粘土的抗剪强度指标试验对比分析

抗剪强度是土的重要力学性能之一,室内剪切试验主要有直剪试验、三轴试验、无侧限抗压强度试验。实际工程中常采用较为简便的室内直剪试验来确定土体抗剪强度中内摩擦角φ和黏聚力c。试验表明,对同样性质土样进行直剪试验和三轴压缩试验得出的内摩擦角φ和黏聚力c相差较大。说明了两者之间的差异。     

不同压实度及含水率下重塑红土的抗剪指标研究

以南昌红土为研究对象,对不同压实度,不同含水率的重塑土进行了直剪试验。结果表明,压实度对土体的黏聚力影响较大,随着压实度的增加,黏聚力增大;对内摩擦角影响不明显,且不具规律性。含水率对黏聚力的影响较大,当含水率小于最优含水率时,随着含水率的增加,土体的黏聚力增加,当含水率超过最优含水率时,随着含水率的增加土体的黏聚力减少,当土体达到饱和含水率时土体的黏聚力接近为0;而随着含水率的增加内摩擦角减少。     

含水量和干密度对灰土强度的影响因素

通过灰土室内击实试验和直剪试验,开展了含水量和干密度对灰土强度的影响研究,试验表明:对于1∶9灰土,随着含水率的增加,粘聚力c先增大后减小,在最优含水量附近达到最大值,内摩擦角随着含水量的增加逐渐减小;随着干密度的增加,粘聚力c先增大后减小,在最大干密度附近达到最大值;而内摩擦角随着干密度的增加基本减小。     

粗粒土抗剪强度的缩尺效应规律试验研究

抗剪强度是评价土体稳定性的重要指标,研究缩尺效应对粗粒土抗剪强度的影响,对高土石坝工程土体强度估算有重要的理论意义和应用价值。根据前人的研究,颗粒最大粒径d_max和级配结构两部分变化是导致缩尺后试样存在缩尺效应的主要原因,其中级配结构可由级配面积S作为特征参数表示。通过改变试样的d_max和S,设计了24组不同级配试样,利用大型直剪仪对各组试样进行直剪试验,从而定量研究颗粒最大粒径和级配结构对粗粒土抗剪强度的影响规律。研究结果表明：粗粒土的抗剪强度指标黏聚力c和内摩擦角φ均表现出随着d_max增大而增大的规律,且c和φ均与d_max呈对数函数关系;黏聚力c和内摩擦角φ随着S的减小而增大,到达某一特定值后呈略微减小的趋势,并根据相应试验数据分别建立c和φ与S的关系式。最后,基于试验结果建立了考虑缩尺效应的粗粒土抗剪强度的预测模型,并用相关文献试验数据验证了该模型对不同类型粗粒土的适用性。     

砂性土填料抗剪强度指标的试验研究

压实度及含水率是影响砂性土填料抗剪强度指标的重要因素。以厦蓉高速漳州段砂性土填料为研究对象,通过击实试验和18组正交设计的直剪试验,对不同含水率及压实度下砂性土填料的抗剪强度指标进行研究。击实试验结果表明,砂性土填料的最大干密度为1.88g/cm3,最优含水率为10.2%。直剪试验结果表明:砂性土填料的内摩擦角随压实度的增大呈近似线性增长,但与含水率无明显相关;砂性土填料的黏聚力随压实度的增大呈近似线性增长,同时随含水率的增大先增大后减小,在最佳含水率附近达到最大值。     

昆明地区压实红黏土抗剪强度特征研究

对昆明地区压实红黏土开展直剪与三轴试验,研究了压实红黏土在不同含水率与压实度状态下的抗剪强度特征。结果表明:压实红黏土的抗剪强度随着含水率的增加而降低,随着压实度的增大而增大;黏聚力跟内摩擦角均随着含水率的增大而减小、随压实度增大而增大;含水率小于最优含水率时,含水率的变化对黏聚力影响较大,当含水率大于最优含水率时对黏聚力影响相对较小;压实红黏土的抗剪强度跟含水率以及压实度成线性关系。两种试验结果得到的抗剪强度参数变化趋势相同,但数值差别较大,直剪试验得到的黏聚力为三轴试验的0.58倍,内摩擦角为三轴试验的1.34倍。     

路基压实粉质黏土水平残余应力估算方法探讨EI北大核心CSCD

路基填土经压实后会产生残余应力,对路基结构的强度、变形和稳定性影响较大。采用自制的试验装置,开展压实粉质黏土在侧限条件下的水平残余应力测试,分析其随压实度的变化规律;根据反映土体抗剪能力的黏聚力和内摩擦角分量c(x),φ(x)与剪切位移x的非线性关系,基于Mohr-Coulomb准则,提出以黏聚力分量峰值cm及对应内摩擦角分量φf为关键参数的路基压实土水平残余应力分析模型及估算方法,并对估算结果的可靠性进行了误差分析。研究表明:路基压实土产生残余应力的力学实质是紧密接触的土颗粒间存在的摩阻锁固效应,其值随土体压实度提高呈折线型加速增大趋势;土体抗剪能力特征值cm,φf所代表的微剪切变形状态,能较好地反映路基土压实卸荷后微回弹变形条件下的残余应力状态特征;由水平残余应力分析模型获得的计算值与测试数据吻合较好,平均值误差约6.30%;研究成果可为深入分析路基填土压实状态的应力特征和工程性质提供参考。     

冻融循环作用下原状过湿土的抗剪强度试验

为了研究季冻地区过湿土的抗剪强度特性,利用青冈过湿土路基段原状土进行抗剪强度试验,分析了不同含水量对过湿土的抗剪强度影响,重点研究了冻融循环作用下过湿土抗剪强度变化规律。试验结果表明:不同含水量的过湿土应力应变曲线均趋于硬化型,含水量越大,过湿土的抗剪强度越小,相应的内摩擦角和黏聚力也越小;同未冻融土相比,经冻融循环的过湿土黏聚力显著增加,内摩擦角减小;相同含水量的过湿土经冻融循环的次数越多,融化后土的抗剪强度越大,而且随着冻融次数的增多,黏聚力开始下降,内摩擦角显著增大。     

路基压实粉质黏土水平残余应力估算方法探讨

路基填土经压实后会产生残余应力,对路基结构的强度、变形和稳定性影响较大。采用自制的试验装置,开展压实粉质黏土在侧限条件下的水平残余应力测试,分析其随压实度的变化规律;根据反映土体抗剪能力的黏聚力和内摩擦角分量c(x),φ(x)与剪切位移x的非线性关系,基于Mohr-Coulomb准则,提出以黏聚力分量峰值cm及对应内摩擦角分量φf为关键参数的路基压实土水平残余应力分析模型及估算方法,并对估算结果的可靠性进行了误差分析。研究表明:路基压实土产生残余应力的力学实质是紧密接触的土颗粒间存在的摩阻锁固效应,其值随土体压实度提高呈折线型加速增大趋势;土体抗剪能力特征值cm,φf所代表的微剪切变形状态,能较好地反映路基土压实卸荷后微回弹变形条件下的残余应力状态特征;由水平残余应力分析模型获得的计算值与测试数据吻合较好,平均值误差约6.30%;研究成果可为深入分析路基填土压实状态的应力特征和工程性质提供参考。     

兰州马兰、离石压实黄土抗剪强度影响因素探讨

抗剪强度是压实黄土的重要力学指标,在不同压实和含水状态下,土体的抗剪强度存在明显差异。对兰州青白石马兰、离石压实黄土进行了直剪试验,得到不同压实度和含水率下的黏聚力和内摩擦角,探讨了含水率和压实度对压实黄土抗剪强度的影响。结果表明：黏聚力随压实度的增大而增大,且离石黄土增大幅度大于马兰黄土;含水率小于最佳含水率时黏聚力随含水率的增大略有增大,当含水率大于最佳含水率后黏聚力随含水率的增大反而急剧减小;离石黄土和马兰黄土内摩擦角均随压实度增大而增大、随含水率增大略有减小。     

灰土配比的分析研究

根据黄土地基处理工程的需要,通过击实、剪切、渗透等室内试验,研究了灰土在不同含水率、不同配比条件下,其力学性质的变化规律,并推出当c,φ值最大时,对应的含水率为灰土的最优含水率的规律,为灰土的实际工程应用提供了理论依据。     

宽级配坡残积砾石土压实及抗剪特性试验研究

结合某心墙堆石高坝所采用的坡残积砾石土心墙料,以大型击实试验和大型直剪试验为主要手段,揭示了随着大于5 mm的粗粒含量P5增加,砾石土的最大干密度增加,抗剪强度指标C值减小,φ值增大的规律,并通过回归分析得到了它们之间的关系,为该类坡残积砾石土的应用提供了参考依据。     

某金矿尾矿库土壤重金属污染特征及来源分析

尾矿中含有的重金属通过介质向环境缓慢释放,重金属进入土壤后,会对周围土壤、生态环境造成影响,危害人类身体健康和安全。本文以某金矿尾矿库为研究对象,对尾矿库流域内土壤重金属进行取样调查,确定尾矿库及周边土壤重金属污染现状,分析重金属来源及污染特征。对尾矿库及周边的土壤进行pH、氰化物、锑、砷、镉、铜、铅、锌、汞等元素含量测试,采用单项污染指数与内梅罗指数法进行重金属污染程度分析与评价;同时运用主成分分析法,探究尾矿库及周边区域土壤重金属形成原因和污染特征。研究结果表明：尾矿库流域内地表土样处于重污染状态,污染区主要集中在尾矿库东北侧,污染范围较大;氰化物、锑、镉、铜、铅、锌存在着不同程度的相关性,表明研究区内存在这6种元素不同程度的复合污染或这些元素具有同源性,重金属污染主要来源为矿石开采和工业活动等人为来源;土壤中砷的吸附、迁移与土壤pH值关系密切。调查和分析尾矿库土壤污染情况,查明尾矿库污染形成原因和污染特征,对尾矿库的综合治理具有重要意义。     

珞珈山粘土压缩性的试验研究

对武汉大学珞珈山粘土完成了15组不同含水量和压实度的室内压缩试验,分析了压实度、压实含水量及压实土体的饱和状态三因素对粘性填土压缩性能的影响,并通过压实土体结构方面的理论对其影响机理进行了阐释：这三方面因素主要是通过对土体结构及土中的基质吸力产生影响从而影响到土体的压缩变形性。试验表明,压实度和压实含水量均是在一定的应力范围内对粘性填土的压缩变形性能产生影响,在最优含水量附近粘性填土的压缩变形随着压实度的减小、压实含水量的增大而增大;压实土体浸水饱和后的压缩变形远大于饱和前的变形,压实含水量大的土体在其它条件相同的条件下因饱和引起的压缩变形小于压实含水量小的土体。     

钢丝网筋材的加筋作用特性试验研究

在双绞合六边形钢丝网加筋红砂岩粗粒土大三轴试验的基础上,对钢丝网筋材的加筋机理、加筋作用发挥过程和含水量、加筋间距对加筋效果的影响进行系统的研究。分析表明,加筋双绞合六边形钢丝网可以同时提高红砂岩粗粒土的黏聚力和内摩擦角,其加筋机理不宜采用“准黏聚力”理论,工程设计时也应考虑筋材对土体内摩擦角的贡献;双绞合六边形钢丝网...     

初始干密度及掺砂比对膨胀土抗剪强度指标影响

研究了风化砂改良膨胀土对抗剪强度及其指标的影响。通过改变风化砂的掺量,研究了风化砂对膨胀土物理性质的影响。试验表明,随着掺砂比例的增加,最佳含水率逐渐下降,渗透系数逐渐增大,说明风化砂能有效降低膨胀土的塑性指数,增大膨胀土的透水性能,使之更适合用作公路路基填料。通过研究风化砂掺入比例及初始干密度对膨胀土抗剪强度指标c、φ值及抗剪强度的影响,可以得出:在掺砂比例一定时,改良膨胀土的粘聚力随着初始干密度的增大而增大,内摩擦角随着初始干密度的增大先增大后减小再增大,抗剪强度值总体逐渐增大;在初始干密度一定时,改良膨胀土的粘聚力随着掺砂比例的增大而减小,内摩擦角随着掺砂比例的增大先增大后减小,抗剪强度总体变化趋势减小。当初始干密度为2.0 g/cm³,掺砂比例为30%时,抗剪强度达到最大值。     

Salinity effect on the compaction behaviour,matric suction,stiffness and microstructure of a silty soil

To better understand the salinity effect on the compaction behaviour of soil,standard Proctor compaction test was conducted on soil samples with different salinities.Matric suction and small-strain shear modulus,G_(max),were determined and pore size distribution was also investigated on samples statically compacted at different water contents.Results showed that with the decrease of soil salinity from initial value of 2.1‰(g of salt/kg of dry soil) to zero,the maximum dry density increased and the optimum water content decreased,whereas there was no significant change with the increase of soil salinity from2.1 ‰ to 6.76‰.Interestingly,it was observed that G_(max) also decreased when the soil salinity decreased from initial value of 2.1‰ to zero and kept almost constant when the soil salinity increased from 2.1‰ to6.76‰, for dry samples with similar matric suction and also for samples compacted at optimum state and on wet side whose matric suctions were slightly different due to the difference in remoulded water content.Furthermore,the effect of salinity on compaction behaviour and G_(max) decreased for samples compacted from dry side to wet side.The pore size distribution exhibited bi-modal characteristics with two populations of micro-and macro-pores not only for samples compacted on dry side and at optimum state,but also for those compacted on wet side.Further examination showed that the modal size of micro-pores shifted to lower values and that of macro-pores shifted to higher values for saline soil compared to the soil without salt.     

土的抗剪强度指标取值研究

土的抗剪强度指标c、φ是一对随机变量,不同的试验方法、统计方法以及含水量的变化、施工开挖过程等都会对抗剪强度指标值产生明显影响。保证c、φ设计取值的合理与可靠,对于评价岩土工程的安全性和经济性有十分重要的意义。     

不同改良材料对膨胀土工程性能影响的对比试验

以石灰、水泥、粉煤灰、风化砂四种材料改良同一种膨胀土,掺入不同的比例后,进行室内试验研究。试验表明:四种材料的掺入均能改善膨胀土的抗剪强度,其中掺水泥能大幅度提高膨胀土的黏聚力和内摩擦角;其次,掺石灰也能显著提高膨胀土的抗剪强度指标;掺入风化砂和粉煤灰后,膨胀土的黏聚力会有所下降,内摩擦角会随着掺量的增加,先逐渐增大后缓慢降低。掺入这四种材料均能有效改善膨胀土的膨胀特性,从对有荷膨胀率的影响效果来看,掺石灰对抑制膨胀效果最好,其次是水泥,而后是粉煤灰和风化砂。     

水泥固化稳定重金属污染土的工程性质试验研究

随着社会的快速发展,因工业生产以及人类活动引起的地基土重金属污染现象越来越严重。地基土受到重金属污染后,其工程性质会发生改变。固化稳定法是处理重金属污染土地基的常用方法之一。以人工制备的铅或锌重金属污染土为研究对象,通过系统的室内试验,着重研究水泥固化稳定重金属污染土的工程性质。试验结果表明,土体受到污染后,其强度降低;掺入水泥固化稳定的重金属污染土的强度随水泥掺入量以及养护龄期的增加显著增大。通过试验还发现,较低浓度重金属离子的存在可以促进水泥固化土抗剪强度的提高。