冰蹟坡积砾石土击实特性分析

通过某水电站冰蹟坡积土料击实试验,详细分析了该室内试验成果,得出了拟用心墙土料——冰蹟坡积砾石土击实试验的PⅠ5及PⅡ5值,对后期的施工压实标准设计具有重要意义。     

高应力下砾石土心墙防渗料应力-应变特性试验

进行了砾石土心墙防渗料在不同应力路径下的饱和固结大型三轴剪切试验,讨论了砾石土心墙防渗料在高应力下的应力-应变关系特性,为砾石土的工程应用提供了依据。     

砾石土心墙料水力劈裂试验研究

在改进的三轴仪上开展了两种不同级配砾石土心墙料的水力劈裂试验。根据试验结果得到了以下结论:砾石土心墙料的自身性质与围压是影响劈裂压力的关键性因素,水力劈裂破坏主要表现为击穿破坏;相同试验条件下,随围压、固结比和水压加荷速率的提高,水力劈裂试验的流量降低;对于砾石土心墙料,当粉粒与黏粒含量较高时,由于颗粒间的胶结力更强,相同围压、固结比和加载速率条件下试样的破坏劈裂应力要更高,但不同级配砾石土的劈裂压力随围压的增长幅度变化不大;固结比或轴向应力对砾石土心墙料的劈裂压力影响不大,在文中试验条件下,加荷速率对破坏劈裂压力影响也不大。     

掺砾改性砾石土心墙料的应力应变特性研究

结合采用掺砾改性砾石土作心墙料的某水电站项目,通过高压大型三轴试验,对心墙防渗料的应力应变特性进行了研究;给出了E-μ模型参数和原成都科大简化K~G模型参数,为工程决策提供依据。结果表明,该砾石土为工程特性良好的土石坝心墙料,掺砾改性是一种极具工程实践意义的技术手段。     

株洲红层残坡积土填料力学性质研究

湘东地区大片分布着白垩系红层泥质粉砂岩与砂砾岩，当地工程建设回填整平时多采用红层残坡积土填料。为了查清红层残坡积土填料的物理力学性质，本文以株洲红层残坡积土为例，通过在不同压实状态和不同含水率下的土工试验，分析研究了红层残积土填料的力学特性。研究结果表明：红层残坡积土填料在较高压实状态下具有良好的抗剪性能和较低的压缩性，填料中的粗颗粒能在较低压实状态下快速提高填方工程中填土的内摩擦角，并能大幅降低填土达到较高内摩擦角时的压实系数，对提高填土的力学性质有较好的作用。研究成果对当地类似工程建设的安全性和经济性都具有积极作用。     

碳酸岩分布区残坡积粘性土物理力学参数相关性分析

在碳酸岩山地城市 ,残坡积粘性土是建筑地基和基坑边坡支挡的主要对象 ,在将残坡积粘性土各参数作为随机变量引入地基和基坑边坡的概率设计和可靠性分析时 ,必须确定残坡积粘性土各参数之间的相关关系。本文通过贵阳大量粘性土的物理力学试验数据 ,分析了残坡积粘性土各物理力学参数之间的相关性 ,给出了残坡积粘性土物理力学参数中相对独立随机变量和相关随机变量的相关方程。     

含裂缝砾石土的反滤准则

砾石土为高土石坝普遍采用的防渗材料。由于分层施工填筑或心墙拱效应,高土石坝的防渗心墙常会出现裂缝,对于含裂缝砾石土的反滤设计准则的研究成果缺乏。开展了不同含砾量的含裂缝砾石土在不同级配、不同密度的反滤料保护情况下的反滤试验研究。总结了现有的适用于砾石土的反滤设计准则并与试验结果进行对比分析。分析表明现有反滤准则都不能完全适用于含裂缝砾石土的反滤设计。基于试验和对比分析结果,同时考虑含裂缝砾石土及反滤料联合抗渗机理,提出了适用于含裂缝砾石土的反滤准则。用反滤试验结果进行验证表明本文提出的反滤准则适用于不同含砾量的含裂缝砾石土的反滤设计。     

卵砾石土抗剪强度指标原位直剪试验研究

现场大型原位直剪试验是测定卵砾石土强度指标的一种有效方法。通过对江南低山丘陵区典型卵砾石土4个试样的现场大型原位直剪试验,在获取卵砾石土抗剪强度指标的同时,还在试样剪切破坏后的破坏面上取样进行卵砾石土的颗粒粒径分析。试验结果表明:级配良好的卵砾石土原位直剪试验的剪切应力和剪切位移之间的关系曲线具有明显的峰值强度,并出现较稳定的残余强度;试验场地卵砾石土的黏聚力较低,而内摩擦角较高,卵砾石土的这种强度特性不同于一般的均质土体和碎裂岩体,与组成材料的性质、颗粒大小、粒径组成、粗糙程度、充填物的胶结程度和密实程度等因素有关。     

砂砾石混合物抗剪强度特性试验研究

为分析砾石含量及砾石形状对砂砾石混合物抗剪强度的影响,对砂砾石混合物进行了不同应力(σ = 50、100、150、200 kPa)条件下的大型直剪试验。试验中砂砾石混合物为相同砂与圆砾石及角砾石2种不同形状砾石的混合物,砾石含量分别为20%、40%、60%及80%。结果表明砂砾石混合物的剪胀量和抗剪强度随砾石含量以及砾石形状不规则程度的增加而增加,砾石含量对砂砾石混合物抗剪强度的影响大于砾石形状的影响。砂砾石混合物的最小孔隙比可以作为衡量砾石含量和砾石形状与其抗剪强度关系的特征参数。     

红土的结构与工程特性

<正> 试料选用云南鲁布革土石坝工程心墙土。它属于高温、潮湿、多雨及良好排水条件下形成的残、坡积红土。去铁前后的物理力学性质试验结果见表1,就工程而言,物理性指标不好,但力学性指标较好,这就是所谓的红土“异常现象”。     

碎石回填高边坡锚箱挡墙加固效果实践研究

针对工程中常见的碎石高边坡问题,将网箱锚钉挡墙加固技术引入到碎石回填高边坡工程中,通过实验室手段进行压缩和直剪实验,以及在现场对挡墙进行网箱挡墙深部位移观测、土层压力观测以及动力触探试验,对解决网箱挡墙结构在高边坡工程应用中存在的问题具有一定的意义。     

土工格栅界面摩擦特性试验研究

土工格栅与土的界面作用特性直接影响着加筋土挡墙的安全与稳定性。因此,土工格栅与填料的界面技术指标在加筋土挡墙的设计中至关重要。本文在从试验方法、加载方式、试验箱侧壁边界效应和尺寸效应、填料厚度、压实度以及筋材夹持状况等几方面分析土工格栅界面摩擦特性影响因素基础上,进行了土工格栅在砂砾料和粘性土中的拉拔试验和直剪试验。试验结果表明:土工格栅与砂砾料接触面抗剪强度较高,而与粘土接触面抗剪强度很低;对于加筋土挡墙拉拔力较大的层位,应选用刚度大的土工格栅和砂砾料为填料。直剪摩擦试验不适合确定土工格栅接触面的抗剪强度。该试验结果对土工格栅加筋土挡土墙的设计具有重要的参考价值。     

水对库区路基不同密实度碎石土的弱化试验分析

准确测定不同含水率不同密实度下的碎石土抗剪强度参数是碎石土路基稳定分析的重要前提,选取受库水影响的公路路基碎石土土样,进行了不同试验条件下的碎石土室内直剪试验。结果表明：碎石土粘聚力随碎石土中细粒土含水量的增加呈先增加后减小的现象,而内摩擦角则随细粒土含水量的增大呈现初始缓慢降低,而后急剧减小的趋势。若制备土样时的预压力值不同,特别是该预压力值小于直剪试验时对土样施加的正应力值时,试验拟合所得的抗剪强度参数值会受到其影响,表现有所差异。     

圆砾土大型三轴试验力学特性研究

采用大型三轴压缩试验对各级围压下南宁地区两种常见的不同密实度圆砾土的抗剪强度、变形特性、内摩擦角等进行了分析比较,试验结果表明在中密状态下圆砾土表现出明显的应变硬化和剪缩特性,而在密实状态下圆砾土则表现出应变软化及剪胀特性,抗剪强度包络线由于圆砾土本身的颗粒形状特性以及围压的增大导致剪胀作用减弱呈近似的线性,随着密实度的增大,圆砾土的抗剪强度增大,内摩擦角增大,试验值相较南宁地区以往所取的经验值而言有较为明显的提高,有效地减小了实际工程中围护结构的受力及变形,为南宁地区工程设计的参数优化起到了一定的指导作用。     

寒旱环境灌木植物根–土复合体强度模型试验研究

 在自行设计、加工的原位剪切试验装置中分别种植灌木植物霸王和柠条锦鸡儿,通过对2种坡度的素土、霸王根–土复合体和柠条锦鸡儿根–土复合体进行原位剪切试验,测得素土和根–土复合体抗剪力、抗剪强度的动态变化,评价灌木植物护坡的时间效应,并采用室内直剪试验方法检验原位剪切试验结果的合理性。试验得出以下结论：(1) 根–土复合体的抗剪力和抗剪强度均大于同种坡度的素土,即植物根系可显著提高边坡土体的抗剪能力,且霸王根–土复合体抗剪力和抗剪强度主要体现在剪切面处断裂根系的抗拉或抗剪作用、拔出根系的根–土摩擦力及滑移根系的锚固、摩擦作用,柠条锦鸡儿根–土复合体主要体现在根系的锚固和根–土摩擦作用,同时,素土和灌木根–土复合体的抗剪力和抗剪强度随着坡度的增加而减小;(2) 素土的剪切力在3 s左右达到峰值,而根–土复合体的剪切力峰值时间为69.8～168.2 s;素土试样在剪切位移为1 mm内抗剪强度均达到峰值,而剪切位移为23.13～83.13 mm时霸王根–土复合体和柠条锦鸡儿根–土复合体抗剪强度达到峰值,即根–土复合体的剪切力峰值时间、抗剪强度峰值位移均较素土相对滞后,这反映了在剪切过程中根系的抗拉能力、根–土界面的摩擦作用逐步转化为根–土复合体的抗剪能力,从而延缓坡面变形破坏的时间;(3) 为了验证原位剪切试验结果的准确性,对素土和灌木根–土复合体进行室内直剪试验,其抗剪强度值与原位剪切试验值接近,反映原位剪切试验及其结果的合理性。上述研究成果对于开展研究区西宁盆地及其周边地区坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害的防治,以及对青藏高原东北部黄土地区边坡生态工程建设、区域生态环境保护具有重要的理论指导价值和现实意义。     

基于黏结颗粒模型某滑坡土石混合体直剪试验数值模拟

 介绍基于数字图像处理建立数值模型的基本过程,实现由现场数字照片直接生成土石混合体的颗粒流模型。以溪洛渡水电站坝址附近某滑坡土石混合体为例,基于实拍照片建立其细观数值模型,利用PFC2D程序分析碎石和土体数值模型中微观力学参数的反算问题,分别为滑坡体中的碎石和土体选定与其宏观力学特征相一致的微观力学参数,进行直剪试验的数值模拟,并与均质土体的模拟结果相比较。结果显示：利用双轴试验反算的土体微观参数运用于直剪试验获得的宏观力学参数与实际一致;一定含量的碎石使土石混合体的初始剪切刚度较均质土有所增大,达到峰值抗剪强度所需的剪切位移减少;假定土石界面的黏结强度为土体内部的1/10时,土石混合体的内摩擦角明显增大,而黏聚力则稍有减少;与均质土体直剪形成的破裂面相比,土石混合体模型中的裂隙部分集中于剪切面呈宽带状,部分存在碎石与土体分界面,基于此可定性探讨一定碎石含量的土石混合体抗剪性能优于均质土体的原因。     

堆积碎石土斜坡浅表入渗的空间分布与变异性研究

为探究强降雨下堆积体斜坡入渗参数的空间分布与空间变异性,通过筛分试验及双环入渗试验分别对堆积体斜坡试验点不同粒径区间碎石质量分数、碎石土渗透系数、饱和渗透系数、不同深度碎石土含水率进行测量,对数据进行普通Kriging插值统计分析,运用交叉检验选定合理理论模型与参数,获得其空间分布与变异性特征。研究结果表明:测试区碎石土入渗符合Kostiakov模型;不同粒径区间碎石质量分数采用高斯半变异函数理论模型空间插值精度最高,碎石土渗透系数和不同深度碎石土含水率采用球状半变异函数理论模型空间插值精度最高;粒径大于10 mm碎石主要分布于坡顶与坡腰区域且使该区域碎石土渗透系数的空间变异性相对较大,细小碎石(粒径2~10 mm)则聚积在坡脚位置,碎石土渗透系数速率沿坡面由上至下呈逐渐减少的空间分布趋势;浅土层(0~15 cm)坡腰含水率比坡顶、坡脚要高,而深土层(15~25 cm)坡脚含水率比坡顶、坡腰要高,且随深度增加缓慢上升。研究结果可作为碎石土滑坡降雨致滑的理论参考依据。     

含水率和颗粒级配对稍密碎石土抗剪性能及地基承载力的影响

碎石土因特殊的工程特性而被科研人员关注,但对大粒径、粉质粘土填充、稍密状态下碎石土的力学性能涉足较少。根据该类型碎石土特点及大量勘察结果配置出两种比较典型级配的稍密碎石土,通过大型直剪试验仪测定了不同含水率状态下碎石土试样的抗剪强度,绘制剪应力与水平位移的关系图,通过一元回归得出稍密碎石的抗剪强度指标c、φ值,分析了不同含水率、不同级配对稍密碎石土抗剪性能的影响。结果表明:随着含水率的增大,碎石土粘聚力总体呈减小趋势,但变化趋势具有显著的阶段性且和粉质粘土的含量有关,含水率变化对碎石土内摩擦角的影响较小。用规范推荐方法计算了该类型碎石土地基承载力,并与地方规范经验取值和勘察工程实践取值进行了对比,结果表明:含水率对地基承载力影响较大,且与碎石土填充物的粉质粘土含量有关,粉质粘土含量越高,承载力影响越大。     

基于墙趾真实约束条件的模块式加筋土挡墙数值模拟

墙趾约束条件对硬质墙面加筋土挡墙性状影响显著。基于混凝土模块与级配碎石土直剪试验剪应力和剪切位移关系曲线,建立一非线性双曲线界面模型,并通过FLAC有限差分程序分析刚性地基上3.6 m高聚丙烯土工格栅加筋土挡墙在工作应力下的墙趾界面剪切特性、墙面和墙趾位移以及墙趾和筋材承担的荷载,得出在挡墙填筑过程中墙趾界面剪应力-剪切位移曲线呈上凹型;墙趾界面上的正应力、界面剪切刚度及墙趾和筋材承担的荷载随挡墙填筑高度而增大,在挡墙填筑至3.6 m时,其界面正应力是墙面模块自重应力的1.7倍,墙趾承担约87%的作用在墙背上的总水平荷载;在挡墙填筑初期由于界面剪切刚度较小,墙面和墙趾位移增大显著。较挡墙模型试验及以往数值模拟采用的墙趾恒定约束刚度,论文采用的双曲线界面模型可更好地反映挡墙墙趾与地基土真实剪切性状。