超固结土一维次压缩特性实验研究

对上海重塑粘土土样进行了一维次压缩实验,研究超固结土的一维次压缩特性.所有的土样都进行了预压处理.实验结果表明(1)超固结土的次压缩指数小于正常固结土的次压缩指数;(2)上海重塑超固结土的Ca/Cc基本为一恒定的值,约为0.035;(3)超固结土的等时间线形状和规律与正常固结土的有所不同;(4)"蠕变率与加载历史的无关性"似乎并不完全正确.实验结果表明,在加载初期,土样的次压缩速率不仅与其状态有关(及有效应力大小和孔隙比)而且还和加载历史有关."等时间线"和"参考线"的概念会低估超固结土在加载初期的次压缩速率.     

超轻陶粒土的一维压缩特性及其微观机理

超轻陶粒土作为土工回填材料具有质量轻、强度高、透水性好、施工简便等优点。为更好理解其物理力学特性,采用电镜扫描获取了陶粒内气孔尺寸分布特征,进行了净陶粒土和水泥胶结陶粒土的一维压缩试验及单颗粒压碎试验,并从微观上进行了机理分析。结果表明,陶粒是一种"外强内弱"的壳-核复合颗粒,水泥胶结能显著提高单颗粒的抗压强度并因此可降低陶粒土的压缩性。     

廊坊沉降区深层黏性土压缩指数相关性分析

深层黏性土的压缩指数对于地面沉降估算具有重要意义,目前通过固结试验获得压缩指数,其具有耗时长和超高压加载的缺点。在廊坊沉降区获取深层黏性土原状试样的基础上,通过土工试验获得物理力学指标,进而对物理指标与压缩指数的相关性进行分析,得到如下结论：(1)该区埋深100 m以下的黏性土物理力学指标的变异系数较小,说明数据的离散程度较小,能够进行统计分析;(2)通过回归分析建立了液限、天然含水率、天然孔隙比、塑性指数与压缩指数的线性关系,并能够预测压缩指数的最大值、中间值和最小值;(3)利用天然含水率、天然孔隙比预测压缩指数的频数服从正态分布,采用天然孔隙比预测压缩指数较为准确。     

螺旋压缩弹簧的应力松弛性能试验研究

研究了超细晶粒形变热处理６５Ｍｎ，６７Ｂ及７２Ａ钢丝制弹簧的应力松弛性能。在半对数坐标中，弹簧负荷损失率随时间变化可分为二个阶段，且均为直线，可以用：（△Ｐ／Ｐ０）％＝ａ＋ｂｌｎｔＲ表示，钢丝强度越高，负荷损失率越小，拐点左移，随着去应力退火温度升高，弹簧负荷损失率不是单调变化的，初始负荷越高，负荷损失率越大，但是第一和第二阶段松弛率变化却相反，拐点也将左移，指出应力松弛过程伴随有组织亚结构的变化     

考虑低速非Darcy渗流的饱和黏性土一维固结分析

介绍并分析了非Darcy渗流模型,修正了Terzaghi一维固结模型并进行了数值计算,分析了固结过程以及超静孔压消散的规律,认为超静孔压的缓慢消散是导致次固结现象的原因之一。讨论了起始水力梯度、临界水力梯度、瞬时荷载以及土层厚度对固结过程的影响,提出了确定非Darcy渗流适用范围的公式。     

新疆黏性土烘干状态下的抗压强度研究

为了研究黏性土体材料的塑性变形性质,使黏性土制成圆柱体形状烘干后,通过单轴压缩试验进行试验研究,得出了黏性土烘干状态下的应力应变曲线、受力特点、破坏特点,对房屋结构受力性能和抗震计算研究有一定的参考价值。     

上海黏土一维压缩特性的试验研究

虽然上海黏土的压缩特性已得到了广泛研究，但是关于上海黏土的压缩特性特别是其长期压缩特性与国际上其他天然黏土的比较相对较少。采用取自上海浦西某基坑不同深度的原状土样进行一系列常规及长达70 d的长期一维压缩试验。主要目的是为了研究上海黏土的压缩特性尤其是其次压缩特性，并与国际上其他典型黏土进行比较。试验结果表明：上海黏土的压缩指数C_c相对较小，分布在0.43～0.50的范围之内。研究发现固结压力小于或接近前期固结压力时，次压缩系数C_??基本不变，然而当固结压力大于前期固结压力时，次压缩系数C_??随时间急剧减小。与其他典型黏土相比，上海黏土的C_??/C_c值略大于无机质黏土及粉土的下限值。按照Mesri (1973)提出的以次压缩系数为基础的土体划分标准，可以将上海黏土划分为低至中等次压缩性土体。     

海陆交互相黏性土工程特性及微结构特征

长江口北侧分布有海陆交互相黏性土,其物理性质较差,天然含水率接近或大于液限,孔隙比接近或大于1,与一般海相软粘土物性相似,但压缩变形特征与强度指标有别于一般海相软粘土,是一种结构性黏性土。采取自由活塞薄壁取样技术与真空冷冻干燥法,制得不同固结应力水平下的原状样和重塑样,系统地分析了固结试验中原状样与重塑样在不同固结应力下的微观结构及参数的变化规律。研究结果体现了微观结构变化与宏观力学性质的一致性,揭示了结构性黏性土不良物理性质与良好力学特性指标“异常”组合的微观机制。     

对黏性土压实问题的认识

概述了黏性土的组成及其物理性质。分析了不同压实机具对土体的不同作用特点，提出了提高黏性土压实效果的方法。     

黏性土主动土压力计算方法研究

以朗肯土压力理论为基础,通过各种假设条件及理论推导,得到了两种黏性土主动土压力修正公式。与实测土压力值比较分析得出:计算方法一的结果小于朗肯土压力值,同时又大于实测值,在保证工程安全的前提下提高了经济性。由于土体极限开裂深度与土体抗拉强度的计算采用的是经验公式,使得公式在理论上不太严密,有待进一步研究。计算方法二对于土体较浅的工况,其安全性有保证,也能达到较好的经济性。在已知土体抗剪强度实际规律的情况下采用该思路进行计算,其结果的普适性将更强。两种计算方法均在一定程度上解决了黏性土采用朗肯主动土压力计算比实测值偏大的问题,可为类似的工程设计与研究提供一定的参考。     

纤维加筋非饱和黏性土的剪切强度特性

纤维加筋是近些年发展起来的一种土质改良技术,系统掌握纤维加筋土的力学性质对评价纤维加筋土工程的稳定性和进一步推广该技术在工程中的应用具有重要意义。为了了解纤维加筋的剪切强度特性,以非饱和黏性土为研究对象,以聚丙烯纤维为加筋材料,在控制含水率和干密度条件下开展了一系列直剪试验。借助扫描电镜,从微观的角度探讨了纤维的增强机理,并对相关宏观力学性质进行了分析。结果表明：纤维加筋能有效提高土体的抗剪强度,且抗剪强度随纤维掺量的增加而增加;相对于内摩擦角,纤维对黏聚力的增强效果要明显得多;纤维加筋土的抗剪强度随含水率的增加而减小,随干密度的增加而增加;总体上,低含水率和高密实度条件有利于发挥纤维的拉筋效果,提高纤维对强度的贡献。此外,纤维加筋在提高土体峰值剪切强度的同时,还能增加土体破坏时对应的应变及破坏后的残余强度,改善土体的破坏韧性。由扫描电镜分析可知,单根纤维一维拉筋作用和纤维网三维拉筋作用是纤维加筋土的主要增强机理,增强效果则取决于纤维-土界面力大小;剪切面上的纤维在剪切过程中呈现拔出和拉断两种失效模式。     

非饱和土一维压缩试验及变形规律探讨

为研究非饱和土在侧限条件下的变形规律,进行了控制初始干密度和基质吸力的一维压缩试验,提出切线压缩系数和切线体积压缩系数的概念,发现切线压缩系数和切线体积压缩系数均随净竖向压力的增大呈指数衰减规律,建立了描述孔隙比–净竖向压力关系和竖向应变–净竖向压力关系的经验模型,结合国内外文献中的试验数据对模型的合理性及其对不同类别非饱和土的适用性进行了验证。提出的模型可用于计算任意压力间隔内非饱和土的平均压缩性指标,计算非饱和土由于浸水产生的一维湿化变形,还可用于描述非饱和土随基质吸力增大的一维收缩变形规律。     

粘性土的弹粘塑性本构方程及其应用

从常规试验成果出发，用弹粘塑性应力－应变－时间本构方程来描述粘性土的剪胀特性和时间效应。并采用Ｐｅｒｚｙｎａ的粘塑性方程，结合关联和不相关联流动法则，建立应力－应变－时间关系，对粘性土的有效应力路径特别是塑性区的剪胀特性和应力－应变关系的时间依存性进行了数值模拟计算，得出了与试验相近的结果。通过计算结果和试验结果的对比分析，探讨了该计算模型的合理性和可行性。     

基于扰动状态概念理论的固化淤泥一维压缩模型

采用低碳、环保的镁质水泥对淤泥进行固化处理,研究了不同龄期下固化淤泥一维压缩特性。采用新型环刀制样方法,开展了镁质水泥固化淤泥的一维压缩实验研究。结果表明:固化淤泥的压缩曲线与结构性土变化趋势类似,固化淤泥的ln(1+e)–lgσ′v曲线存在一个明显的拐点(结构屈服应力),且随着龄期的增长,固化淤泥的结构屈服应力逐渐增大。基于扰动状态概念理论,提出了能反应固化淤泥强化与弱化并存的一维压缩模型,试验验证了该模型可以较好预测任意龄期下固化淤泥的一维压缩特性。     

任意荷载下分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结

将分数阶导数理论引入Kelvin–Voigt模型,来描述黏弹性饱和土体的力学行为。对饱和土体一维固结方程和分数阶导数Kelvin–Voigt本构方程实施Laplace变换,联立求解得到变换域内有效应力和沉降的解析解。采用Crump方法实现Laplace数值反演,获得了任意荷载情况下物理空间内一维固结问题的半解析解。并将指数荷载情况下分数阶导数模型退化到黏弹性情形,结果与已有文献解析解相同,验证了本研究提出任意荷载情况下分数阶导数黏弹性解的可靠性。最后,分析了相关参数对固结沉降的影响。研究表明,任意荷载情形下分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结发展过程与黏滞系数和分数阶次有关,分数阶次越大,固结沉降发展越快;黏滞系数越大,固结沉降变化越慢;荷载变化趋势与由荷载参数变化引起的沉降变化规律是一致的,且最终沉降量一致。本研究有助于深入认识分数阶黏弹性饱和土体的固结行为。     

芳纶纤维布应力松弛试验研究

通过4个不同初始应力水平的芳纶纤维布应力松弛试验,研究了应力水平对芳纶纤维布应力松弛的影响,提出了芳纶纤维布应力松弛损失的计算公式。试验结果表明:应力持续1000h后,芳纶纤维布应力松弛损失率约为13.5%;应力松弛主要取决于应力水平,且随应力水平增大而增大;1年后大部分应力松弛发展完成。     

黏性土层中后压浆桩承载性状的对比试验研究

基于无锡江海西路快速路工程开展的4个标段场地8根试桩静载试验,通过对比未压浆桩与压浆桩实测结果,研究黏性土层中桩端后压浆对桩基承载变形性状、桩端阻力及桩侧阻力发挥性状的影响。结果表明:桩端后压浆技术可显著提高桩基承载性能,并对提高桩基成桩质量的稳定性具有很好的效果;桩端压力浆液在桩端形成水泥结石体,有效地改善了桩端沉渣问题,显著增强了桩端承载变形性能与支承刚度;桩端后压浆可提高极限桩侧摩阻力发挥水平,使得压浆桩极限侧摩阻力要大于未压浆桩,从而提高桩基承载性能发挥的稳定性。     

预应力次应力的分析和应用

阐述了预应力结构中次应力的概念、产生机理及影响等,并结合工程实例说明了次应力的应用及次弯矩的有效利用,实践证明：合理的设计方案对于次应力的有效应用是相当关键的。     

饱和软粘土一维次压缩系数Ca值的试验研究

采用上海饱和软粘土的重塑土样进行室内长期一维压缩试验,研究了应力历史、加载比以及加载时间对次压缩系数Ca值的影响,得到了上海软粘土Cc与Ca值间的关系,并采用e0与ep的关系来解释Ca值在某些情况下发生变化的现象。