超软土不排水强度研究综述

超软土在我国沿海地区广泛分布,了解超软土的不排水强度特性是诸多沿海工程中需要解决的关键问题。通过回顾现有的研究,从测试方法、影响因素、归一化方法等几个方面总结了前人关于超软土不排水强度的研究成果。同时指出,今后需要进一步探讨自重固结对超软土不排水强度的影响规律。     

基于球形全流动触探仪的软土地基不排水强度确定

球形全流动触探仪在软弱土体中具有测试数据稳定且无须修正的特点,因而在近海工程中有着较好的适用性。对球形探头贯入阻力及确定土体不排水剪切强度的方法进行介绍,并讨论了贯入阻力系数取值范围。在此基础上,通过开展离心模型试验,分析比较球形全流动触探和传统锥形静力触探的贯入阻力,以及确定的软土不排水剪切强度。研究结果表明,利用孔压修正后的锥形探头较球形全流动触探探头的贯入阻力大;而基于球形触探结果确定的软土不排水剪切强度值较传统静探方法确定的更为稳定,且与K_0固结条件下强度值较为接近。本研究将为球形全流动触探仪在近海工程中的应用提供依据。     

扁铲侧胀试验求解天津软土不排水抗剪强度

以天津滨海新区软土为研究对象,为了更准确地获得土体不排水抗剪强度Cu,进行了大量的扁铲侧胀试验。并用国内外已有的经验公式,计算了土体的不排水抗剪强度。通过与相邻位置十字板剪切试验结果对比,对已有经验公式在天津滨海新区软土的适用性进行了验证。结果表明,扁铲侧胀试验具有一定的地域性,使用经验公式时需要结合地区土性进行验证或修正。对于天津滨海新区ID≤0.35的软土,采用Lacass和Lunne（1988）提出的计算Cu的公式,当系数取0.17时进行计算适用性较好。     

基于全流触探贯入仪的软土强度特性评价方法

随着海上大型项目的不断发展,传统水下静力触探技术难以满足工程需要,全流触探技术相较传统静力触探具有获取参数更加准确、不用修正上覆土压力和节省时间的优点。采用自主研发的全流触探贯入仪,针对福州海相软土的强度特性进行了贯入试验和循环贯入试验,得到了原状土的贯入阻力和重塑土的贯入阻力。通过贯入阻力评价了原状土的不排水抗剪强度和重塑土的不排水强度,最后根据这两项指标计算出该区域软土的灵敏度,与原位十字板剪切试验得到的灵敏度非常吻合。研究发现:在计算不排水抗剪强度时,修正系数N不仅需要考虑土类,还应考虑土层厚度的影响。     

不同试验条件下吹填软土不排水抗剪强度对比分析

饱和软粘土不排水强度在实际工程中应用很多,不同试验方法测得的不排水强度不同。本文基于无侧限抗压强度试验和微型十字板剪切试验,对天津滨海吹填软土从取样深度变化、初始各向异性、不同加荷速率三方面进行了对比试验。试验结果表明:两种不同试验强度随取样深度的增加而增大且呈不同程度线性关联性,吹填软土受荷后应变模式、剪破面的方向、破坏标准的不同是导致试验强度差异的主要原因;初始各向异性对两种不同试验条件下的强度值有不同的规律影响,无侧限抗压强度试验强度在竖直制样方向最大,水平方向次之,斜方向最小,微型十字板剪切试验强度在水平制样方向最大,斜方向次之,竖直方向最小;加荷速率对两种不同试验条件下的强度值有相同的规律影响,两种试验强度都随着加荷速率的增大而增加。利用统计回归原理,拟合得到了原状吹填软土在两种室内试验条件下强度之间的关联表达式,便于实际工程参考。     

不同剪切速率下软土的直剪固结快剪抗剪强度

直剪试验因受仪器结构的限制 ,只能以剪切速率的快慢来控制试样的排水条件。通过宁波大榭 34组软土原状土样的室内试验分析 ,剪切速率 0 8mm min和 2 4mm min所得的直剪固结快剪强度 ,前者比后者内摩擦角平均大近一倍。对照三轴固结不排水试验成果的分析 ,认为 2 4mm min速率对本软土较适宜。     

采用动态剪切流变仪测试沥青的剪切应变研究

动态剪切流变仪 DSR 是一种评价高分子材料流变特性的通用仪器,测试剪切应变必须在材料的线性粘弹性应变范围内。在SHRP计划中规定：对原样沥青测试条件为ω=10rad/s（1.59 HZ）,剪切应变为12%。至于温度和频率与线性粘弹性应变的关系是什么,报告中并没有明确的说明。为了详细分析温度、频率和线性粘弹性应变的关系,本文采用DSR 对AH-70和橡胶沥青进行了试验研究。试验结果表明：随着温度的降低和频率的增大,沥青材料的线性粘弹性范围是逐渐减小的。     

电化学方法加固超软土机理现场试验研究

为了揭示电化学方法加固超软土的加固机理,将外接电压、异性极距和同性极距等试验参数作为影响因子,设计正交试验方案,进行了超软土现场电化学加固试验,并获得了最佳加固试验参数。基于电化学原理和现场测试的实时数据分析,揭示了电化学加固过程的动态变化规律,并给出电化学加固过程的能耗系数表达式。     

固化软土的抗剪强度测试与分析

利用三轴压缩实验,测试了硫铝酸盐复合固化剂作用下软土的力学性能,分析了复合固化剂的掺量和养护龄期等因素对软土三轴应力与应变关系的影响,同时计算固化软土的粘聚力和内摩擦角,表明合理的经济掺量条件下,硫铝酸盐复合固化剂对较土的抗剪强度有明显的改善。     

等向应力下吹填软土结构强度形成试验研究

土的结构性是决定各类土体物理力学特性最根本的内在因素。通过设计室内试验,模拟真空(预压)处理吹填软土的方法来研究等向应力作用下土体结构屈服应力形成。试验结果表明:等向应力条件下,土体结构的形成是几个因素综合作用的结果,其中排水条件最为关键。压力对土体结构屈服应力的影响通过排水条件起间接作用,且随时间的增加而增大。     

基于CPTu数据的黏性土不排水抗剪强度#br# 神经网络预测

利用人工神经网络模型,建立基于孔压静力触探（CPTu）现场测试数据的黏性土不排水抗剪强度的预测方法。为建立和验证人工神经网络模型,在3个场地开展CPTu和十字板剪切现场测试,共取得33个测孔的CPTu试验数据和相对应的不排水抗剪强度实测值。通过对比分析不同输入向量、不同网络隐层数、不同神经元数及不同改进算法对人工神经网络模型性能的影响,确定人工神经网络模型的具体形式。通过对训练组数据开展机器学习,所建立的人工神经网络模型能够有效地基于CPTu获得的端阻力和孔隙水压力现场测试数据对黏土不排水抗剪强度进行预测,预测结果与十字板剪切试验实测结果非常接近。与传统用于估算不排水强度的经验关系相比,采用人工神经网络模型预测结果与实测结果相关性显著提高、误差明显降低。     

天然沉积结构性黏土的不排水强度性状

通过对福州天然沉积黏土原状样及不同初始含水率重塑样进行三轴固结不排水剪切试验,探讨土结构性对天然沉积黏土强度性状的影响规律及作用机理。研究结果表明：结构性对天然沉积土固结不排水抗剪强度的作用程度受固结压力大小影响可以分为3个阶段：固结压力小于屈服压力阶段,不排水抗剪强度主要由土结构性控制,与应力水平基本无关;土结构逐渐屈服阶段,固结压力大于屈服压力,不排水抗剪强度随固结有效应力的增大逐渐趋于重塑样的强度线;土结构性影响消失阶段,原状样的不排水抗剪强度随固结有效应力的增长规律与重塑样相同。     

饱和黏性土不排水分析中总应力强度指标的选用

针对饱和黏性土在不排水条件下的总应力分析,首先进一步深入阐释泰沙基有效应力原理,指出应注意区分静水压和超静水压,区分含有总水压的平衡总应力和仅含有超静水压的本构总应力.采用总应力法进行饱和土不排水分析时,这"总应力"只能是本构总应力.进而指出固结不排水强度指标一般不宜直接用于不排水强度计算,直接计算所带来误差的情况与实...     

饱和软黏土固结过程中的不排水抗剪强度特性

集成大直径固结仪和微型十字板剪切仪的功能,开发和研制了饱和软黏土固结过程中可以随时开展剪切试验的系统装置,考虑超孔压随时间和空间变化的不均匀性,在微型十字板剪切仪板头处的空心轴杆底端配置微型孔压计,并在大直径固结仪中配置微型土压力计,使其具备自动实时监测在十字板剪切试验测点处有效应力变化的功能。利用该系统装置,开展了饱和软黏土在不同固结压力作用下,固结过程中不同时点的十字板剪切试验,实时监测了固结过程中的变形和孔压变化过程,得到了十字板剪切试验测点处的有效应力和不排水抗剪强度,分析了固结过程中不排水抗剪强度和有效应力之间的相关关系。结果表明,在不同固结压力作用下,固结完成后的不排水抗剪强度与有效应力呈现出传统的线性关系,但是,在某一固结压力作用下,固结过程中的不排水抗剪强度却随有效应力的增长呈非线性增长,而且,在不同固结压力作用下,固结压力越大,固结过程中达到相同的有效应力时所对应的不排水抗剪强度越大。固结过程中的不排水抗剪强度并不仅仅取决于剪前固结有效应力,还与剪前孔隙比相关,孔压消散速率小于变形速率是导致固结初期、剪前固结有效应力较小时,不排水抗剪强度较快增长的主要原因。     

软黏土地基土体抗剪强度若干问题

针对不少土力学教材和规范规程认为由 UU 试验得到的是饱和黏性土的抗剪强度指标,将黏性土不排水抗剪强度视为土的抗剪强度指标的错误概念,首先分析了土的抗剪强度和抗剪强度指标之间的区别,然后通过分析三轴固结不排水剪切试验和土的抗剪强度指标的测定,三轴不固结不排水剪切试验和土的不排水抗剪强度的测定,讨论了黏性土不排水抗剪强度和抗剪强度指标之间的区别。通过软黏土地基中土体的抗剪强度及测定方法的讨论,再次说明了黏性土不排水抗剪强度和抗剪强度指标之间的区别。最后提出岩土工程稳定分析四者相匹配原则。通过讨论分析,澄清了一些模糊概念,有利于提高岩土工程分析水平。     

GFRP复合材料与粘土砖单剪粘结试验研究

采用玻璃纤维复合材料-粘土砖单剪试验方法,考虑GFRP粘结长度、粘结宽度、粘结树脂的类型及粘贴层数等因素,对GFRP与粘土砖之间的极限粘结荷载进行了深入研究。研究结果表明,粘结破坏有GFRP剥离破坏和GFRP断裂破坏两种形式;GFRP粘结长度、粘结宽度、粘结树脂的类型、粘贴层数及砖抗压强度等因素对极限粘结荷载有显著影响。     

高含水率疏浚淤泥平板贯入剪切强度试验研究

针对中国缺乏高含水率疏浚淤泥不排水强度的有效测试方法的现状,引进了Tan课题组提出的平板贯入剪切试验方法,对分布于中国不同地区的3种疏浚淤泥进行了系列平板贯入剪切试验,分析了加载速率对不排水强度测试结果的影响以及贯入深度随贯入时间的变化规律,完善了平板贯入剪切试验测试方法。基于平板贯入剪切试验数据,分析了疏浚淤泥的不排水强度性状和主要影响因素,导入含水率与液限之比对各种疏浚淤泥的不排水强度进行归一化分析,验证了平板贯入剪切试验测试方法的有效性,为该测试方法应用于中国疏浚淤泥的强度测试奠定了基础。     

用十字板强度推算软黏土抗剪强度指标的方法及应用

天津港区地基土上覆较厚的软黏土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在构筑物施工期稳定性分析中,需要采用不排水强度指标。常用的几种抗剪强度指标中,以十字板强度最为可靠。但由于十字板强度是土体各滑动面上的抗剪强度的较小值,用于计算土坡稳定性计算常得出过于保守的不合理的结果。同时,单一的十字板强度指标无法用于计算箱筒型基础的地基土压力及承载力。基于十字板强度随深度线性分布的规律及莫尔–库仑抗剪强度原理,结合收集的大量的十字板强度实测数据,通过回归统计分析推算出地基土的两个抗剪强度指标,并将其应用于软黏土土坡的稳定分析及新型箱筒型基础稳定性的计算,计算结果较为合理。 AbstractFilter('ChDivSummary','ChDivSummaryMore','ChDivSummaryReset');     

基于原位十字板强度的沿海地区软黏土超固结比分析

超固结比OCR是评价软黏土变形和强度特性的重要参数。基于天津、上海、连云港、深圳、中山和珠海这6个沿海地区软黏土的原位十字板强度,系统地分析这些地区软黏土的固结状态,并探讨其形成机制。研究结果表明:(1)基于原位十字板强度得到的OCR要明显大于室内一维压缩试验的结果,室内压缩试验会显著低估沿海软黏土的OCR;(2)6个地区的OCR随深度的变化规律较为一致,OCR随深度增加,逐渐减小至某一稳定值,浅层均表现出一定的超固结现象,而深层的固结状态则表现出一定的复杂性;(3)现有模型能够解释我国沿海软黏土超固结的成因以及变化规律,浅部的超固结现象源于以风化胶结为主的表层作用,而深部的超固结则源于次压缩。考虑到软黏土突出的取土扰动问题,这种基于原位十字板强度的软黏土OCR评价及成因分析方法值得在我国沿海地区推广。     

重金属污染土物理性质强度定量关系试验研究

通过室内试验研究土体孔隙液中重金属离子影响土体物理力学性状的机理,采用不同浓度的重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+掺入高岭土、伊利石类黏土和钠基膨润土,研究土体界限含液率、不排水抗剪强度随重金属离子浓度的变化规律。试验结果表明:以高岭石、伊利石为主要黏土矿物的低活性土的液限、塑性指数随离子浓度的增加而增大,钠基膨润土则表现出相反的变化规律;低活性黏土的不排水抗剪强度随离子浓度增加而增大,高活性黏土强度则随之减小;基于已有的无污染土体物理力学性状定量联系,分析重金属污染土的不排水抗剪强度与液性指数的定量关系,发现重金属离子引起的不排水抗剪强度的变化可以归结于重金属离子引起的液塑限变化,表明重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+污染过程基本没有产生化学反应,其物理力学定量关系与已有的无污染土经验关系式一致。