重复加卸载条件下全风化泥质砂岩累积变形与湿化规律试验研究

 全风化泥质砂岩强度低,遇水后易崩解、软化,表现出与一般填料不同的工程特性。采用X射线衍射试验分析土样矿物成分,采用压缩试验和平板荷载试验研究重复加卸载条件下土样累积变形与湿化规律,以指导现场压实控制。结果表明：(1) 全风化泥质砂岩填土的压缩曲线在固结仪中呈下凹型,在平板荷载试验中呈上凸型,回弹曲线均呈下凹型;(2) 第i+1次压缩–回弹曲线均位于第i次曲线下方,线形相似;(3) 等载压缩次数增加,沉降增量递减,累积沉降增大,3次压实后,土体的残余变形趋于稳定;(4) 超载压缩曲线将回归到首次压缩曲线的延长线上,具有记忆效应;(5) 重复荷载越大,单次压缩总变形和永久变形越大;(6) 重复荷载作用后的压实填土遇水产生湿化沉降;(7) 湿化土的压缩–回弹曲线均呈下凹型,超载越高,相同荷载作用下的变形越小。现场压实过程中,增加压路机能量比增加压实次数可取得更好的压实效果。     

土力学中压缩模量表达公式的探讨

压缩模量是土力学中的一个重要概念，主要用于评价土体的压缩性以及计算地基土体的最终沉降。目前，国内外不同版本的教材或规范对压缩模量的定义或者计算公式存在着不同的形式，在教学过程及实际工程中容易产生歧义。首先分析了压缩模量的不同定义，然后基于已有教材中的一组室内压缩试验数据，探讨了两种不同计算公式的推导过程，结果表明，两种计算公式从形式上来看是不同的，其实质是一致的，只不过采用了不同的应变度量。在附加压力不是很高时，两种公式计算结果相差不大，只有在附加压力很大时，两者才出现明显不同。从服务于本科生教学的角度出发，建议教材中在推导压缩模量计算公式时采用工程应变。     

浅层平板载荷试验在残积砂质粘性土基中的应用

本文以晋江中南建材公司综合楼工程为例,介绍了浅层平板载荷试验测试残积砂质粘性土的试验要点、试验步骤。通过平板载荷板试验可以比较准确的确定残积粘性土地基的承载力特征值、变形模量、压缩模量等相关指标,为该地区地基基础处理设计提供参考。     

废轮胎颗粒与黄土混合土压缩特性研究

通过一维压缩试验研究了掺量为0%～50%的废轮胎颗粒与黄土混合土的压缩特性,目的是研究该混合土作为轻质回填材料的可行性。试验结果表明,混合土压缩特性介于纯压实黄土与纯废轮胎颗粒之间,总体上随掺量增加压缩系数增大、压缩模量减小、可恢复应变增加。低应力条件下废轮胎掺量约30%的混合土应变较小,随掺量增加混合土压缩模量减小。混合土内部颗粒接触结构及颗粒刚度特性是压缩特性变化的主要原因。研究认为,废轮胎颗粒与黄土混合土的压缩模量随掺量变化的特性及其较大的可恢复变形性可用于与变形有关的岩土工程中,比如涵顶减荷、动力荷载应力缓冲等,同时也为处理废轮胎提供了新的岩土工程途径。     

坑内降水基坑底不同位置土体变形性状的室内试验研究

在分析坑内降水的基坑开挖中坑底土体的应力变化的基础上,对基坑降水与开挖交替作用下坑内不同位置土体的变形性状进行研究,并与仅考虑基坑开挖作用下土体的变形性状进行比较。试验结果表明,分步降水、开挖交替作用下坑底不同位置土体的变形性状相对于仅考虑开挖时均显著改善,其初始卸荷变形模量均明显提高。对于坑底不同位置的土体,降水均能显著减小基坑回弹总量。但由于降水使每开挖步土单元释放的应力加大,分层每开挖步基坑的回弹变形比没有考虑降水时的回弹变形大。模拟靠近地连墙附近土单元应力路径的试验结果表明,降水开挖交替作用下地连墙附近土单元其开挖步的回弹变形明显大于基坑中心的土单元,并且可能导致考虑降水条件下基坑边部土体单元总的回弹变形大于没有降水时的总回弹变形。最后,坑内降水对基坑内土体变形性状、坑底回弹的影响与降水时间、降水深度、土层渗透系数等密切相关。对地下水位以下的超深开挖,应考虑大深度降水对坑内土体力学性状及回弹变形的影响。     

土变形模量的研究与分析

通过螺旋板载荷试验确定地基土的变形模量E0,并与压缩模量Es,建立一定的关系;通过进行深度对地基土变形模量、压缩模量的影响分析,得出:变形模量和压缩模量随深度加深而增大;利用等效变形模量对土的非线性变形分析,得出4个参数范围,从而为本地区的勘察工作提供可靠的依据。     

马普托大桥南锚碇工程半成岩力学特性试验研究

半成岩是一种半岩半土的特殊工程地质载体,目前针对半成岩力学特性的研究较少。依托马普托大桥南侧锚碇工程,设计可同时进行岩基承载及两相胶结面剪切的现场试验框架,开展基底细砂半成岩载荷试验和混凝土–半成岩两相胶结面剪切现场试验,获得细砂半成岩的承载和剪切力学参数,进一步深入研究和讨论半成岩变形模量的预测方法及混凝土–半成岩两相胶结面剪切破坏的形态及机制。研究表明细砂半成岩的承载性能与岩石类似,采用基于现场地质条件的经验方法可以较准确地估算半成岩的变形模量;细砂半成岩的混凝土–半成岩两相剪切具有独特的性质,其低致密性导致与混凝土形成很强的胶结作用和较明显的胶结带,从而增加了两相胶结面的粗糙程度。在预测混凝土与半成岩两相胶结抗剪强度时,需充分考虑混凝土浸入半成岩的胶结作用。研究结果为大桥锚碇设计提供了可靠的参数支持,为类似地质条件的工程提供可靠依据。     

地基载荷试验中存在的问题及其探讨

结合工程实例,对地基载荷试验及其试验成果分析和应用中存在的几个问题进行分析和探讨,提出了在选取承压板和确定复合地基承载力特征值时要注意的问题,给出了变形模量和压缩模量的计算方法,指出了载荷试验的成果不能用于评价非均质地基土的均匀性。     

泥质砂砾岩上预制桩试验研究

在泥质砂砾岩场地提出预应力混凝土管桩和预制方桩两种桩型的试桩方案,对沉桩施工过程和静载荷试验结果进行了分析,通过静载荷试验结果对桩基设计参数进行了修正,研究发现:预应力混凝土管桩和预制方桩沉桩难度不大,相比之下预应力混凝土管桩更可靠。     

超高轴压比区域约束混凝土柱抗震性能试验研究

对8根混凝土设计强度等级为C40,l₀/b=8.8的约束混凝土柱进行了拟静力试验,其中3根为普通约束混凝土柱,5根为区域约束混凝土柱,分别采用1.10、1.25及1.35设计轴压比。区域约束的方式保证了混凝土的延性及强度的充分发挥,高轴压比有效限制了受拉裂缝的开展,提高了剪压区受荷面积及试件初始刚度。在试验轴压比范围内,区域约束试件水平承载力、延性及耗能能力随轴压增大而增大,同时,箍筋的应力也随轴压比增大而增大,且应力分布均匀,区域约束试件也较普通约束试件的刚度退化幅度小。研究结果表明：区域约束混凝土柱在超高轴压比下具有良好的力学性能及抗震性能,且轴压比越高性能越好;对于区域约束混凝土柱,可适当放宽GB 50011-2010《建筑设计抗震规范》对轴压比的限值。     

棉花秸秆水泥基砌块材料单轴受压性能研究

配置3种不同强度等级棉花秸秆水泥基砌块,进行单轴受压试验。研究棉花秸秆水泥基砌块在单轴受压状态下的破坏过程与形态,分析材料抗压强度、弹性模量、泊松比、应力-应变全曲线、峰值应变、极限应变等单轴受压力学性能;提出3种不同强度等级棉花秸秆水泥基砌块材料的应力-应变全曲线本构方程,并与普通混凝土砌块的应力-应变全曲线对比。结果表明:棉花秸秆水泥基砌块材料呈剪切破坏;棉花秸秆在水泥基砌块中的拉结作用提高了材料的残余强度与稳定承载能力;用两段式方程对棉花秸秆水泥基砌块应力-应变全曲线进行拟合的结果与试验结果吻合较好。     

缺陷桩复合地基受压特性模型试验研究

复合地基广泛应用于处理软土地基,而桩体缺陷难以避免,含缺陷桩复合地基受压工程特性和加固技术受到广泛关注。采用室内模型试验,研究含缺陷桩复合地基工程特性,为含缺陷桩复合地基加固设计提供依据,并提出了加固建议。结果表明:相比正常桩,相同缺陷位置的3种缺陷桩在相同荷载作用下产生的沉降量由小到大顺序为扩径桩、正常桩、缩径桩和断裂桩。桩顶应力和桩土应力比由小到大顺序为断裂桩、缩径桩、正常桩和扩径桩。从工程效果角度,扩径桩较好、缩径桩较差、断裂桩最差。对于扩径桩、缩径桩和断裂桩等3种缺陷桩,缺陷位置越接近桩顶越不利、越接近桩底则不良影响越小。缺陷位置处轴力均出现明显突变,成为中性点。缩径部位的轴力显著降低,呈现谷值,桩身上半段缩径导致下半段轴力峰值和中性点位置下移,桩身下半段缩径导致上半段轴力峰值和中性点位置上移,桩身中段缩径导致桩身上下两段分别出现轴力峰值和中性点。断面下轴力变小,中部断裂桩的轴力峰值位置仍位于中部,上段断裂桩的轴力峰值位置下移。扩径部位轴力呈现峰值。当桩体出现缺陷时,应测试复合地基承载力,验算沉降量和稳定性,必要时按组合桩型复合地基原理增设桩体。     

高轴压比SRC剪力墙抗震性能分析

采用MSC.Marc建立SRC剪力墙有限元分析模型,通过对5片SRC剪力墙试件的非线性有限元分析,验证了有限元模型的合理性和可靠性。对轴压比和钢骨配钢率对SRC剪力墙抗震性能的影响进行了参数分析。SRC剪力墙的承载能力随轴压比的增加而提高,变形能力随轴压比的增大而降低;承载能力随配钢率的增加而提高,变形能力也有所提高,但轴压比较高时不明显。     

隧道气囊在外压作用下的变形特性及试验验证

在隧道的建设和运营中,地下水渗漏、突发洪水及有害气体等会对隧道及周围环境造成严重危害,故需快速高效的临时性装置进行阻隔。提出采用大直径气囊将隧道阻隔分区,其原理是通过增大内压使气囊与隧道壁贴合,利用气囊与隧道壁之间的摩阻力来抵抗外部压力,将流体阻隔在气囊一端,避免灾害扩大。充灌气囊属于膜结构,在抵挡外力时,薄膜的受力和变形直接影响气囊滑移失效的模式。结合气囊在隧道中的边界条件和受力条件进行分析,得出自初始状态至阻漏失效的整个过程中气囊形状和内压随外压变化的关系,得到气囊能够抵挡最大外压的计算公式,并确定气囊失效模式的类型,进而探究了气囊长径比和初始压力对形状和内压变化的影响。通过模型试验对理论公式进行验证,试验结果与理论分析有很好的一致性。     

多向压复合应力状态下A-E-C的强度性能研究

为准确认识引气混凝土(A-E-C)在多向压复合应力状态下的强度性能,通过试验对立方体强度为C30的A-E-C进行了单向压、双向压(应力比α=σ2∶σ3=0.25∶1.0,0.50∶1.0,0.75∶1.0,1.0∶1.0)以及三向压(应力比α=σ1∶σ2∶σ3=0.1∶0.25∶1,0.1∶0.5∶1,0.1∶0.75∶1,0.1∶1∶1)加载状态下的强度特性研究.对试件的破坏形态以及6个面上裂缝的走向进行了观察描述,根据试验结果,分析了应力比对多向压复合状态下A-E-C的极限强度的影响规律;并与在单向压、多向压(双向压以及三向压)复杂荷载作用下普通混凝土的研究内容进行了比较分析.在此基础上,建立了相应的破坏准则,为A-E-C结构的有限元分析提供了试验、理论依据.     

上海地区地基土变形模量的试验探讨

通过常规三轴固结排水剪切试验的方法获取上海地区地基土的应力—应变关系,进而取得这些地基土的变形模量（割线模量E50与卸荷/重新加载模量Eur）,最后根据本次试验成果,总结了上海地区深部地基土变形模量的一些规律。     

脚手架立杆套管接长下轴压稳定性研究

为研究脚手架立杆套管接长下轴压稳定性能,对30根套管接长立杆进行了轴压试验,并对影响其稳定承载力的5个影响因素进行了有限元分析.研究结果表明:增加套管长度可以提高套管接长立杆承载力;当立杆长细比较大时,套管接长后具有较大初始缺陷,为此,建议长细比不宜大于135;脚手架立杆套管接长后受力性能与不接长立杆存在较大差异,其初...     

石灰土的工程特性试验研究

石灰土是一种在土建工程中得到广泛应用的建筑材料。石灰具有改善土质性能的作用,针对具体的土质及灰质,通过大量室内试验,探讨不同灰土比、密实度、含水率等因素对石灰土直剪强度的影响;同时,试验分析了养护石灰土的工程特性,特别是探讨了养护龄期及冻融循环对石灰土无侧限抗压强度的影响。通过试验研究,进一步了解了石灰土的特有工程性能,从而可为工程设计提供可靠的参考依据。     

超高韧性水泥基复合材料单轴压缩疲劳性能研究

对超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）进行单轴压缩疲劳试验,研究其压缩疲劳寿命、疲劳变形特征、纤维破坏形态以及疲劳寿命方程。结果表明：在单轴压缩疲劳荷载作用下,UHTCC材料的三阶段变形特征与普通混凝土以及钢纤维混凝土类似,所不同的是,该材料在疲劳荷载作用下的变形明显大于其静载包络线,具有更优异的变形能力,在疲劳破坏时呈现更显著的延性特征;疲劳破坏后,疲劳破坏面上的纤维受到严重挤压,其形态不同于纤维初始形态以及单调荷载作用下纤维的破坏形态。UHTCC材料的压缩疲劳寿命服从威布尔分布,p-S-N双对数方程可根据威布尔参数拟合得到。该研究结果可为UHTCC材料的工程应用提供参考。