掺砂水泥复合土力学性能研究

水泥复合土不同围压下的常规三轴试验和无侧限抗压强度试验结果表明:在水泥土中掺入一定量的砂,可以提高水泥土的无侧限抗压强度;在有围压作用的情况下,掺砂水泥复合土的偏应力—应变关系曲线有明显的峰值,偏应力—应变关系曲线属加工软化型,其残余强度和破坏应变随着围压的增大而增大。通过SEM电镜扫描照片,进一步从微观角度分析了水泥复合土的固化机理。     

堆石粗粒土多级加荷三轴试验分析

通过分析堆石粗粒土一个试样多级加荷三轴试验方法，将其分为不固结类的连续与固结类的不连续加荷，前者仅适用于σ^3≤1.2MPa的低围压，后者必须考虑固结水引起的应力回弹量，不连续加荷的固结方式对强度指标的影响仅限于C值，内摩擦角φ值基本保持不变，建议土工试验规程中有关粗粒土的多级加荷三轴试验作重新修订。     

三峡库区非饱和土三轴试验研究

为研究三峡库区非饱和土的强度特性,采取现场取样并结合Fredlund的非饱和土抗剪强度理论及相关知识,借助GDS三轴试验仪对其进行了三轴剪切试验.试验分两组,模拟了不同吸力、不同净围压下非饱和土的剪切特性,并绘制了同一吸力下非饱和土的Mohr圆及破坏包线,从而得到粘聚力c＇以及与吸力相关的摩擦角φb;同时绘制了不同吸力、不同净围压下轴向应变-应力比关系曲线.     

纤维土的三轴试验研究

考虑了纤维材料的尺寸效应,采用常规三轴仪研究了纤维土在不固结、不排水条件下的强度特性和补强机理。试验结果表明,该纤维土的强度和整体稳定性较素土有明显提高,是由于纤维弯曲与土颗粒均匀地交织在一起构成了空间(三维)结构,土体与纤维之间产生咬合摩擦力和空间约束力所致。同时试验还表明,纤维掺量和围压也是决定纤维土性质的重要因素。     

非饱和土的三轴拉伸试验研究

通过对非饱和黏性土的三轴拉伸试验,分析了三轴拉伸应力随周围压力的变化规律,并对拉伸破坏强度准则进行了探讨,发现现有的强度理论对于三轴拉伸情况都不能完整的表述,仅与黄土的断裂破坏准则比较接近,Mohr—Coulomb准则仅对围压比较大时合适,Griffith—Mohr联合准则在较低围压时有大的误差。同时,对非饱和黏性土三轴拉伸的极限应变和孔隙压力的变化规律进行了探讨。     

太浦河泵站水泥搅拌桩复合地基桩土应力比测试研究

 根据太浦河泵站水泥搅拌桩复合地基中桩顶土压力及该桩旁侧桩间土压力的实测数据,结合静载试验和沉降监测成果,分析桩土应力比n随荷载变化的规律,桩间土土质对n的影响,泵站通水对n的影响;并进一步从桩土承载力的转化、变化机理来探求n的变化规律和机理。实测试验结果表明：施工期n随荷载的增加而增加,泵站通水后n值反而下降;当持力层相同时,桩周土土质越差,桩土应力比n值越大;泵站下闸通水对n的影响很大,泵站运行1年后,n值在1.0附近;n处于动态变化过程中。     

三轴拉伸试验技术研究

本文通过对常规三轴仪轴向加力系统和孔压量测系统进行的一系列改造，使之能够实现测定非饱和土，在受周围压力情况下的拉伸应力，拉伸应变，孔隙水压力和孔隙气压力，并用试验验证了该仪器的可行性。     

不同应力路径对垃圾土应力-应变关系的影响

利用GDS多功能三轴仪对K0固结的垃圾土样进行了七条应力路径的三轴试验,探讨了不同应力路径下垃圾土的应力-应变关系,给出了q-εs、p′-εv、p′-εs和q-εv的关系曲线。结果表明:垃圾土偏应力随剪应变几乎呈线性增加,表现出明显的加工硬化特征。同等剪应变的情况下,当Δp为正Δq也为正时,应力比(η=Δq/Δp)较大的应力路径对应的偏应力较小;当Δp为负Δq为正时,应力比较大的应力路径则表现出较高的抗剪强度。偏应力q不仅与剪应变有关同时也与体应变有关,球应力p不仅与体应变有关还与剪应变有关,填埋方式对垃圾体的应力和应变分布有重要影响。更多还原     

加筋土应力应变和强度特性的试验研究

用编织布和砂性土复合成的加筋土，在三轴剪切仪上，分别对不同强度，层数筋材的加筋土试样进行试验。探讨加筋土应力，应变和抗剪强度特性。通过对试验成果分析得出：加筋材料约束土体的横向变形；加筋土的抗剪强度和纯土比明显增大，其原因是使加筋生产凝聚力；加筋土抗强度值与筋材抗拉强度和层数有关，随筋材强度，层数增加而增大；筋材在较大应变时才能表现出来，在较小应变时向乎没有作用。     

素水泥土及纤维水泥土动力特性试验研究

利用动三轴试验仪对温州地区水泥土进行了试验,研究结果显示:(1)水泥土试样的动应力-动应变曲线、动弹模-动应变曲线均符合双曲线形式,水泥掺量对水泥土动应力的影响最为明显,水泥掺量、纤维掺量、动荷载频率对水泥土动弹模的影响非常明显。(2)随着水泥掺量、动荷载频率的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变小;随着纤维掺量的提高,水泥土样发生破坏时的动应变明显变大,掺入适量的纤维可以提高水泥土的塑性;当应力水平超过水泥土的"临界动应力"时,水泥土的塑性变形急剧增大直至土体破坏。(3)工程设计时,应控制上部结构传下的总应力不大于加固土体处的临界应力,且应避免荷载频率与水泥土体的固有频率相近。     

冻融条件下玄武岩纤维增强水泥土抗疲劳性能的试验研究

通过试验研究了冻融循环对素水泥土及纤维水泥土的抗疲劳性能的影响。试验结果表明:掺入适量的玄武岩纤维可以改善水泥土的抗压、抗疲劳性能,而且对后者的影响更显著;纤维掺量越高,水泥土抵抗冻融循环破坏的能力也越强;水灰比对水泥土的抗压能力和抗疲劳能力的影响很大,因此在保证水泥土均匀拌合的前提下尽可能降低水灰比;应力水平越高,水泥土的疲劳寿命越短,且采用统计软件拟合出了应力水平S和疲劳寿命N之间的关系,工程上可根据S-N关系推测水泥土的应力水平或疲劳寿命。     

低温环境下水泥土挤密桩的水泥土强度试验

为了保证水泥土挤密桩在冬季施工过程中桩体水泥土不被冻胀破坏,在低温环境下进行了水泥土挤密桩水泥土强度试验,试验在符合要求的土料中按不同水泥用量(6%,8%,10%)同时掺入不同细度要求的2%生石灰粉和不同比例(0.15%,0.25%)的元明粉分别配制土样,在-10℃低温环境条件下1～3 h后成型,在6～8℃和10～13℃环境下养护,养护完成后逐一进行强度试验。试验结果表明,8%水泥用量,掺入400目或200目2%生石灰粉和0.15%,0.25%元明粉均可以满足1.3 MPa设计强度要求;从降低成本角度,推荐采用单掺0.20%～0.25%元明粉配制的水泥土,可以满足设计和规范规定的强度要求,且施工操作更简便。     

砂质粉土水泥土无侧限抗压强度试验

通过对36组水泥土室内配方试验的归纳与分析,进行了室内4种因素影响下水泥土的无侧限抗压强度试验,定量分析了水泥掺量、养护龄期、水泥品种和养护方式对水泥土无侧限抗压强度的影响,揭示了各种因素对水泥土无侧限抗压强度的影响规律。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随着龄期的增长而提高;水泥掺量、水泥品种和养护龄期是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素;对于水泥掺量小于10%的水泥土,养护方式对水泥土强度影响较大。试验结果还表明:无侧限抗压强度试验中的应力应变关系随水泥掺量的变化以及龄期都有较明显的变化趋势,水泥土试样随龄期的增长和水泥掺量的增加均变得越硬越脆,龄期越长、水泥掺量越大,应力应变关系曲线在上升段越陡峭。最后,从扫描电镜(SEM)试验照片中可以直观的看出水泥土随着水泥掺量的增加强度的变化规律。     

石灰改良土的非饱和土变形与强度特性试验

为研究石灰含量与颗粒级配对非饱和改良土强度和变形的影响,利用非饱和三轴仪对石灰改良花岗岩残积土进行控制吸力固结排水剪切试验,研究掺灰比0%,4%和8%的改良花岗岩残积土的强度和体变特性,同时还选用了颗粒粒径小于1 mm与小于2 mm的土料进行了相关试验。研究结果表明:石灰含量和净围压对非饱和改良土的应力应变曲线均有较大影响,且曲线呈硬化型;相同石灰含量下非饱和改良土的强度峰值随着净围压的增大而增大;在净围压相同时,强度峰值随着石灰含量的增大而增大;在同基质吸力时,凝聚力和内摩擦角随着石灰含量的增加而相应增大,凝聚力增加更明显。在相同基质吸力、干密度、石灰含量下,颗粒粒径小于1 mm与小于2 mm的土料应力应变关系接近,细粒土的颗粒尺寸对强度影响小。非饱和土的体变特性受石灰含量和净围压的影响明显,对于细颗粒土,其结果受颗粒粒径的影响小。     

水泥改良黄土状土的试验研究

为探索小区域黄土状土,通过水泥改良之后的可靠性以及适用性对杨凌土场的黄土状土在实验室掺和4%、5%、6%、7%、8%的42.5号水泥,借助于液塑限试验、击实试验以及快速直剪试验3种常规土工试验方法,研究了5种不同掺和比水泥改良黄土状土的物理状态指标、最优含水、最大干密度以及抗剪强度指标,进一步分析了水泥改良土物理状态指标。结果表明:掺和水泥能够较好地改善土的物理性状;同时,水泥掺和比、龄期等因素对水泥改良土强度指标c值影响巨大,内聚力c并随掺合比的增大而增大。试验结果对实际工程项目采用水泥改良技术具有实际意义和参考价值。     

加筋粗粒土强度的试验研究

针对加筋土工程设计中面临的问题,对加筋粗粒土强度的形成和特征进行了分析,针对性的分析了关于加筋土强度试验研究的情况,用大型三轴试验的方法测定了加筋煤矸石的强度指标,验证了分析结果。分析表明,加筋土结构是系统性的整体结构,其强度由加筋材料和被加筋土体共同作用而成,在加筋土体均质情况下,加筋土强度具有均一性,目前规范中将两者作用分开考虑的方法存在先天不足;在未破坏情况下,加筋材料自身强度对加筋土的强度影响不大;加筋材料的结构形式、刚度对加筋结构的强度有明显影响。     

单轴压缩下水泥砂浆本构关系的试验研究

为探讨水泥砂浆材料在不同应变率条件下的本构关系,进行了水泥砂浆单轴压缩试验,试验分析得出,砂浆材料是率相关的,砂浆的初始损伤的演化发生在应变值达到0.7～0.9倍应力峰值对应的应变值之后。据此,在标准线性固体模型的基础上,考虑损伤内变量的演化,建立了应变率相关的水泥砂浆的非线性黏弹性损伤模型。通过数值计算表明,试验数据和本文本构方程的吻合较好。     

复合土工膜-垫层材料界面摩擦特性试验研究

复合土工膜防渗结构界面摩擦特性对工程的安全稳定性至关重要。为探寻复合土工膜-垫层界面摩擦特性,进行了室内直剪摩擦试验、斜板试验、室内拖板试验及现场原位试验,并统计分析一布一膜、二布一膜与砂浆垫层及砂砾石垫层的界面摩擦性能。结果表明：对于不同垫层材料,砂砾石垫层界面摩擦特性较优,比砂浆界面的摩擦角和凝聚力分别大5.0°和4.2 kPa;对不同类型的复合土工膜,二布一膜比一布一膜的界面摩擦角和凝聚力分别大3.4°和1.2 kPa;在不同试验中,直剪摩擦试验与斜板试验结果相近,与拖板试验相比摩擦角偏小约30%,凝聚力偏低约4～6 kPa;拖板试验结果与原位试验相近。因此,在防渗结构的设计中,垫层宜采用散粒体材料,复合土工膜宜选用二布一膜,并以拖板试验结果进行评定。