邯郸击实膨胀土的胀缩特性研究

在室内膨胀土测试试验的基础上,对邯郸膨胀土击实土样的胀缩特性进行了研究。分析了击实土样的膨胀力与初始含水量、初始干密度,以及膨胀率与压力、初始含水量和初始干密度的定量关系。结果显示:膨胀力和膨胀率均与初始含水量呈负线性相关,与初始干密度呈正线性相关;膨胀率与压力呈负指数相关。同时还根据膨胀土胀缩变形的物理机制,对各因素对膨胀土的影响机制进行了分析。     

邯郸击实膨胀土的胀缩特性研究

在室内膨胀土测试试验的基础上,对邯郸膨胀土击实土样的胀缩特性进行了研究.分析了击实土样的膨胀力与初始含水量、初始干密度,以及膨胀率与压力、初始含水量和初始干密度的定量关系.结果显示:膨胀力和膨胀率均与初始含水量呈负线性相关,与初始干密度呈正线性相关;膨胀率与压力呈负指数相关.同时还根据膨胀土胀缩变形的物理机制,对各因素对膨胀土的影响机制进行了分析.     

邯郸击实膨胀土的胀缩特性研究

在室内膨胀土测试试验的基础上,对邯郸膨胀土击实土样的胀缩特性进行了研究。分析了击实土样的膨胀力与初始含水量、初始干密度,以及膨胀率与压力、初始含水量和初始干密度的定量关系。结果显示：膨胀力和膨胀率均与初始含水量呈负线性相关,与初始干密度呈正线性相关;膨胀率与压力呈负指数相关。同时还根据膨胀土胀缩变形的物理机制,对各因素对膨胀土的影响机制进行了分析。     

真三轴应力条件下钻孔围岩稳定性及塑性区特性

为探究中间主应力对预制孔岩石力学性质的影响,基于自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统",进行了等b等σ3试验。试验结果表明:主应力方向、中间主应力对岩石变形和强度特性均有较大影响。裂纹特征应力值随中主应力系数b的增加呈现先增大后减小的趋势;裂纹主要在垂直孔轴线方向发育并首先在较小的主应力方向发生破坏。几种条件下试样的强度均随中主应力系数的增大而先增大后减小。其中,最大主应力平行于孔轴线时强度最高,稳定性最好;在中主应力系数b较小时,中间主应力平行于孔轴线时强度最低,而b较大时孔轴线沿最小主应力时强度最低。基于广义平面应变理论,分析了中间主应力对孔周围塑性区的影响。     

煤矸石改性膨胀土干湿循环下缩裂的调控机制

为寻求改性膨胀土干燥开裂的调控机制,预防膨胀土工程灾害,在干湿循环条件下,针对不同煤矸石粉掺量的膨胀土进行收缩试验,确定煤矸石粉的最佳掺量及体缩率,通过土样表面的裂隙图像,计算土样外表面的裂隙率,借助压汞试验获得土样内部孔隙率和平均孔径参数,对体缩率、裂隙率、孔隙率等收缩性指标进行分析,揭示煤矸石抑制膨胀土收缩裂隙发育发展的机制。结果表明,在干湿循环下,煤矸石粉掺量为9%时,土样的收缩性得到较好的抑制;掺入煤矸石可降低膨胀土孔隙率,使土体内部结构更加稳定;素膨胀土和改性膨胀土的体缩率、面裂隙率和孔隙率与干湿循环次数的关系均符合三元二次方程。     

局部变形量测的平面应变仪及其对粘性土的试验研究

对上海两层主要粘性土层的原状土样在研制的平面应变仪上进行固结不排水平面应变压缩试验 ,量测土样的局部变形 ,研究局部化应变的发展规律 ,为研究土体剪切带的形成提供有益的试验资料。     

浅谈饱和粘性土的快速固结试验

通常,对于生产单位而言,利用标准固结试验法测得土的压缩性指标的时间较长,仪器利用效率相对较低,难以满足生产需要.分别采用标准固结试验法和快速固结试验法来研究粘性土的压缩性指标,通过对两种试验方法得到的土样的压缩性指标对比分析,结果表明:在常规压力增量下,对饱和粘性土来说,用快速固结试验法测得的压缩性指标可以满足一般工程的需要.     

红砂岩粗粒土流变机理试验研究

对风干的红砂岩粗粒土及饱水红砂岩粗粒土进行了压缩试验、剪切试验和压缩流变试验研究,针对每组试验进行了试验前后土样的级配分选试验,以此研究红砂岩粗粒土在不同受力状态、受力时间和不同湿度条件下的颗粒破碎程度,从粗粒土粗颗粒破碎的角度解释红砂岩粗粒土的流变机理以及水对红砂岩粗粒土流变影响。试验结果表明,水和应力状态对红砂岩粗粒土颗粒破碎和流变影响很大,在压缩流变试验中,湿土样的破碎指标Bg为145．04,最终流变量为15．5％,而干土样B,为88．44,最终流变量为9．86％,干土样的破碎率由大到小排列为：流变试验、压缩试验、剪切试验。最后通过试验研究和理论分析,将红砂岩粗粒土的流变机理归结为粗颗粒的破碎效应和细颗粒的填充效应,并将流变过程划分为3个阶段。     

真三轴状态下煤岩单体的强度变形特性及破坏模式研究

煤矿巷道顶板具有特殊的煤—岩层状结构,研究煤岩单体的强度变形特征,对于巷道稳定性控制有着重要意义。以山西华晋韩咀煤矿为工程背景,使用中国矿业大学自行研制的岩石真三轴电液伺服加载试验系统分别对煤和岩石相似材料开展真三轴试验,分析了真三轴条件下中间主应力对两者在强度及变形方面的影响。研究表明：二者的峰值强度与峰值应变都随着中间主应力的增大而呈现出先增加后减小的趋势,且这种趋势受到最小主应力的影响;在中间主应力不断增大的过程中,煤样的破坏经历了从剪切破坏向劈裂—剪切组合破坏的过程;此外,当中间主应力过大时,二者会经历延性—脆性转化的过程。上述分析表明：中间主应力对煤岩体的破坏起到先保护后促进的作用。     

考虑瓦斯吸附作用的真三轴煤体剪切渗流特性试验研究

在煤炭资源科学开采过程中,煤层内部伴有复杂的瓦斯运移行为,其常处于真三轴应力状态,而当前物理试验不能反映瓦斯吸附饱和煤体的真实受力的动态状况,为此,利用自主研制的真三轴气-固耦合煤体渗流试验系统,开展了以甲烷和氦气作为吸附介质、渗流介质的煤体吸附渗流试验,对比分析了甲烷吸附在真三轴应力环境中对煤体变形和渗透率等影响的作用机理。试验结果表明:1)与氦气吸附试验定量对比分析可知,甲烷吸附作用受围压性质影响,在柔性围压一侧容易产生膨胀变形,而在刚性围压一侧产生微小变形;2)在不同的真三轴剪切应力环境中,中间主应力越大,煤体最小主应力方向上的应变速率越大;3)中间主应力效应具有双重作用,中间主应力效应与围压效应存在差异,当中间主应力超过一定的应力范围后,煤体峰值强度降低,其渗透率提高。研究成果为治理煤与瓦斯突出、提高煤层气抽采率提供了试验参考依据。     

深基坑挡土桩土拱效应特征分析

土拱效应是挡土桩工作原理的基础。采用有限元法首先研究了一个真正土拱的受力特征，以此为基础，分析了深基坑挡土桩后土体的受力状态；指出挡土桩后的土体可以分为3个区域：拱底应力区、土拱区和拱顶均匀应力区。在拱底应力区，最大主应力为拉应力；在土拱应力区，其受力特征与真正的土拱相同。给出了这3个区域的分界线特征，并讨论了荷载及挡土桩净距等因素对土拱区形状的影响。     

有效应力原理几个问题探讨

分析了关于有效应力的几种错误概念，讨论了黏性土及高压下砂土中的有效应力原理，并通过算例比较了不同考虑方式计算结果的异同.     

基质吸力随轴向应力变化的非饱和土抗剪强度理论

通常情况下，在非饱和土加载过程中，均把基质吸力(ua—uw)作为常量来看待。事实上，不排水的条件下，随轴向力的作用，土体被压缩，饱和度增加而基质吸力是减少的，有些情况下会对土的抗剪强度产生很大影响。即使在排水条件下，瞬时吸力减少也会对土的抗剪强度产生影响。寻求轴向应力增量与基质吸力增量之间关系，得出改进了的非饱和土的抗剪强度理论。     

增湿条件下合肥膨胀土的强度特性

用标准湿砂法和滴水法试验研究了合肥膨胀土抗剪强度参数c、(？)随含水量的变化关系,提出了合肥膨胀土随含水量变化的抗剪强度公式并给出了合肥膨胀土的强度参数。分析了膨胀土抗剪强度随含水量的变化机理。并给出了考虑含水量的强度曲面,提出临界含水量的概念。研究对合肥地区乃至江淮地区的膨胀土工程的设计和预测都具有十分重要的意义。     

粘土与结构接触界面剪切特性的试验研究

对DSJ-2型电动四联等应变直剪仪进行改装,在改装后的剪切仪器上进行了粘土自身、粘土与光滑及粗糙混凝土、粘土与平行及垂直纹理木材4个含水率共80个试样的剪切试验。结果得到了不同含水率不同正应力下土与不同结构接触界面的剪切应力应变曲线。研究结果表明,粘土与结构接触界面的抗剪强度、摩擦角、粘聚力等力学参数与土体含水率、接触材料类型及接触材料粗糙度密切相关。     

深孔原位直剪测试仪的研制及应用

原位直剪试验是获取土体抗剪强度参数的有效方法。在参考室内和原位直剪仪后,研制出一种深孔原位直剪测试仪,介绍了结构组成、工作原理和技术优点。该设备可测定深埋地下软土、细砂的抗剪强度。设备的取样方式为测试杯直接插入土中取样,实现对土壤样本扰动最小化。测试杯中装有高精度传感器,通过对土体垂直和水平加载的方式,压力传感器可以测定土体的应力参数。该设备体积小、易携带,可自动采集数据,适用于复杂的现场环境。使用该设备对砂土进行抗剪试验,获得的抗剪强度参数与室内直剪试验的结果接近。最终结果表明,深孔原位直剪测试仪可应用于砂土、软土的抗剪强度测试。     

低掺量水泥土抗剪强度试验研究

利用静三轴CU试验研究了水泥掺入比低于5%的低掺量水泥土的应力-应变关系及强度特性, 探讨了在不同水泥掺量情况下水泥土抗剪强度指标的变化规律, 分析了素土和水泥土的变形破坏模式。试验结果表明, 水泥土强度随水泥掺量增加而提高, 当水泥掺入比大于1.5%时, 水泥土的强度和抵抗变形的能力较素土有显著的增强。研究结果对于深入认识低掺量水泥土的加固机理和现场施工合理选择水泥掺入比具有指导意义。     

煤矿塌陷区废碴充填复垦土壤理化性质研究

煤矿区充填复垦重构土壤在很大程度上改变了原生表层土体的构型,为了进一步了解粉煤灰、煤矸石充填复垦对土壤理化性质的影响,通过选取粉煤灰、煤矸石复垦土壤样品与对照土壤样品进行了实验研究,结果表明复垦土壤的理化性质较差。复垦土壤pH值呈碱性,土壤有机质含量降低,土壤全氮、速效磷、速效钾含量减少,土壤湿水分较为充足,风干水分分明显减少。