干密度对花岗岩全风化土的渗流特性研究

以桂东南地区的花岗岩全风化土为研究对象,研究干密度对花岗岩全风化土的微观结构及其渗流特征的影响。通过显微CT扫描试验与Avizo软件中先进的数字图像处理技术提取孔隙网络模型,该模型能直观呈现孔隙及喉道的大小、形态、连通性及分布,并进行定量表征。然后基于流体力学的传统方法（CFD）,将实际孔隙结构的数字重构模型进行微观尺度的渗流模拟,从微观角度研究干密度对花岗岩风化土渗流特征的影响,并与实测饱和渗透系数对比,检验实际孔隙结构数字重构模型的准确性与代表性。研究结果表明：随着干密度的增加,花岗岩全风化土中小孔隙数量呈指数增长,连通性逐渐变差;干密度为1.674、1.860、2.046 g/cm3花岗岩全风化土的平均渗透率模拟值分别是实测值的4.18、1.73、0.17倍,该数字岩心模型能较准确地代表压实土体内部真实的孔隙渗流特征。     

中山地区花岗岩残积土抗剪特性相关性研究

为研究中山地区花岗岩残积土抗剪特性,就中山地区不同干密度的花岗岩残积土采用不同围压下的三轴压缩试验,分析不同围压下围压与残积土干密度与抗剪强度参数的变化关系.研究结果表明:不同初始干密度的残积土随围压增大,残积土越固结,其抗剪强度越接近;相同初始含水率条件下,随着干密度的增大黏聚力先增大后减小,内摩擦角先减小后增大,呈...     

含水率和干密度对残积土抗剪强度参数的影响

在分析闽东南地区花岗岩残积土物理力学特性的基础上,对3类非饱和残积土的含水率(ω)和干密度(ρ_d)与抗剪强度指标(c、φ)进行相关分析,建立了针对闽东南地区花岗岩残积土含水率和干密度与抗剪强度指标之间的经验公式。研究结果表明:粘聚力的对数与含水率呈负相关,随着含水率的增大,残积土黏聚力总体呈减小趋势;内摩擦角在含水率增大过程中具有非线性衰减的趋势,且集中在一个范围内变化;3类残积土在高密实度下的ω~φ具有峰值点,土体密实度对粘聚力的影响可用线性正相关来反应;一般情况下,干密度值越大,残积土粘聚力值和内摩擦角也越大。利用建立的经验公式,可为花岗岩残积土边坡的勘察、设计和施工过程中土性参数的合理选取及可靠性分析提供参考。     

花岗岩残积土压实强度的试验分析

为了解花岗岩残积土在压实度变化时的强度特性,采用室内击实试验,测得花岗岩残积土的最大干密度,在三种特殊含水率状态下,按照比例制备不同压实度试样,进行直剪固快试验,探讨压实度大小与抗剪强度的关系。试验结果表明:(1)花岗岩残积土在压实度较小时,剪切值随着位移的变大而增长。含水率较小时,压实度越大,剪切值越容易出现峰值后减退,发生脆性破坏;(2)花岗岩残积土在相同含水率下,随着压实系度的增大,摩擦角和粘聚力也逐渐增大;(3)在等压实度下,含水率对直剪固快的摩擦角影响不明显,但是对粘聚力的影响极为显著。     

重塑Q2黄土微观结构研究

对陕西蒲城电厂不同干密度试样的重塑Q₂黄土微观结构进行对比测试,研究了重塑Q₂黄土的微观结构特征。微观结构定性定量分析表明:随干密度增大,重塑Q₂黄土孔隙的大小明显变小,而数量明显增多;微观结构定量参数随干密度的变化呈现较好的线性关系,随干密度增大,Q₂黄土的灰度熵、欧拉数和孔隙的面积比例、圆形度、定向度、分布分维减小;而颗粒的面积比例、圆形度、定向度、分布分维将增大。相对于干密度相同的原状Q₂黄土,重塑Q₂黄土孔隙数目增多,颗粒和孔隙的圆形度增大。     

基于大型直剪试验的重塑花岗岩残积土剪切特性研究

以福建省永安地区花岗岩残积土为研究对象,借助大型直剪仪,综合考虑含水率和干密度等因素,设计并开展花岗岩残积土重塑土样的大型直剪试验。试验结果表明：重塑花岗岩残积土的剪切应力总体上随着轴向压力的增加,而增加;同时其剪切应力-位移曲线形态与发展趋势复杂,部分试样表现出应变硬化特征,但部分试样也存在明显的应变软化现象;含水率和干密度显著影响重塑花岗岩残积土的抗剪强度参数,重塑花岗岩残积土的内摩擦角和黏聚力随含水率的增加呈现先增加后减小的趋势,同时又随干密度的增加近似呈线性增加。研究成果有助于深化花岗岩残积土剪切特性的认识和理解。     

由压缩试验分析砾质花岗岩残积土的结构特性

通过引入应力综合结构势来分析砾质花岗岩残积土的结构性.以深圳南山区太子花园施工工地的砾质花岗岩残积土为例,对土样在不同含水量及干密度条件下进行原状、饱和、重塑状态的压缩试验,由压缩曲线得到应力综合结构势,并由此做出结构性参数曲线,据此考察含水量和干密度的变化对砾质花岗岩残积土结构性的影响.得出含水量与干密度的变化对砾质花岗岩残积土的结构性有显著影响的结论.     

干密度对重塑花岗岩残积土土水特征曲线影响

采用压力膜仪法对深圳市福田区某基坑底部的花岗岩残积土重塑土样进行不同干密度下的土水特征曲线试验,研究不同干密度对花岗岩残积土土水特征曲线的影响,并采用Van Genuchten模型、FredlundXing模型及Gardenr模型进行土水特征曲线拟合,以给工程设计提供参考。试验结果表明:不同干密度对土水特征曲线有显著影响,且主要影响土水特征曲线的过渡段,干密度越大其持水性能越强、进气值越大; 3种模型均可较好模拟花岗岩残积土重塑样土水特征曲线。     

花岗岩残积土粒度分形特征及其与物理力学参数关系研究——以厦门海沧某区域变电站为例

以厦门海沧两个临近工区的花岗岩残积土为研究对象,进行粒度分形维数计算,并分析了其与物理力学参数之间的关系,建立了厦门海沧地区某区域变电站的花岗岩残积土粒度分形维数与相关物理力学参数之间的回归方程。研究结果表明:粒度分形维数与所含粗颗粒的含量负相关;与含水率、饱和度、孔隙比、孔隙率、液限含水率、塑限含水率、塑性指数、液性指数、压缩系数正相关;与湿密度、干密度、压缩模量、内摩擦角负相关。     

厦门花岗岩风化残积土物性指标与压缩特性研究

对厦门市地铁某站点基坑的未扰动原状土土工试验数据的统计规律进行分析,并结合传统的回归分析方法研究了该地区花岗岩风化土层物性指标(含水率、孔隙比与天然密度)与变形指标之间的相关关系,给出了指标之间的关系式及相关系数,并从花岗岩残积土的属性对结果进行了评价与解析;研究表明,采用常规物性指标预估压缩系数具有一定的可靠性,但仍需考虑花岗岩残积土的结构强度对压缩系数的影响。研究成果可为花岗岩残积土地区资料欠缺的工程提供参考,为基础设计、土性判断等方面提供依据。     

云母对花岗岩残积土力学性能影响的机理

本文对云母质残积土开展了微观结构测试与物理力学试验，分析了云母的结构特征及含量对花岗岩残积土物理力学特性的影响，并提出其微观作用机理。结果表明：云母的加入导致残积土的级配组成更粗，界限含水率和渗透性增加，但可塑性减小；高云母含量的残积土具有较差的力学性能，表现为较高压缩性和回弹性、以及较低的抗压强度。云母对花岗岩残积土力学性能的不利影响源于云母本身的固有性质和云母与矿物聚集体的接触形式，这是因为云母以片状层叠的形式存在于残积土中，形成具有高压缩性和回弹性的海绵状结构，层间孔隙使土壤具有高吸水性；同时颗粒排列形成的桥接和有序效应产生大量孔隙，增加了土壤的渗透性；云母板插入黏土基质后，土的强度和破坏类型也发生改变。     

花岗岩残积土剪切特性试验研究

采用GDS静三轴仪,对饱和花岗岩残积土重塑样进行了常规三轴固结排水试验,并基于三维离散元软件YADE,建立了三轴压缩试验模型,分析了花岗岩残积土的剪切特性,结果表明:在各固结围压下,饱和花岗岩残积土重塑样的应力应变曲线都表现为应变硬化,体变曲线表现出明显的剪缩性,而且随着围压的增大,试样的峰值强度增大,剪缩的程度提高。     

非饱和重塑膨胀土的强度试验研究

通过不同干密度、不同吸力的非饱和重塑膨胀土的三轴剪切试验,研究分析了广西非饱和重塑膨胀土的应力应变硬化与软化和体变剪缩剪胀特性与土样内部的孔隙孔径大小及孔隙间的连通性的相关性,研究表明低密度试样内部孔隙孔径较大且连通性较好,应力–应变曲线表现为硬化和体变呈剪缩性,当土样密度增大后逐步由硬化–剪缩向软化剪胀转化,同时研究发现非饱和重塑膨胀土的的吸力强度与吸力的双曲特性。     

高温循环后花岗岩孔隙结构与物理力学特性演化规律研究

探究高温循环下岩石内部孔隙演化及其对物理力学特性的影响，对核废料地质处置、地热开发等地下工程的长期稳定性分析具有重要意义。为了定量分析高温循环对花岗岩孔隙结构及物理力学性质的影响，综合利用扫描电镜、差热分析等方法研究25℃～800℃高温循环下花岗岩的表面特征、质量、体积、纵波波速、抗拉强度、孔隙度、孔径分布和微观结构等演化规律。研究结果表明：(1)随着温度升高，花岗岩的表面裂纹、色差、质量损失率、体积膨胀率、纵波波速衰减率不断增加，抗拉强度逐渐减小，当T>500℃后，花岗岩的物理力学参数变化显著，在5次热循环后，岩石物理力学参数的变化更加明显。(2)高温能够促进花岗岩孔隙发育，岩石内部微、小孔隙逐渐生长并连通形成中、大孔隙，造成岩石孔隙连通性增强，且热循环会进一步增加孔隙结构之间的连通性，导致中孔和大孔占比上升，孔隙率进一步增大。(3)高温循环下花岗岩物理力学性质劣化与其内部孔隙结构的变化密切相关，质量损失率和体积膨胀率随等效平均孔隙半径的增大呈线性增加，纵波波速和抗拉强度随等效平均孔隙半径的增大呈指数型增加。(4)高温下花岗岩会发生脱水、石英相变、矿物氧化、化学键断裂等物理化学...     

花岗岩残积土抗剪强度参数影响试验研究

以福州软件园的花岗岩残积土为研究对象,通过SDJ-I型三速电动等应变直剪仪器展开直剪试验。研究当试样的含水条件和干密度条件改变时,花岗岩残积土的抗剪强度参数变化规律。由试验结果可知:当干密度维持恒定,而含水率相对偏小时,黏聚力、内摩擦角和含水率之间呈正相关关系。当含水率超过某一临界值时,二者之间的关系变为负相关关系,该临界值和最优含水率的差异很小。在含水率保持不变的情况下,黏聚力、内摩擦角和干密度之间呈正相关关系,符合线性变化趋势。试验所得的成果对福州地区的设计与勘察工作具有实用价值。     

花岗岩残积土在高应力作用下物理力学特性探讨

采用人工方法,从某排土场基底采取花岗岩坡残积土进行室内常规直剪固结快剪试验与中压三轴固结不排水试验。在试验中,分别测定每个试样应力应变曲线及试验前后的密度、含水率。经数据整理发现,CU试验各级固结围压下,试样固结后的密度、含水率与固结围压间呈规律性变化;通过统计分析得到了花岗岩坡残积土c、φ值与固结围压之间的变化关系。利用试样固结后的密度、含水率与固结围压之间的变化规律估算排土场基底花岗岩坡残积土在不同堆高时的物理特征;利用c、φ值与固结围压之间的变化关系,估算排土场基底花岗岩坡残积土在不同堆高时抗剪强度取值。     

肇庆地区花岗岩残积土工程特性研究

在肇庆地区广泛分布着花岗岩残积土,由于花岗岩残积土孔隙较为发育,又含有高岭土、蒙脱石等矿物成分,吸水性强,遇水易软化崩解,其工程性质特殊,会对工程建设产生不利的影响。花岗岩残积土的粒度组成、结构性能及其物理力学性质与一般黏性土不同,属于特殊性岩土。在确定地基土承载力及基桩设计参数时应考虑其特殊性。     

赣南地区花岗岩残积土的工程特性与承载力试验研究

花岗岩残积土是一种在我国分布广泛的特殊性土,具有较高的结构强度和较强的结构性联系,大多呈中~低压缩性,具有较大天然含水量、较大孔隙比、较低的压缩模量、较低液性指数等工程特性。花岗岩残积土与常规的黏性土工程特性不同,不可参照常规黏性土方法计算承载力,花岗岩残积土的特殊工程性质是当前工程实践的重点研究课题之一。结合相关工程,对赣南地区花岗岩残积土的工程特性及承载力试验进行研究,用多种方法进行分析对比并得出结论,为该区域的花岗岩残积土基础工程建设和研究提供参考。     

非饱和花岗岩残积土强度试验研究

以衡阳非饱和花岗岩残积土为例,研究非饱和花岗岩残积土强度特性。采用滤纸法测定了花岗岩残积土的土水特征曲线,并进行了固结不排水剪切试验,分析了含水量及初始基质吸力对非饱和花岗岩残积土强度的影响。试验表明,在试验研究的含水量范围内,非饱和花岗岩残积土的吸力随着含水量的增大而减小,但含水量对初始基质吸力的影响较小;内摩擦角随含水量增加而线性减小,黏聚力随含水量增加呈二次曲线规律变化,而初始基质吸力对内摩擦角和黏聚力的影响呈非线性。     

碳化对混凝土抗冻性的影响及机理

对经过不同碳化时间的混凝土进行冻融循环试验,测试其力学性能和微观孔隙特征参数,并提出混凝土内部"孔隙曲折度"概念.结果表明:碳化对提高混凝土抗冻性具有恒定的促进作用,碳化3~14d可使混凝土因冻融造成的动弹性模量下降量减少3%~12%;碳化使混凝土内部孔隙曲折度增大;掺加粉煤灰可增大混凝土内部孔隙曲折度,使侵蚀介质的渗透路径变长,进而提高其抗冻性;引气虽然也可提高混凝土抗冻性,但与其内部孔隙曲折度的相关性较低,表明引气和使用矿物掺和料对提高混凝土抗冻性的机理不同.