河道淤泥气泡混合土细观破坏机理模拟分析

河道淤泥气泡混合土是由固体土体和微孔组成非均质复合材料,微孔结构形状及分布特征是影响气泡混合土力学性质的主要因素。基于河道淤泥气泡混合土内部微孔分布的细观特征,利用物理力学及数值模拟试验方法,对河道淤泥气泡混合土的力学性质与微孔细观特征的相关性进行分析,以揭示河道淤泥气泡混合土的强度发挥及破坏机理。根据模拟计算及试验实测得到:大孔径微孔及微孔孔径分布的均匀性是影响气泡混合土力学性质的重要因素;其次,河道淤泥气泡混合土中的气泡掺入量、水泥掺入量也是影响河道淤泥气泡混合土力学性质的主要因素。     

气泡制备因素对河道淤泥气泡混合土性质的影响研究

为考察气泡制备因素对河道淤泥气泡混合土性质的影响,以河道淤泥为原料土,通过对不同发泡剂成泡品质考察及发泡剂的优化配合设计,采用对比试验的方法,对河道淤泥气泡混合土的物理力学性质进行了研究。试验结果表明不同类型的发泡剂及发泡剂成泡品质对混合土性质影响明显,所选蛋白发泡剂在料浆中稳泡性变差,不满足密度要求;在同等密度下,气泡品质好的F型发泡剂制备的轻质土,其强度、破坏应变和E₅₀均高于K12A型。这种具备稳泡性好、发泡倍数不易过低、成泡较均匀、可与料浆共存的成泡品质,有利于轻质土综合性能的提升。     

土体固化/稳定技术与固化土性质研究综述

土体固化/稳定技术已广泛应用于岩土工程建设中.本文综述了当前国内外典型土体(滩涂淤泥及滨海软土、盐渍土、膨胀土、粉质黏土和粉砂土、湿陷性黄土和沙漠风积沙等)的固化/稳定方面的研究成果与进展,主要包括土体固化剂选取与配置、固化机理、固化土性质、固化土本构模型及其强度预测等,指出了今后土体固化/稳定技术与固化土性质研究的主要趋势.     

西北地区残积淤泥类土的工程地质特性

通过对临夏—临洮、定西—榆中盆地等代表西北地区残积淤泥类土资料的研究和分析 ,系统地阐述了该类土的分布规律及成因、物理力学性质、工程地质特性 .提出该类土是一种分布于西北地区以残积成因形成为主的区域性特殊类型土 ,有别于我国沿海一带分布的典型淤泥质土 ,并针对该类土的工程地质特性 ,提出工程对策 .     

河道淤泥固化土干湿耐久性试验分析

选取有机质含量分别为7.8%和11.9%的两种河道淤泥材料,分别掺加普通硅酸盐水泥、生石灰、粉煤灰、减水剂等固化剂制备试样,并分别进行了试样物理化学属性、热重差热分析以及干湿循环试验、无侧限抗压强度试验、击实试验及结果分析,揭示了淤泥固化土在干湿循环作用下强度的变化机理。结果表明,通过掺加固化剂改造淤泥固化土,提升其工程性能的做法切实可行,通过选择固化剂类型、掺量及改性技术,最终达到河道淤泥资源化利用的目的。     

固化淤泥结构性力学特性的试验研究

以完全扰动重塑的泥浆作为评价基准,从土结构性的角度考察了水泥固化淤泥的力学特性,发现固化淤泥是一种典型的结构性土,存在明显的固结屈服应力,屈服前后固化淤泥的力学性质显著不同。固化淤泥的压缩曲线位于淤泥的固有压缩曲线的上方,屈服之前固化淤泥的压缩性很小,屈服后压缩性迅速增大。水泥添加量越高,固化淤泥的固结屈服应力越大。固结不排水剪切试验中,若固化淤泥未在固结围压下屈服,剪切时表现出超固结土的性质,若在围压下屈服,固化淤泥则表现出正常固结土的性质。屈服之前,固化淤泥的不排水强度基本不随围压改变,屈服后的强度随围压线性增大。水泥的加入会使黏聚力和内摩擦角都增大,屈服前阶段固化淤泥的强度由胶结作用所控制,屈服后阶段由组构作用所控制。在固化淤泥的实际工程应用中,应考虑到它所特有的结构性力学特性。     

软地基加固技术分析

一、软土地质性质(一)软土的一般性质软土土层大多属于近代沉积层。由于软土一般具有含水率高、强度低、压缩性大和透水性小等特点,在其上修筑建筑物时容易发生工程事故。大部分地区的软土主要有四类,即淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土和淤泥混砂,而且分布在各地的同类土,其性质十分相似。在这些软土中,比较特殊的是淤泥混砂。     

土的强度指标与试验方法探讨

土的力学性质指标中对建筑物稳定与安全关系最大的是抗剪强度指标。归纳性介绍了地基土的强度指标性质、孔隙水压力、有效应力法与总应力法及应用，对室内3种试验方法以及3套强度指标的适用性进行了评价，同时强调了岩土工程师对强度指标选取时应注意的一些问题。     

土工试验成果与试验项目的商榷

以某水库的土工试验成果为例，通过颗粒级配、液塑限、抗剪强度和渗透等试验的分析，提出设计人员对坝料土试验，不仅应按一般要求做试验，还应根据其土料性质提出了符合实际情况试验要求。     

河湖生态清淤及淤泥固化一体化技术应用研究

淤泥固化是资源化处理的有效方法，河湖淤泥含水率高，强度低，含有有机质及污染物。目前以水泥为固化剂或者以水泥为主要成分的复合固化剂在河湖淤泥处理中使用较为普遍，但问题是能源消耗大、环境污染严重，而且固化土适应性差。生态清淤及淤泥固化一体化技术是一种环境友好型淤泥疏浚方法。工程案例证明，其专用固化剂能加快高含水率淤泥固化速度，能有效去除污染物，固化土能作为土工或建筑材料进行再生利用。     

木质素固化疏浚土的压缩特性研究

为研究木质素固化疏浚土的压缩性状,对固化疏浚土进行了多组不同配比下的木质素固化土压缩试验。通过室内固结试验以及无侧限抗压试验,研究了木质素固化土以及木质素水泥双掺固化土的压缩性状,探讨了固化材料掺量、龄期等对固化土压缩特性的影响。试验结果表明:木质素固化土的最优掺量为10%,抗压强度可达到8.6 MPa。木质素固化疏浚土与水泥土类似,二者的压缩曲线都有一个明显的结构屈服点。当上部所加荷载未达到结构屈服应力时,固化土的压缩性很小,而当荷载超过结构屈服应力以后固化土的压缩量比未达到结构屈服应力之前增大了3倍。木质素水泥双掺固化土随着二者掺量的增加,抗压强度有显著的提升,25%木质素掺量的固化土水泥掺量从10%增加到30%后土体抗压强度增长了8.9倍,最为明显。研究结果可为实际工程中木质素固化土强度提供数据参考。     

基于直剪试验的滑带土强度再生特征研究

边坡稳定性主要受控于滑动带或软弱面的强度,选择合适的滑带土强度参数对边坡稳定性分析及防护设计具有直接影响。以三峡库区巴东县某滑坡滑带土为研究对象,对其重塑土样进行了慢剪、渐进剪、反复剪以及固结反复剪等4种剪切试验,研究了在不同试验方案下试样的峰值强度、折减强度以及残余强度的变化。通过试验结果对比分析,发现渐进剪切试验中峰值强度略高于慢剪试验中的峰值强度,并且固结反复剪切试验中的折减强度和残余强度也均高于反复剪切试验中的相应的强度值,揭示了滑带土结构的强度再生现象。同时,基于试验结果的统计分析,探讨了轴向压应力对滑带土结构强度再生的影响,发现在轴向压应力为100k Pa时,滑带土试样强度再生现象最为明显。     

工业废料固化浅层淤泥质土研究

我国滨海地区广泛分布淤泥质土,对其开展固化研究具有重要意义。以工业废料为固化材料,开展了针对浅层淤泥质土的固化剂研究。首先根据各种工业废料的自身性质,选出粉煤灰、磷石膏、电石渣共3种常见的工业废料作为固化剂的主要成分;然后,再通过混料试验,分别得到3,7,28 d的无侧限抗压强度回归方程,并计算得到各龄期所对应的最优配比。最后得出固化剂各组分质量的最佳配比为粉煤灰∶磷石膏∶电石渣=21.6∶26.8∶51.6,该配比在水化物反应过程中的协调性良好,并将该配比下的固化剂命名为JX18。试验结果表明:经JX18固化处理后的淤泥质土在7 d后无侧限抗压强度达到413.6 kPa,满足大型机械上机施工要求。研究成果可为滨海地区淤泥质土的地基处理提供一定的理论指导。     

Characteristics of structural loess strength and preliminary framework for joint strength formula

The strength of structural loess consists of the shear strength and tensile strength. In this study, the stress path, the failure envelope of principal stress （ Kf line）, and the strength failure envelope of structurally intact loess and remolded loess were analyzed through three kinds of tests： the tensile strength test, the uniaxial compressive strength test, and the conventional triaxial shear strength test. Then, in order to describe the tensile strength and shear strength of structural loess comprehensively and reasonably, a joint strength formula for structural loess was established. This formula comprehensively considers tensile and shear properties. Studies have shown that the tensile strength exhibits a decreasing trend with increasing water content. When the water content is constant, the tensile strength of the structurally intact soil is greater than that ofremolded soil. In the studies, no loss of the originally cured cohesion in the structurally intact soil samples was observed, given that the soil samples did not experience loading disturbance during the uniaxial compressive strength test, meaning there is a high initial structural strength. The results of the conventional triaxial shear strength test show that the water content is correlated with the strength of the structural loess. When the water content is low, the structural properties are strong, and when the water content is high, the structural properties are weak, which means that the water content and the ambient pressure have significant effects on the stress-strain relationship of structural loess. The established joint strength formula of structural loess effectively avoids overestimating the role of soil tensile strength in the traditional theory of Mohr-Coulomb strength.     

上海黏土掺入聚乙烯醇纤维后的强度试验研究

为研究聚乙烯醇纤维对上海黏土抗剪和抗压强度的影响以及聚乙烯醇纤维加筋材料对上海黏土强度的作用机制,分别对不同条件下的聚乙烯醇加筋上海黏土进行直剪慢剪和无侧限抗压强度试验。试验结果表明:掺入聚乙烯醇纤维后,上海黏土的抗剪强度、抗压强度均提高了,相对于素土,抗剪强度和抗压强度分别最大提高了73.7%和49.5%;抗剪强度和抗压强度的最佳加筋率分别为1.0%和0.8%,且相对于素土,抗变形能力有所提高;当垂直压力为50 k Pa时,直剪试验的应力-应变曲线呈应变软化状态;当垂直压力为100,150和200 k Pa时,应力-应变曲线呈应变硬化状态;直剪试验中,聚乙烯醇纤维掺入上海黏土对黏聚力影响较大,对内摩擦角几乎没有影响。     

冻融循环对玄武岩纤维水泥土力学性能的影响试验

对素水泥土及玄武岩纤维水泥土进行了冻融循环作用前后的无侧限抗压、劈裂抗拉试验,探讨并对比了冻融循环次数、养护龄期、水灰比、纤维掺量等因素对两种水泥土力学性能的影响规律。结果表明:掺入玄武岩纤维后水泥土的冻融强度损失率降低;水泥土的冻融强度损失率随水灰比的增大而增大,随龄期的增大而减小;冻融后水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度与其受到的冻融循环次数之间的关系可用双曲线拟合;水泥土的劈裂抗拉强度与无侧限抗压强度的比值在14%～17%之间。     

木质纤维与水泥共同改良软土的力学性能与微观机制分析

通过压实试验、无侧限抗压强度试验和劈裂试验,分析不同木质纤维含量、水泥含量和固化时间对软土力学性能的影响规律,探讨木质纤维、水泥改良软土的微观机制.结果表明,木质纤维的加入对水泥改良软土的击实特性有显著的影响;木质纤维与水泥可有效改善土体的抗压和劈裂抗拉强度,随着木质纤维含量的增加,改良土的抗压和劈裂抗拉强度呈现出明显...     

淤泥水泥土龄期强度增长规律研究

工程规范中对水泥土搅拌桩采用90 d龄期强度作为设计依据,为提早预测90 d龄期的强度,为工程争取有利时间,利用收集的试验资料,对多种淤泥水泥土随龄期强度的增长预测公式进行对比分析,结果说明了使用28 d龄期强度预测90 d龄期强度有较高的准确性。同时还分析了不同水泥掺入比对28 d到90 d龄期强度的影响,结果发现掺入比对该增长规律影响不大。最后利用文献中的试验数据,采用最小二乘法,建立了淤泥水泥土28 d龄期与90 d龄期强度之间的关系,可以由28 d的龄期强度预测90 d龄期强度,用于搅拌桩的早期检测。     

MICP技术改性膨胀土试验研究

为了探究膨胀土新型改良技术,引进微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)新型环保的土体加固技术,利用巴氏芽孢八叠球菌开展MICP压力灌浆改性膨胀土室内试验,研究了胶结液浓度对膨胀土力学性能、微观结构及水理特性的影响,揭示了MICP技术改性膨胀土的作用机理,评价了MICP压力灌浆改性膨胀土试验的效果。试验结果表明:灌浆处理后试样的无侧限抗压强度最大增加了379.4%,土体刚度也有所提高;试样的膨胀性、渗透性均有明显改善,膨胀力最高可减少25.3 kPa,渗透系数最大减少3个数量级;试验改性效果随着胶结液浓度的增大而提高,但当胶结液浓度增大到一定程度后,改性效果不再显著。研究成果验证了MICP技术用于改性膨胀土的有效性和可行性。     

冻融循环条件下水泥土损伤劣化特征研究

水泥土材料目前在寒区工程建设中被广泛应用,寒区气候温度交替变化,对水泥土各方面性能影响较大,因此,研究冻融循环条件下水泥土的损伤劣化特征对于寒区工程建设和工程设计具有重要的参考价值。将取自新疆某边坡的原状土与普通水泥配制成水泥土,在冻结温度为-20 ℃、融解温度为20 ℃条件下分别进行0,3,9,15次冻融循环试验,不同循环次数后对水泥土试样进行单轴抗压强度试验和质量变化测定。在此基础上,采用扫描电镜分析水泥土的微观结构变化,探讨冻融循环条件下水泥土的损伤劣化机制。结果表明,水泥土的抗压强度和剩余质量随着冻融循环次数的增加而降低,水泥土抗压强度随冻融循环次数的变化规律可用关系式R_c=-0.11n+3.29表达。