饱和粘性土任意固结度的不排水抗剪强度

通过应力路径法导出简洁的任意固结度的不排水抗剪强度指标的理论公式,并与实测对比,结果相当一致。     

任意固结度的饱和粘性土不排水剪强度的推求

通过理论分析方法给出了推求任意固结度的饱和粘性土的不排水剪强度指标的计算方法,该方法得到了试验成果的验证。     

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。     

砂砾石混合物抗剪强度特性试验研究

为分析砾石含量及砾石形状对砂砾石混合物抗剪强度的影响,对砂砾石混合物进行了不同应力（σ=50、100、150、200kPa）条件下的大型直剪试验。试验中砂砾石混合物为相同砂与圆砾石及角砾石2种不同形状砾石的混合物,砾石含量分别为20％、40％、60％及80％。结果表明砂砾石混合物的剪胀量和抗剪强度随砾石含量以及砾石形状不规则程度的增加而增加,砾石含量对砂砾石混合物抗剪强度的影响大于砾石形状的影响。砂砾石混合物的最小孔隙比可以作为衡量砾石含量和砾石形状与其抗剪强度关系的特征参数。     

石墨烯改性粘土的剪切强度特性研究

为了研究石墨烯改性粘土的强度特性,将石墨烯均匀地掺入土中,在控制干密度条件下,进行直剪试验,并用扫描电镜(SEM)对样品的剪切面结构进行了观察。将石墨烯按干土质量百分比分别为0%、1%、2%、3%和4%的掺量分别掺入到含水率为14%、16%、18%的素土中进行试验,结果表明,石墨烯能有效提高粘土的破坏强度,且在本试验中未发现最佳掺量。粘聚力随着掺量的增加而增大,随含水率的增长而减小,但内摩擦角基本不变。借助SEM从微观上对石墨烯改性作用机理进行分析,石墨烯的掺入可以填充土中孔隙,提升土颗粒间的摩擦力,从而增强土体的抗剪强度。     

软粘土的抗剪强度指标试验分析

通过三轴UU剪切试验，得出了试样饱和度对软粘土抗剪强度参数的影响关系；再通过大量的固结快剪试验，得到软粘土在不同固结压力、不同固结度下的强度变化规律。     

圆宝山隧道松散堆积体的力学试验研究

松散堆积体在隧道施工中普遍存在,为研究其力学特性,以丽香铁路圆宝山隧道为依托,采用室内试验的方法,对具有代表性的地段进行筛分试验、击实试验及直剪试验。研究结果表明:圆宝山隧道松散堆积体颗粒级配离散性较大,级配不连续,粒径大于2 mm的颗粒质量分数约占50%;击实试验发现,压实度是提高抗剪强度的重要因素,圆宝山隧道松散堆积体的内摩擦角、黏聚力随着压实度的增大而显著增强,压实度、法向应力与抗剪强度基本呈正相关。当压实度为0.9、法向正应力为250 k Pa时,试样的抗剪强度达最大值,为298 k Pa;分析发现,松散堆积体压实度偏小是导致滑坡的重要原因,提高压实度是增大松散堆积体抗剪强度指标的重要手段。     

固结度对复合土工排水网-废弃黏土界面拉拔特性的影响

中国沿海沿江软土地区产生的废弃渣土主要为渗透性差、抗剪强度低的黏性土,采用排水筋材进行加筋回填时,深入认识固结度对复合土工排水网(Geocomposite drainage layer, GDL)-黏性土界面强度的影响规律是工程渣土堆填场稳定性分析的重要基础。以武汉某基坑开挖渣土和商品化GDL为试验材料,开展了12组固结-拉拔试验,分析了固结度对GDL-黏土界面拉拔特性的影响规律。结果表明：界面拉拔曲线为应变软化型,固结度越大,达到峰值和残余拉拔力的位移也越大;随着固结度提高,界面峰值和残余摩擦角均呈增大趋势,而界面峰值和残余黏聚力变化不显著;随着拉拔位移的增大,GDL拉应力逐渐由坡形分布转向均匀分布。当固结度从0增大至90%时,界面峰值和残余强度分别提高了20.8%～111.1%和21.8%～101.7%,排水网芯的拉力承担比例则从80.4%～81.8%降低至62.5%～63.4%。该研究有助于深入认识GDL-黏土界面的相互作用机理,为废弃黏土堆填工程的稳定性分析提供依据。     

重金属污染土强度特性试验研究

通过将重金属冶炼企业的尾矿库、废料堆填区采取重金属尾矿样品,与无污染净土进行混合,制作不同重金属污染物含量的土样,进行物化分析、直接剪切试验与无侧限抗压强度等试验,研究了重金属污染物的不同含量对土体强度特性的影响。试验结果表明,重金属污染物对土体强度特性有较大影响,随着污染物浓度的增加,其粘聚力增大,则内摩擦角呈降低趋势。在同一含水量的情况下,随着重金属污染土含量的增加,其强度总体上有减小的趋势。强度随着重金属污染土掺入比的增加,其降低量也逐渐增加,降低量约为35％～60％。重金属污染物通过土颗粒间双电层与水膜厚度与表面性质,打破颗粒间的电离平衡,从而改变土体的强度性质。     

不同固结度下软基土的力学特性

采用三轴试验装置进行了不同固结度下的软基土的固结变形、渗透及强度特性的试验研究,得出软基土固结过程中渗透系数、强度特性的变化规律。     

剪切速率对黏性土混凝土界面抗剪强度影响的试验研究

通过自行研制的大型恒刚度桩土界面直剪仪,进行6种剪切速率的黏性土混凝土界面剪切试验,探讨剪切速率对黏性土混凝土界面抗剪强度的影响规律。结果表明：在黏性土混凝土界面,超孔隙水压力随着剪切速率的提高而增大;法向应力和剪切速率通过影响超孔隙水压力大小,决定黏性土混凝土界面剪切峰值强度和剪切破坏位移的大小;剪应力剪切位移关系曲线由基本一致变化到一定范围内产生偏离,且法向应力和剪切速率越大偏离越显著,并出现明显的应变软化现象;剪切速率从0.4 mm/min增加至5.0 mm/min,黏性土混凝土界面抗剪强度减小幅度增大,摩擦系数减小0.1,有效黏着力的变化介于0.81~5.93 kPa之间。     

高饱和度土的一维连续方程及其固结分析

为了解决高饱和度土的连续性条件表述的复杂性并由此建立相应的固结方程,从质量守恒的角度,避免了非饱和土中气相体积难以确定的困难,建立了土体的一维连续方程。假设Terzaghi有效应力原理依然适用于高饱和度土,推导了一维固结方程。在Terzaghi一维固结的假设基础上,再假设固结过程中饱和度为常数,求解了解析解。然后分析了高饱和度土的固结特性。结果表明：1）高饱和度固结方程与Terzaghi的一维固结方程形式完全一致,但是固结系数不同;2）因初始瞬时变形,初期固结度与饱和土的差别较大,随后差值减小;当时间因子等于1时,高饱和度土的固结度与饱和土基本相同;3）高饱和度土的固结完成时间与相应饱和土相比较,要延长;饱和度越小,土体的压缩性越小,其固结完成时间比越大。     

自由落体贯入试验获得土体强度的简化分析

自由落体贯入仪（FFP）用于量测黏性土的不排水抗剪强度，具有操作快捷、经济性好等优点，在海洋原位勘察中有相当大的应用潜力。但FFP在土中的动力贯入机制复杂，其试验数据解释还存在较大的不确定性。进行FFP的室内缩比尺模型试验，同时改进现有的简化分析模型，比较预测与试验结果，验证了借助简化分析模型推算不排水强度的合理性。进而提出FFP"质量初始贯入速度"图，根据场地土强度的大致范围和贯入深度要求，能够快速设计现场试验需要的FFP质量与初始贯入速度。     

红砂岩细粒土抗剪强度的试验研究

为了研究红砂岩原岩破碎后的细粒土的强度特性,对其展开了不同含水率及压实度下的快剪试验,探讨含水率及压实度对红砂岩细粒土抗剪强度的影响规律。试验结果表明：在一定压实度下,随着含水率的增大,黏聚力先增大后减小,呈二次抛物线变化规律,而内摩擦角则呈幂函数衰减变化趋势;在一定含水率下,饱和黏聚力及内摩擦角均随着压实度的提高而有不同幅度的增大。相比内摩擦角,黏聚力受含水率及压实度的影响更显著。试验结果可为有关红砂岩路基、堤坝填筑、边坡稳定性分析等工作提供参考。     

压实度对水泥改良高液限土强度影响试验——以云罗高速公路为例

为研究水泥改良高液限土的抗剪强度随压实度的变化情况,进行了水泥掺量为2％的高液限土在不同压实度、不同围压下的三轴试验.试验结果发现：掺水泥高液限土在低压实度下,应力应变曲线呈应变硬化型,且呈鼓胀型破坏.仅在高压实度、低围压下,试验中应力应变曲线才呈应变软化型,且试样破坏时会出现较为明显剪切带.同时,从试验成果的整理中发现：随压实度增大,掺水泥高液限土抗剪强度随围压的增大而增大,但增长率逐步减小.而在同一围压下,不同压实度试样随着压实度的增长,抗剪强度不断增大,且增长率也不断增大,但为非线性增长.     

辽宁区域性饱和黏性土和粉土抗剪强度参数的试验研究——以盘锦地区为例

目的试验与分析辽宁区域性饱和黏性土(黏土与粉质黏土)和粉土抗剪强度参数.对辽宁盘锦地区黏性土抗剪强度特征取得了规律性认识,提高评价土质的可靠性.方法采用室内直剪试验、三轴试验与室外十字板剪切试验、静力触探试验.结果黏土内摩擦角φ好于粉质黏土、粉土;内聚力C的相关性相对于摩擦角较差;黏土的内聚力成负相关;直剪试验(快剪)抗剪强度指标内摩擦角φ和黏聚力C高于三轴试验(UU)的抗剪强度指标.不排水抗剪强度经验公式Cu=18.0 11.02qu适应于辽宁盘锦地区的黏土.结论建立了室内直剪试验与三轴试验抗剪强度指标之间关系,及十字板剪切试验与静力触力试验之间的关系,为以后在辽宁盘锦地区地基勘察评价中估计黏性土的抗剪强度提供参考.     

饱和度对砾质土性质影响三轴试验研究

对糯扎渡土石坝心墙砾质土料进行了不同饱和度条件下三轴不固结不排水剪切试验,对非饱和砾质土的应力应变及强度特性进行了研究。结果表明,相同围压下,试样的变形模量随着含水率增大而逐渐减小;试样的强度随着含水率的增加而减小;试样的粘聚力和内摩擦角均随含水率增加而线性减小,且粘聚力比内摩擦角减小幅度较明显。     

一种新型道路稳定层固结剂的试验研究

研究将磷渣和炉渣掺入水泥熟料中并添加一定掺量的核心元素配制新型道路稳定层固结剂.研究结果表明:在本试验条件下,当各组分比例适当时,通过核心元素的有效作用,在熟料掺量35%时可以配制出高效道路稳定层固结剂,其初凝时间较长,28d抗压强度为38.8MPa,在满足施工和强度要求的同时降低了工程成本.