单层立体加筋砂土性状的三轴试验研究

针对加筋土中传统的筋材布置特点,提出了立体加筋土的概念,并设计了采用轴对称布置的单层立体加筋砂土的试验方案,进行了48组镀锌铁皮和橡胶板两种筋材的单层立体加筋砂土的室内三轴试验,探讨了不同立体加筋方式、不同围压作用下应力–应变及强度变化规律。通过试验结果对比,分析了立体加筋砂土同传统水平加筋砂土之间应力–应变关系和强度指标的差异规律,竖向筋高度对立体加筋砂土的强度影响,单侧和双侧布置竖向筋材等两种布筋方式对立体加筋砂土强度的影响,以及不同变形模量的加筋材料对立体加筋土强度的影响。试验结果表明:立体加筋砂土的强度随竖向筋的高度增加而增大;立体加筋不仅能提高砂土的粘聚力,同时也能增加砂土的内摩擦角,尤其是双侧立体加筋砂土;在竖向筋总高度相同时,双侧立体加筋形式比单侧立体加筋能更有效提高砂土的强度。     

加筋材料改良黄土强度特性的试验研究

对土工格栅加筋重塑黄土进行三轴固结不排水剪切试验,探讨了加筋层数与加筋方式对黄土强度特性的影响.试验结果表明,黄土试样在经过水平加筋后强度提升,倾斜加筋后强度下降.水平加筋时,土样强度会随着加筋层数的增多而增加,存在一个最优加筋层数(间距),当超过这一加筋层数时,土体强度改善效果不明显;倾斜加筋时,加筋角度为0°时,黄...     

加筋膨胀土的三轴试验研究

用三轴试验方法研究了加筋膨胀土的应力-应变及强度特性,得出了加筋土与对应素土的强度指标关系.通过归一化强度分析,研究了不同围压下加筋的效果,分析了加筋土强度提高的宏观表现.     

砂土的稳态强度固结不排水三轴试验研究

稳态强度理论在土工抗震研究中具有重要意义。介绍了稳态强度理论的基本概念、稳态强度的固结不排水剪切试验方法及试验结果；论证了稳态线的存在性和唯一性；推求了e-p＇-q空间内的稳态线方程，揭示了稳态内摩擦角是土体变形最终可动用的有效内摩擦角的物理含义，同时得到了由围压σ3、相对密度Dr确定稳态强度qss的方法。     

加筋红砂岩风化土强度和变形特性

红砂岩风化土是湖南公路路堤工程中应用较多的填筑材料,采用直剪试验研究了不同压实度的红砂岩风化土的强度和变形特性,以及加筋对其工程性质的影响。试验表明,随压实度增大,红砂岩风化土的峰值抗剪强度明显提高,但主要由粘聚力的增大引起,随剪切位移增大,粘聚力减小,抗剪强度大幅度降低,其应力–应变曲线呈现随应变软化型。加筋提高了红砂岩风化土的峰值抗剪强度和残余强度,更重要的是明显减小了峰值后强度的降低幅度,且达到峰值抗剪强度的剪切位移增大,峰值区域增宽,土体延性提高,改善了红砂岩风化土的强度和变形特性;对于不同的加筋层数和不同的筋材模量,以及在不同的压实度和试验竖向压力下,加筋对红砂岩风化土的强度和变形特性的改变不同;根据试验结果,还对红砂岩风化土的工程性质以及加筋的抗剪作用机理进行了初步探讨,阐述了加筋材料在土的应力–应变关系中的主要功能和作用。     

土工布加筋土的三轴蠕变试验研究

 基于自行研发的大尺寸三轴蠕变试验仪,开展不同围压、加筋层数的素土和加筋土的三轴蠕变试验,得到不同偏应力、不同加筋层数下土体的蠕变特性和加筋对土体加固的机制,提出一种可以描述加筋土“应力–应变–时间”关系的PH经验模型,得到所获取的模型参数与加筋层数和偏应力的关系;并基于Burgers元件模型,建议一种加固效果系数来评价加筋前后对土体刚度的影响程度,结果表明：随着加筋层数的增加,其加筋效果呈线性增加,与高填方工程中以增加压实度的方法来减小工后变形相比,在填料中增加筋材具有更佳效果。     

加筋砂土挡墙承载力及渐进性变形破坏的有限元分析方法

 为开发一种可以合理模拟加筋砂土挡墙承载力及渐进性变性破坏特征的数值分析方法,利用可考虑应变局部化的非线性弹塑性有限元法对一系列的加筋砂土挡墙模型试验结果进行从小变形到破坏的全过程数值分析。有限元分析中,砂土的本构关系采用基于修正塑性功的硬化–软化弹塑性模型,该模型引入应变局部化参数S用以描述砂土单元峰值以后的局部剪切破坏效果。模型试验结果与有限元计算结果比较表明：建议的非线性弹塑性有限元分析不仅可以较好地模拟分析加筋砂土挡墙基础底面的平均压力与沉降之间的关系,而且也能合理地模拟加筋砂土挡墙基础的剪切破坏的发生与发展状况、筋材的拉力以及挡墙面板的水平土压力分布等,它可以定量化地分析加筋砂土挡墙的渐进性变形破坏特征以及条带加筋材料的加固机制。     

加筋建筑垃圾土大型动三轴试验及加筋机制探讨

以建筑垃圾土为主要研究对象,开展一系列大型动三轴试验,分析砂土、建筑垃圾土轴向累积变形及不同加筋形式下建筑垃圾土超静孔隙水压力发展规律、动应力–动应变和动弹性模量,并对轮胎加筋建筑垃圾土作用机制进行探讨。结果表明:(1)循环次数和动应力幅值对填料动力性能影响明显,轴向累积变形试验结果符合安定理论,且在相同安定范围内,建筑垃圾土承载能力高于砂土;(2)加筋建筑垃圾土轴向累积变形预估模型在10个循环次数内,符合双曲线模型;10个循环次数外,符合修正Monismith模型;(3)当动应力幅值高于临界动应力时,超静孔隙水压力波动较大,且越靠近临界动应力现象越明显;(4)随循环次数增大,滞回圈面积逐渐缩小,土体动弹性模量逐渐增大;(5)轮胎提供的侧壁约束力与摩阻力可以增大土体颗粒间的咬合作用,限制裂缝的横向与竖向发展;建筑垃圾土顶部加筋效果优于底部加筋,双向土工格栅加筋效果不如轮胎加筋。     

土工合成材料加筋砂土三轴试验研究

本文以 5种国产土工合成材料为加筋材料 ,它们分别是针刺无纺土工织物、涤纶纤维经编土工格栅、玻璃纤维土工格栅、聚丙烯双向土工格栅和聚乙烯土工网 ,用三轴试验比较各种土工合成材料对砂土的加筋效果 ,得到一些有益的结论 ,可指导土工合成材料的优选和研究加筋机理 ,同时指出部分国产土工合成材料产品的不足。     

含砂量对聚丙烯纤维加筋黏性土强度影响的研究

为研究含砂量对聚丙烯纤维土加筋黏性土强度的影响及其机制,将2%,4%,6%,8%和10%素土重的砂分别与聚丙烯纤维加筋黏性土混合均匀,共配制7组土样,进行无侧限抗压强度试验和直剪试验。运用扫描电镜（SEM）,观察和分析纤维在土样中的形态特征。试验结果表明,黏性土中的含砂量对纤维加筋土的强度有重要影响。在砂与纤维表面的摩擦力和黏土颗粒对纤维的黏结作用下,纤维土的无侧限抗压强度和黏聚力随含砂量的增加先增加后减少,纤维土的内摩擦角大小与掺砂量成正比。在掺砂量为4%时,纤维的加筋作用得到最大发挥,此时土样的无侧限抗压强度达到最大值。此外,在黏土中砂的碰撞或挤压作用下,纤维的形状发生改变,从而增加纤维的粗糙度,加强界面之间的力学作用。     

加筋砂三轴试验的有限元模拟

通过对加筋砂三轴试验的试验研究和有限元分析,比较两者的应力-应变曲线变化规律和试样变形情况,得出了相似的结论,这说明有限元分析可以模拟三轴试验。     

基于改良型平面应变仪的砂土特性研究

平面应变试验是研究开发时间较早但仍未完全成熟的一种土力学试验。近年来该试验方法在许多新的方向中得以应用，显示其仍具有相当的重要性。回顾国内外平面应变仪的研究历程，对几种主要类型的平面应变仪各自的优缺点作了阐述，指出仍有必要进一步提高其试验精度和可靠性。以此为目的，从装置构造、量测方法、控制精度及数据整理方法等方面进行革新，开发改良型平面应变仪，并对影响试验结果的各因素进行详细深入的探讨，在此基础上对砂土试验结果进行分析，表明该试验仪的精度和可靠性。同时，以建立在该试验仪试验结果上的砂土破坏准则为依据，对应于平面应变状态下的应力关系，推导平面应变条件下的砂土强度参数与三轴条件下参数的换算关系，并与类似的关系式进行比较。     

非饱和土强度随含水量的变化

吸力的量测和计算比较困难,而含水量的分布在工程中却容易确定,在非饱和土强度的研究中,选择含水量代替吸力,研究非饱和土强度随含水量的变化,具有重要的实用价值.首先,在改进的普通三轴仪上进行非饱和土的强度试验.试验中控制含水量不变,同时保证气压消散,以模拟工程施工期间气压消散快、水压消散慢的工程实际特点.其次,根据试验结果分析含水量对非饱和土强度的影响,建立非饱和土的实用强度公式.试验结果表明：随着含水量的增大,强度明显减小,表明含水量对强度的影响较大;且在一定含水量范围内,强度指标随含水量的增大线性减小,并在此基础上建立了引入含水量的非饱和土实用总应力强度公式.公式运用时由土层含水量的分布确定强度,避免吸力的量测和计算的困难,简单实用.     

黏土与EPS颗粒混合轻质土的动强度特性 试验研究

 通过一系列的室内动三轴试验研究黏土与EPS颗粒混合轻质土(LCES)的动强度特性。首先确定压应变达到5%是适合LCES的动力破坏标准，然后着重研究围压、水泥含量和EPS掺入比对LCES动强度特性的影响。试验结果表明，随着围压和水泥含量的增大，LCES的动强度增大，但围压对LCES动强度的影响程度随着水泥含量的增大而逐渐减小；随着EPS掺入比的增大，LCES的动强度先增大后减小，所以对于LCES的动强度来说，可能存在一个最佳EPS掺入比。水泥和EPS颗粒的掺入对LCES的动强度指标cd的提高贡献相当大，而对jd的提高作用相对较小。LCES动强度曲线td-Nf符合乘幂函数关系，在综合考虑围压、水泥含量和EPS掺入比的基础上，将LCES的动强度曲线进行较好的归一化，并得到LCES的动强度公式。     

砂土液化动稳态强度分析

根据动三轴实验数据，砂土的应力路径最终达到一个稳定的阶段，此时，在不同的振动周期，砂土的孔隙水压幅值不再增加，应力路径相互重叠，但是应变幅值却以恒定的速率不断增加，这种相对稳定状态中的极限强度是评估砂土抗液化能力的重要指标，并结合饱和砂土的孔隙水压力发展和应力路径，使砂土液化强度更加明了。     

发泡球粒粒径对混合轻量砂强度影响试验研究

为确定发泡球粒粒径对混合轻量砂的强度影响规律,采用三轴固结不排水试验系统研究发泡颗粒混合轻量砂在不同配比下(2～6 mm范围内4种不同发泡颗粒平均粒径,水泥掺入比13%和20%,发泡颗粒体积比为1.8)的强度特性。试验结果表明：发泡颗粒混合轻量砂是一种结构性土体,其应力-应变关系曲线具非线性、多阶段性、应变硬化和应变软化特性。Mohr破坏包络线有折线形和直线形2种表现形式,取决于自身结构强度和所选取的固结压力。变形模量和抗压强度具有可调节性,随水泥掺入比增大而增大。配比一定时,随发泡颗粒粒径增大,变形模量线性减小,抗压强度呈指数递减。黏聚力和内摩擦角均随着发泡颗粒粒径的增大而呈递减的趋势,但内摩擦角减小的幅度较小。水泥含量对黏聚力影响较大,对内摩擦角影响不明显。发泡颗粒粒径在2～5 mm范围内增大时,单价降低率远远大于强度衰减率,继续增大优势不明显,粒径为5～6 mm时,制样难度大大增加。综合考虑,推荐采用4～5 mm粒径的发泡颗粒进行工程设计。     

高应力作用下尾砂非线性剪切强度特性研究

尾矿强度参数是影响尾矿坝体稳定分析的关键因素。基于室内尾砂三轴加载试验成果,对高应力条件下尾砂非线性强度特性予以研究。试验结果表明:高应力尾砂的三轴固结不排水剪切曲线具有明显软化特性,曲线软化程度随着围压的增大而增大。根据三轴应力-应变曲线建立了描述尾砂应变软化现象的改进双曲线模型,采用二次抛物线型、幂函数型的包络线描述强度特征的非线性。对比结果表明,幂函数型Mohr强度准则作为高应力条件下尾砂破坏的强度判据,具有较高精度。等效法向应力与内摩擦角正切值的函数关系表明,高应力条件下尾砂的内摩擦角不是一个定值,而具有幂函数型非线性特征。