透明黏土可视度及物理力学特性研究

透明土是用于岩土工程模型试验可视化研究的一种重要材料,明确其可视度控制因素与物理力学特性具有重要的意义。采用#15白油与正十二烷作为孔隙液体,无定形硅粉作为固相材料,通过对比不同的孔隙液体配比和掺入硅粉的质量比,发现可视度达到最佳时的配比为15号白油∶正十二烷=10∶3(体积比),孔隙液体∶无定形硅粉=1.5∶1(质量比)。针对最佳可视度的透明黏土进行了变形与强度特性试验,试验结果表明透明黏土属于高压缩性土,并且与天津滨海软黏土的压缩变形特征相近,二者压缩系数和压缩模量相差在10%以内;固结快剪试验表明当透明黏土的当应力水平较低(不大于200 kPa)时,透明黏土的抗剪强度指标可以取c≈11 kPa,φ=14°～18°,当应力水平较高(大于200 kPa)时,可以取c=20.28～22.62 kPa,φ≈17°。     

水力作用下贵州红黏土基本物理力学特性试验研究

为了深入了解贵州红黏土的物理力学特性及其相应机理,对通过物理特性试验、直剪试验对贵州地区红黏土的基本物理力学特性进行了研究。研究结果表明贵州红黏土具有典型的反剖面特性,红黏土强度的发挥很大程度上依赖于粒间较强的铁质胶结;随着含水率的增大,红黏土强度指标呈现有规律的递减趋势;随着深度的增加,红黏土的强度呈现先增大后减小的趋势,呈现明显不同于其他土类的性质。通过研究,旨在为红黏土地区的工程设计和建设提供科学依据。     

不同地区泥炭质土物理力学特性研究分析

为研究浅层泥炭质土的特性指标,以保山龙陵(滇西地区)与香格里拉(滇北地区)土体为试样,对比分析两地区土体试样的物理力学特性,得出两地泥炭质土的物理力学指标在浅层深度范围内(3 m～10 m)随深度的变化无明显的相关性,其物理力学指标离散性较大,但龙陵地区土体物理力学特性较香格里拉地区土体特性相对稳定,故对于浅层泥炭土的...     

长时高压 K0固结黏土的卸载力学特性试验研究

针对深厚表土井筒建设中深部土的特殊受力工况,开展深部重塑黏土的长时高压K0固结及"恒轴压、卸围压"试验,获得长时高压K0固结黏土在卸载应力路径下的偏应力–轴向应变曲线及三轴抗压强度,分析固结时间、固结应力对土样变形特性及强度的影响。研究表明:长时高压K0固结黏土的卸载偏应力–轴向应变曲线呈近似理想的刚塑性应力–应变曲线;固结时间和固结应力可显著影响土的三轴抗压强度;固结应力恒定,抗压强度随固结时间延长而增大,但增幅逐渐减小,二者近似成对数曲线关系;固结时间恒定,抗压强度随固结应力增加而增大,固结应力和三轴抗压强度显著相关。本研究有助于更深入地认识深部黏土的原位力学性状。     

玉环及周边地区软粘土物理力学性质

本文收集汇总了玉环县已建和在建的标准海塘、水库以及玉环周边地区软粘土地基的十字板强度和物理力学试验资料，并进行整理分析，可供从事水利、建筑、交通等土建工作的同仁认识和了解玉环及周边地区软粘土特性，供类似工程规划设计和初步设计作参考。     

云南遮放盆地粉质黏土物理力学指标相关性分析

根据遮放盆地粉质黏土的土工试验资料,运用相关关系和一元线性回归分析等方法,研究其物理力学指标及相互间的关系,建立回归方程,为该区勘察设计提供参考。结果表明:区内粉质黏土天然含水率较高、压缩性中等、抗剪强度略高;物理指标变异性较小,其中天然密度ρ、干密度ρ_d、比重G_s、饱和度S_r、塑性指数I_P可作为常量;力学指标变异系数相对较大;W_P-W_L、ρ_d-e_o高度相关,液性指数I_L与压缩系数a_(1-2)、压缩模量E_(s1-2)、内摩擦角Φ相关性也较好,可根据粉质黏土液性指数IL估算力学指标的大小。     

级配碎石力学特性试验研究

通过级配碎石的CBR试验、重复动三轴试验,研究了级配指数n值和最大粒径Dmax对级配碎石最大干密度的影响,以及影响连续级配碎石CBR值和回弹模量的因素,结果表明：n值的变化对级配碎石最大干密度的影响程度要大于最大粒径变化的影响;影响连续级配碎石CBR值的因素主要有n值和最大粒径;影响级配碎石回弹模量的因素主要有应力状态、含水量等。     

高应力水平下深部黏土力学特性微观分析

深部黏土在不同应力水平作用下会表现出不同的力学特性,已有试验结果表明高应力水平下正常固结饱和深部黏土的压缩指数和内摩擦角均小于中常压下相应值。为揭示深部黏土力学性质发生上述变化的内在机理,首先利用现有基于双电层理论推算高压黏土压缩曲线的计算方法对试验结果进行验证计算,发现其低估了深部黏土在高压下的压缩性,分析表明原有的两黏土薄片中点无量纲势函数与黏土薄片无量纲距离参数的对数假设关系存在不合理之处,利用新提出的假设以及相应的计算方法获得的预测计算结果能够很好地与试验结果相吻合。然后利用弹性黏着摩擦理论对内摩擦角随应力水平变化进行了计算分析,结果表明在 0.2 MPa 作用下土的摩擦系数是 1.6 MPa 相应值的 2 倍,与实测结果基本一致。     

盘锦地区粘土物理力学指标的相关性分析

根据盘锦地区大量的粘土土工试验资料,对粘土的物理及力学指标进行了统计分析,得到了土性指标概率分布特征及参数,并对其变异系数进行了讨论,采用回归分析的方法对土的物理和力学性质指标进行了线性回归分析,探讨了各个指标之间的相互关系,结果可以作为区域性地基基础可靠性设计相关参数选取的依据。     

高温后上海软黏土的物理性能试验研究

土的温度效应是岩土工程领域的热点问题,但对于100℃以上高温环境下土的物理性能的研究并不多。详细介绍了自行研制的高温加热试验装置,并利用该设备测定了上海软黏土样在105℃,120℃,150℃和200℃等高温加热2.5h和4.0 h后的体积变化、干密度和饱和度的变化,测定了105℃,150℃和200℃下恒温4.0 h土的导热情况。试验结果表明土样的体积和饱和度均随温度增加而减小,土样的干密度随温度的增加而增加,且随加热时间增加变化趋缓;湿土和干土的导热系数均随温度升高而增大,且干土的导热系数小于湿土的导热系数。说明软黏性土在100℃以上高温环境作用下会出现塑性变形和加热硬化现象,高温对土的导热系数影响显著。     

废弃黏土砖再生骨料对混凝土性能的影响研究

配制了4组不同水泥用量的黏土砖再生骨料混凝土,通过试验测试和分析了4组混凝土物理、力学和变形方面基本性能的变化规律.试验结果表明.在骨料用量和水灰比不变的情况下,水泥用量的增加,可以在一定程度上提高黏土砖再生骨料混凝土强度、弹性模量和导热系数,降低其干表观密度、吸水率、干燥收缩率和泊松比.适当选择骨料和设计配合比,黏土砖再生骨料混凝土可以用于保温轻骨料混凝土和结构保温轻骨料混凝土制品.     

酸碱污染重塑粉质黏土的塑性及其与力学特性的关系

酸碱溶液会显著改变黏性土的力学特性因而在污染土的研究中备受关注。通过室内试验,详细研究了硫酸、盐酸和氢氧化钠污染重塑粉质黏土的现象、孔隙水离子成分以及土的塑性、压缩性和强度的变化规律。从孔隙溶液的pH值、离子交换以及土的结构三方面解释了硫酸和氢氧化钠污染土塑性增大、盐酸污染土塑性减小的机理。给出了这3种污染土的力学特性与塑性指标之间的关系,并与一些用于非污染重塑土的经验公式进行了对比。发现这3种酸碱污染土均表现出一定的结构性,尽管结构性形成的机理并不相同,但均导致压缩性增大,适用于非污染重塑土的经验公式会低估这类污染土的压缩性。研究发现这种低浓度的污染土的结构性不足以改变不排水抗剪强度cu与液性指数IL之间的关系,因而其强度可以大致通过未污染土的cu–IL关系来预测。     

橡胶混凝土研制及物理力学性能研究

本文主要研究了橡胶混凝土的物理力学性能和耐久性能,结果表明：橡胶混凝土具有硬度高,延伸率大,抗磨耗和抗老化性能佳等优点,并在桥梁伸缩等工程得到了广泛的应用。     

不同成岩作用程度砂岩物理力学性质三轴试验研究

采用三轴岩石力学测试系统分析了不同侧压条件下砂岩岩石的孔渗性和力学特性及变形破坏机制 ,建立了砂岩岩石物理力学性质与侧压之间的相关关系。研究表明 ,砂岩的孔隙度和渗透率均随侧压的增大而减小 ,且服从对数函数变化规律。砂岩的刚度和强度均随侧压的增大而增大 ,具有明显的压硬性。岩石破坏后的残余强度随着侧压的增加下降梯度减小 ,而残余强度值相对提高。不同侧压下岩石的破坏机制表现出随着侧压的增大 ,成岩作用程度较弱的岩石应力 -应变曲线由应变软化性态向近似应变硬化性态过渡 ;而成岩作用程度相对较强的岩石在单轴压缩条件下表现为脆性张破坏 ,随着侧压的增加 ,便进入剪切破坏 ,岩石应力 -应变曲线表现出明显的脆性和应变软化特性     

红粘土的基本物理性质研究

通过常规土工试验开展了一系列理论、试验等方面的研究,得到该类红粘土的常规土工指标参数,研究表明红粘土具有较大的特殊性,另外对比分析了一般黏性土与红粘土的物理力学指标,并结合现场取样和室内试验数据的情况可以分析出红粘土具有高液限、高含水率、高孔隙比、低压缩性、假粉性及高粘粒含量的特殊性。     

Model test and discrete element method simulation of shield tunneling face stability in transparent clay

The stability of the shield tunneling face is an extremely important factor affecting the safety of tunnel construction. In this study, a transparent clay with properties similar to those of Tianjin clay is prepared and a new transparent clay model test apparatus is developed to overcome the “black box” problem in the traditional model test. The stability of the shield tunneling face (failure mode, influence range, support force, and surface settlement) is investigated in transparent clay under active failure. A series of transparent clay model tests is performed to investigate the active failure mode, influence range, and support force of the shield tunneling face under different burial depth conditions, whereas particle flow code three-dimensional numerical simulations are conducted to verify the failure mode of the shield tunneling face and surface settlement along the transverse section under different burial depth conditions. The results show that the engineering characteristics of transparent clay are similar to those of soft clay in Binhai, Tianjin and satisfy visibility requirements. Two types of failure modes are obtained: the overall failure mode (cover/diameter: C/D≤1.0) and local failure mode (C/D≥2.0). The influence range of the transverse section is wider than that of the longitudinal section when C/D≥2.0. Additionally, the normalized thresholds of the relative displacement and support force ratio are 3%–6% and 0.2–0.4, respectively. Owing to the cushioning effect of the clay layer, the surface settlement is significantly reduced as the tunnel burial depth increases.