力路堤整体稳定性能，并探寻板间距的优化设计方法和思路. 开展典型路堤填料的系列静动三轴试验，论证预应力加固结构能有效提高填料的静动力抗载和抗变形性能，并建立填料临界动应力与围压间的经验式，可以为补强铁路路堤土围压提供参考.     

饱和软黏土不同固结程度下的抗剪强度特性研究

为了研究饱和软黏土在不同固结度下的抗剪强度特性,利用应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪开展饱和软黏土不同固结程度下的三轴剪切试验研究,对不同围压下不同固结度对土体孔压增量和抗剪强度的影响进行了分析。结果表明:在部分固结不排水剪切试验中,试样的剪前固结程度越低、剪前孔压越大,则剪切引起的孔压增量越小,但总孔压却是越大,不排水强度低。通过归一化,得到了孔压增量和固结度之间的相关关系。     

三轴卸荷条件下煤体力学特性和能量耗散演化

孤岛工作面煤体和巷道受周边开采扰动影响,煤体受循环荷载作用存在卸荷力学行为而表现出动态破坏特性.为探讨不同路径下煤体力学特性,利用TAW-2000三轴电液伺服刚性试验机分别进行常规三轴(T)、三轴循环荷载(TC)以及相应卸围压试验(TU、TCU),分析不同围压下煤体卸围压强度、变形、声发射事件以及能量耗散演化特征,开展...