加筋粗粒土强度变形特性试验研究

采用大型三轴仪与大型直剪仪, 对粗粒土、加筋土强度变形特性进行了实验研究。直剪试验结果表明: 不同竖向荷载下粗粒土和加筋粗粒土剪切的剪应力-剪切位移关系类似, 应力应变曲线均出现应变软化现象, 但软化特性变化不大; 加筋土法向位移-剪切位移变化曲线表现为法向应力越低, 剪胀现象越明显; 粗粒土加筋后的内聚力增加, 但是内摩擦角却降低。三轴试验结果表明, 不同围压条件下粗粒土和加筋土主应力差与轴向应变关系曲线表现为应变硬化型, 围压越大, 主应力差与轴向应变关系曲线越陡, 应变硬化特性越明显, 最大主应力差越大; 围压越低, 剪胀作用越明显, 越容易由剪缩发展到剪胀, 反之围压越高, 则剪缩作用越明显; 当轴向应变较小时, 加筋效果不明显, 随着轴向应变的逐渐增大, 加筋效果逐渐发挥。加筋土的内聚力明显大于粗粒土, 而内摩擦角基本上相等; 利用三轴试验结果对邓肯-张模型的适用性进行了分析研究, 表明邓肯-张模型能合理地确定粗粒土与加筋土的强度以及切线弹性模量, 但难以描述和确定粗粒土的变形特性和切线泊松比, 且不能反映粗粒土的剪胀性。     

评价碎石土抗剪强度的一种新方法

本文通过对碎石土级配曲线的线型分析及拟合,确定了表征碎石土细粒含量大小的粒径系数k及级配好坏的级配系数n,并在大型直剪及大型三轴剪切试验的基础上,通过多元回归分析,使粒径大小、级配好坏及密实程度等因素对碎石土抗剪强度的影响定量化,解释了影响碎石土强度的内在本质规律,从而为碎石土抗剪强度的确定提供了一种快速、准确的评价方法。     

高应力厚煤层全煤巷道锚杆支护研究

分析了高水平应力条件下全煤巷道顶板和两帮的变形破坏特征及锚杆支护作用机理，针对顶板受水平应力作用变形破坏之后，由于自重和上覆煤层扩容胀力导致破碎垮落，两帮主要受压剪作用剪胀破坏，提出了支护设计原则、支护方式及参数确定方法。经过现场试验应用，取得了良好效果。     

剪胀性对边坡潜在滑动面的影响

有限元分析岩土边坡对剪胀性的影响,常采用两种极端的方法：过大地考虑了材料的剪胀性和完全不考虑材料的剪胀性,而这往往与工程实际情况不符。在平面应变条件下,通过剪胀角的变化来考虑剪胀性对土坡潜在滑动面的影响。计算结果表明,剪胀性对其有比较明显的影响：随着剪胀角的减小,塑性区有从坡顶向坡角贯通的趋势。因此,在工程实际中,对密实性砂土和超固结粘土,由于在剪切过程中会表现出较强的剪胀性,有限元分析时建议用关联法则;对于松散质土（欠固结土）,由于其具有剪缩性,建议用非关联的法则;对于一般砂土和粘土（正常固结土）,应对剪胀角进行折减,建议剪胀角ψ取内摩擦角φ的1/3-1/2。     

围岩中等稳定煤层巷道锚杆支护

分析了巷道开挖后的力学状态模型 ,指出峰后围岩的剪胀变形是围岩变形的主要形式。锚杆支护的目的 ,在于限制围岩的剪胀变形 ,使围岩在较高的应力状态下获得稳定。结合锚杆支护现场试验 ,选择及校验了围岩中等稳定条件下煤层巷道锚杆支护的支护参数 ,并指出了存在的问题及锚杆支护的发展方向。     

采场残坡积土抗剪强度及边坡时效稳定性研究

在露天采场边坡后期运行维护中,经过长期的露天开采,形成较大的深凹边坡,原先的岩体逐渐风化为 土石料,堆积在边坡上,形成一定厚度的残坡积土层。 残坡积土层在宏观时间上表现为欠固结土,强度较弱,易受外界 因素影响,其中雨水侵蚀影响较为严重。 本次研究以永平铜矿东帮采场边坡的残坡积土不同含水率为主要因素,分 别在不同月份时间上采集土样,在不同的含水率时,得出其抗剪强度。 然后根据不同季节的抗剪强度,分别研究残坡 积土层边坡的时效稳定性。 研究得出:残坡积土的抗剪强度随含水率的增加而降低;边坡稳定性因强度不同,时效规 律表现为旱季稳定性较雨季好;残坡积土层边坡破坏模式为单台阶向多台阶发展渐进破坏。 通过对残坡积土取样和 室内试验,研究了永平铜矿东帮采场残坡积土边坡的抗剪强度和边坡时效稳定性规律,为边坡后期安全管理提供 依据。     

供水水源地初勘水文地质钻探施工技术

对某黄河岸边取水水源地进行勘察评价，为某基地提供必要的水源地。我队承担该项工程，从84年1月提交设计，4月投入生产，经过11个月的钻探施工，于85年2月业已竣工，可以提交日出水量15万吨的供水水源地，达到了预期的目的，并为水源地的二期工程即详勘打下了良好的基础。一、水文地质主要技术要求水源地位于某地区以南，黄河岸边东侧，与黄河一岸之隔。属某洪积扇河漫滩地域。为了保证国家重点工程按质按量按期完成，提出主要技术要求是：1．在查明区域水文地质条件的基础上进行某洪积扇河漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地的水文地质勘探。主要勘     

炉渣改良淤泥质粉质黏土力学性质试验研究

以探究垃圾焚烧炉渣改良黏性土力学性能为目的,在不同的竖向压力(100~800 k Pa)下,对上海淤泥质粉质黏土掺和炉渣后的混合重塑土样进行了室内直剪试验研究,得到了混合土剪切破坏的变形特性和强度特性。结果表明,随着炉渣掺量的增加,混合土样的抗剪强度逐渐增大,受力由黏性土逐渐转向炉渣。最后,通过对试验后混合土样破坏面的观察,分析了土-渣混合物强度提高的作用机理。     

三轴试验中孔隙水压力的影响因素分析

三轴试验是测试土的抗剪强度的重要方法之一,该试验可以直接测出孔隙水压力,但由于受土的内部结构及测试技术等因素的影响,孔隙水压力值波动很大。本文重点从饱和方法、端部约束、土剪胀、土剪缩等方面分析了其对孔隙水压力的影响,并提出了应对措施,分析所得结果可供工程技术人员参考,以提高土体三轴试验精度。     

煤矸石粉改良膨胀土的试验

针对南方地区广泛存在的膨胀土路基病害处置及煤矸石资源化利用需求,采用煤矸石粉改良膨胀土的胀缩特性.通过现有的公路工程土工试验规程中的室内试验方法,利用击实试验确定最佳含水率和最大干密度,再进行直接剪切试验和无荷载膨胀率试验,研究分析在掺入6%,8%,10%,12%煤矸石粉下膨胀土的黏聚力c,内摩擦角和无荷载膨胀率的变化规律,比较素膨胀土和改良土的效果,并通过扫描电镜试验分析膨胀土的改良机理.结果表明:随着煤矸石粉掺量的增加,膨胀土的抗剪强度提高,无荷载膨胀率减小,黏聚力和内摩擦角均有提高,煤矸石粉能够有效地降低膨胀土的胀缩性和改良膨胀土的抗剪强度,得出了改良膨胀土的物理化学机理及微观结构机理,并且确定了煤矸石粉的最佳掺量为8%,为有效改良膨胀土路基、资源化利用煤矸石提供科学依据和有效改良方法.     

粘性土的抗剪强度

为准确确定粘性土剪切过程的抗剪强度，在试验基础上提出了孔隙水压力新算式及其相应的抗剪强度的变化，具有实用意义。     

原位剪切试验在工程滑坡勘察中的应用

岩土体的抗剪强度指标，尤其是作为薄弱层的岩体结构面的抗剪强度，在滑坡稳定分析中起着至关重要的作用。现场原位剪切试验，试样受扰动小，试验状态与岩土体所处真实状态较为吻合，得到的参数也更加真实，是滑坡勘察原位测试的重要手段之一。适用于测定边坡的岩土结构面、岩土接触面、滑动面以及含碎石黏土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度。重庆华宇·观澜华府项目工程滑坡勘察，在现场做原位剪切试验的同时，采集原状样品进行室内直剪试验，获取2种不同试验下的抗剪强度参数，分别取用2种参数对不同工况下的滑坡体进行稳定性分析计算，并与滑坡体的实际变形特征进行比较，从而验证了原位剪切试验确定岩土体抗剪强度参数的合理性，可为类似工程提供参考和借鉴。     

高台阶排土场粒径分布特征与抗剪强度特性

以南加排土场高台阶排土工程为例, 运用颗粒分析试验测定土体粒径分布规律, 并设计不同粗粒含量的重塑土样进行室内直剪试验。结果表明, 排土台阶自上而下, 粒径大于5 mm的粗颗粒含量由43.2%增至95.7%, 其中粒径5~60 mm的颗粒含量先增后减, 且最大含量58.6%位于台阶中下部; 台阶底部多为超大粒径块石并呈现为颗粒架空结构。级配组成不同的重塑土样在受剪切变形时, 剪切面萌生与扩展伴随有块石的旋转、咬合与翻滚, 出现塑性流动破坏。土样应变硬化与剪缩特征显著, 竖向荷载愈大, 硬化现象与剪缩变形愈加明显, 粗粒含量增多, 土样剪缩变形量减小。从排土台阶坡顶至坡底, 土体黏聚力减小而内摩擦角增大。     

边坡滑移面软弱夹层时间效应与相关特性的试验研究

利用陈氏循环增量加载方法，对涔天河水库雾江段古滑坡面软弱夹层进行单剪蠕变试验，通过对试验结果的分析，发现其具有明显的非线性流变特性。基于遗传蠕变理论建立了非线性遗传蠕变方程，并以软弱夹层长期强度的求解方法及剪胀性能进行详细的论述，为雾江滑坡体长期稳定性分析及滑移时间效应的研究提供了理论依据。     

基于三维形貌参数的岩石节理峰值剪切强度模型研究

要 基于 Grasselli 提出的节理粗糙度参数,通过揭示 3 种粗糙度参数表征视倾角的分布规律,分析了粗糙度 参数和初始剪胀角和折减函数的关系,优化剪胀角模型中粗糙度参数的形式;通过文献对比分析,突出了岩石抗拉强 度对节理抗剪强度的影响。 采用法向应力、抗拉强度和节理粗糙度参数,提出了一种负指数形式的节理峰值抗剪强 度新模型。 最后通过 73 组试验数据和反算 JRC 值验证新模型准确度,并与经典模型对比。 结果表明 Gasselli 模型和 Tang 模型在各自的试验数据中准确度较高,新模型和 Xia 模型误差较低,但新模型波动较小。 新模型对 Grasselli 模 型、Xia 模型、Tang 模型中存在的不符合摩尔库伦准则、物理含义不清晰、剪胀角边界条件不正确、未体现粗糙度等问 题进行了改进。     

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。     

碎石桩、灰土桩复合地基桩土应力与变形模量关系试验研究

在试验室条件下,用碎石或灰土圆柱芯增强体与粘性土组成复合地基单位桩模型,模拟试验现场碎石桩和灰土桩的工作状态,探讨桩土复合体的变形模量比与桩土应力比之间的关系。试验表明：无论是在水平方向还是在纵向,复合体的变形模量和强度都不是两种材料的变形模量和强度按一定几何比例的简单叠加;两种材料变形模量比值也不能反映复合试样桩土间的应力分配。     

庞庞塔煤矿9-8062巷道管索组合结构支护优化设计

为提高庞庞塔煤矿9-8062托顶煤巷道围岩稳定性和锚索的抗剪承载力，抑制锚索的剪切破断，通过双剪试验、数值模拟等手段研究管索组合结构的力学性能，探索管索组合结构在巷道支护中的作用。双剪试验结果表明，管索组合结构的抗剪承载力优于锚杆锚索，横向变形能力与锚杆近似，具有比锚索更优异的变形能力，管索组合结构、锚索、锚杆中只有管索组合结构兼顾到了抗剪承载力与横向变形能力。根据数值模拟结果，与原方案相比，管索组合结构支护优化方案可以有效减小巷道的顶板下沉量、两帮移近量和塑性破坏区，有效控制巷道围岩变形。     

不同堆置状态粗粒土剪切强度试验研究

为研究不同堆置条件下排土场粗粒土的力学响应规律, 开展了终排土体固结排水三轴压缩试验和在排土体快剪试验。研究结果表明, 土体固结排水三轴压缩应力-应变曲线呈现先弹性后屈服再弱硬化的规律, 体积-应变曲线有拐点, 低围压时先剪缩后剪胀, 高围压时以剪缩为主。在排土体快剪试验具有峰值强度, 100~400 kPa时, 峰值强度出现在剪切位移20%~30%之间, 且剪应力-位移曲线呈弱化趋势; 600~1 200 kPa时, 峰值强度出现在剪切位移30%~40%, 随剪切位移增加, 土体抗剪强度基本保持恒定或略有增大。不同堆置状态排土体抗剪强度参数取值各不相同。     

基于沈珠江双屈服面模型理论的土体弹塑性模型

由于常用的邓肯E-μ、E-B模型的经验公式不能同时很好地反映粗粒土三轴剪切试验结果低围压剪胀、高围压剪缩变形特点,邓肯E-μ、E-B模型基于的广义虎克定律不能反映土体剪胀剪缩特性,所以笔者应用笔者发现的三轴剪切体变规律和沈珠江双屈服面模型理论相结合建立了基于沈珠江双屈服面模型理论的弹塑性模型,该模型能够很好地反映土体的剪胀剪缩特性,能够准确地拟合等围压剪切试验结果,能够很好地预测等应力比路径,等平均主应力路径,等大主应力,小主应力减小路径,小主应力和剪应力同等减小的应力路径的试验结果。