武汉原状粉质黏土与其重塑土的试验对比研究(Ⅰ):试验结果描述

以武汉沙湖粉质黏土为研究对象,首先借助于高压固结仪,对重塑土和原状土进行了室内侧限的固结试验;其次利用改进的应力控制式常规三轴仪,在不同的加荷路径和排水条件下,对重塑土和原状土分别进行了常规三轴试验研究,并对试验资料进行了较为系统的分析.结果表明:1)原状土的侧压力系数约为0.56,超固结比约等于1.2,为弱超固结土体,其结构屈服压力稍大于其前期固结压力;2)原状土初始的切线模量及其抗剪强度均高于重塑土相应的值;3)在固结排水条件下的三轴剪切试验,原状土的剪胀量要小于重塑土的剪胀量,但在固结不排水条件下,原状土体的剪胀趋势却明显要高于重塑土的剪胀趋势.     

湛江黏土各向异性特征的试验探究

为研究湛江黏土的各向异性特征,开展了不同取样角度的固结试验、直剪试验和无侧限抗压强度试验,分析了其固结变形、强度和破坏形式的各向异性.试验结果表明,湛江黏土在不同取样角度下的结构强度、抗剪强度及破坏形式呈各向异性特征,其结果对解决结构性黏土工程的设计计算及安全稳定具有一定参考意义.     

辽宁区域性饱和黏性土和粉土抗剪强度参数的试验研究——以盘锦地区为例

目的试验与分析辽宁区域性饱和黏性土(黏土与粉质黏土)和粉土抗剪强度参数.对辽宁盘锦地区黏性土抗剪强度特征取得了规律性认识,提高评价土质的可靠性.方法采用室内直剪试验、三轴试验与室外十字板剪切试验、静力触探试验.结果黏土内摩擦角φ好于粉质黏土、粉土;内聚力C的相关性相对于摩擦角较差;黏土的内聚力成负相关;直剪试验(快剪)抗剪强度指标内摩擦角φ和黏聚力C高于三轴试验(UU)的抗剪强度指标.不排水抗剪强度经验公式Cu=18.0 11.02qu适应于辽宁盘锦地区的黏土.结论建立了室内直剪试验与三轴试验抗剪强度指标之间关系,及十字板剪切试验与静力触力试验之间的关系,为以后在辽宁盘锦地区地基勘察评价中估计黏性土的抗剪强度提供参考.     

基坑设计中抗剪强度指标选取的分析

本文以具体基坑工程为依托,取现场粉质黏土原状土样,针对水、试验方法两种抗剪强度指标影响因素进行室内试验,利用不同试验组所得强度参数值计算土压力,分析不同影响因素下试验所得抗剪强度指标的差异,并指出在基坑支护结构设计中土压力计算应选取何种强度指标更为合理.     

武汉原状粉质黏土与其重塑土的试验对比研究（I）：试验结果描述

以武汉沙湖粉质黏土为研究对象,首先借助于高压固结仪,对重塑土和原状土进行了室内侧限的固结试验;其次利用改进的应力控制式常规三轴仪,在不同的加荷路径和排水条件下,对重塑土和原状土分别进行了常规三轴试验研究,并对试验资料进行了较为系统的分析．结果表明：1）原状土的侧压力系数约为0．56,超固结比约等于1．2,为弱超固结土体,其结构屈服压力稍大于其前期固结压力;2）原状土初始的切线模量及其抗剪强度均高于重塑土相应的值;3）在固结排水条件下的三轴剪切试验,原状土的剪胀量要小于重塑土的剪胀量,但在固结不排水条件下,原状土体的剪胀趋势却明显要高于重塑土的剪胀趋势．     

软土试样力学指标的扰动损伤评价

为研究钻探取样、运输及试样制备等环节对软土力学指标的扰动影响,开展了以下研究工作:首先,基于土的损伤评价理论,假设饱和软土粘聚力与结构强度成正比关系,提出损伤变量计算公式及其应用方法;然后以福州沿海软土为例,通过一系列固结试验及三轴试验,获得扰动土样及重塑土样的强度指标、压缩性指标,利用图解法推求得原位土的压缩性指标和结构强度,并藉此计算得到扰动土样损伤变量,进而对软土试样的扰动损伤进行量化分析和评价,主要结论如下:饱和软土的内摩擦角几乎不受扰动损伤影响,上述理论假设及依此建立的公式成立;对采用薄壁取土器取样,运输搬运环节采取了必要的保护措施,且严格按规范操作的试样,其损伤变量达２０％以上,土样的压缩性增大约１０％,粘聚力、结构强度、地基承载力下降１０％左右;土样的宏观力学指标弱化不太显著,由此产生的工程设计计算结果偏差尚可接受;倘若取样、运输搬运及试验操作环节不够严谨,则试样的损伤影响必将相应放大,值得重视.     

正反向直剪下层状岩体强度和破坏特征模型试验

通过对不同倾角类层状岩体试样的正、反向直剪试验,深入对比分析了试样在正、反直剪过程中的抗剪强度、强度各向异性、剪胀性质和破坏形态的特征及不同.试验结果表明:1)层状岩体的剪切破坏,具有延性破坏特征;相同试样正、反向直剪的剪切应力与切向位移关系曲线特征点的变化规律一致,但曲线形态并不相同.2)同一法向应力下,相同试样正、反向剪切的峰值强度、残余强度和抗剪强度指标c、φ值均不相同.正向剪切时,30°的抗剪强度最高;而反向剪切时,120°的抗剪强度最高.3)相同层理倾角的试样正向剪切时,剪胀效果显著强于反向剪切时的;而反向剪切时的剪缩效果却比正向剪切时的更加明显.4)各组试样在正、反向剪切下的宏观破坏形态特征完全不同,有较强的剪切方向性.试样的剪切破坏机制可分为4种:滑移、剪断、张拉断裂和张拉滑移复合破坏.最后,通过简化计算模型的对比分析,在理论上解释了60°倾角的试样正、反向直剪时破坏机理的不同.     

重塑非饱和土抗剪强度指标与含水状态变化的关系

土体含水状态的变化对非饱和土强度的影响极为明显,对重塑非饱和粉质粘土抗剪强度进行分析,建立非饱和土抗剪强度的计算模型.通过室内非饱和土快速剪切试验,得到不同含水量的非饱和土抗剪强度指标,根据数值分析,建立重塑非饱和粉质粘土抗剪强度指标与含水量的关系,为工程设计及施工提供依据.     

建筑垃圾膨胀土回填地基工程特性及应用研究

基于膨胀土工程病害处治及建筑垃圾资源化利用的社会需求,对建筑垃圾膨胀土作为地基回填材料进行研究.选取一特定级配的建筑垃圾,试验得到不同建筑垃圾膨胀土质量配比试样的颗粒级配、胀缩、固结及抗剪强度特性,讨论不同建筑垃圾膨胀土配比的工程特征.试验结果表明:膨胀土中掺入建筑垃圾后,力学特性显著提高.随着掺入量的增加,胀缩变形、固结及抗剪强度特性都得到有效改善.建筑垃圾掺量为40%～50%时达到优选配比.对建筑垃圾质量含量45%夯实混合土体的变形及强度等特征进行了试验研究,并对该混合土体的填土地基变形量及填土路堤边坡稳定系数进行计算.对煤矸石多孔砖建筑垃圾再利用提供了重要的参考,将建筑垃圾变废为宝,改良膨胀土不良特性具有重要的意义.     

武汉原状粉质黏土与其重塑土的试验对比研究(Ⅱ):剪胀特性分析

以武汉沙湖粉质黏土为研究对象,在不同的加荷路径和固结排水条件下,对原状土和重塑土沿3种三轴试验加荷路径的剪胀关系进行了系统整理,结果表明:1)相对于重塑土体,原状土在剪缩区(d≥0)表现出更大的剪缩量.2)而在剪胀区(d<0),相对复杂些,若原状土与重塑土均处于OCR≤2.0的弱超固结状态,原状土和重塑土表现出大致相同的剪胀量;若原状土处于较大的超固结OCR>2.0状态,而重塑土处于OCR≤2.0的弱超固结状态,则原状土样表现出的剪胀量明显大于重塑土样的剪胀量;3)结合试验资料,对Cam-Clay、修正的Cam-Clay、Nova Cam-Clay和Rowe等剪胀方程进行了检测.     

玄武岩纤维加固粉土性能试验研究

针对北京大兴某地区粉土采用了短切玄武岩纤维作为添加剂进行了改良,采取纤维长度、纤维掺入比以及压实度作为变量对纤维土进行了固结快剪试验、压缩试验、变水头渗透试验,结果表明:经过改良后的粉土在抗剪强度、压缩性能以及渗透性能等方面均得到了提高;在相同纤维长度情况下,各方面性能增强在4‰纤维掺量内呈衰减式增长,对强度和压缩性的改良以3‰为最佳,对于渗透性能以2‰最佳;在相同掺量的情况下,对于抗剪强度和压缩性能3 cm纤维最佳,对于渗透性能2 cm纤维最佳;在最优掺入方案下纤维土的压实度与压缩系数、渗透系数存在二次幂函数关系,压缩系数与3 cm纤维掺入量也存在四次幂函数关系.     

淤泥减水后淤泥海砂混合料固化试验研究

为了研究物理力学性质接近工程要求的淤泥海砂掺合比,首先通过晾晒及掺入生石灰的方式对淤泥进行减水,找到易于破碎均匀的含水率,再按照不同质量比掺合且依据不同的试验规定进行制样,设计不同的养护龄期样品。在相对应龄期通过直剪试验、压缩试验、无侧限抗压强度试验以及渗透试验来甄选适合于工程实际的掺合比。结果表明:海砂与石灰土的掺合比为1∶2时,黏聚力基本达到峰值,内摩擦角随石灰土比重增加而减小,养护28 d后混合料接近低压缩性土,也满足对渗透要求低的工程。     

延安新区压实黄土抗剪强度试验研究

压实黄土的抗剪强度是影响黄土高填方边坡稳定性的重要因素。对延安新区压实Q_2、Q_3黄土开展了多组不同初始压实度和初始含水率条件下的直剪试验,研究了压实度、含水率对黏聚力、内摩擦角和抗剪强度的影响,初步探讨了现场回填压实黄土和室内制备压实黄土表现出不同抗剪强度特性的原因。结果表明:黏聚力和内摩擦角均随着压实度的增大而增大,土中粘粒含量对压实Q_2、Q_3黄土的黏聚力和内摩擦角指标有较大影响;黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均随含水率的增大而不断减小,压实Q_2黄土对含水率变化更为敏感;现场回填压实黄土比室内制备的压实黄土具有更高的抗剪强度。     

城市新鲜生活垃圾变形与强度的关联特性

为了研究新鲜生活垃圾压缩变形、抗剪强度的相关特性及其规律,参照杭州天子岭固体废弃物填埋场垃圾的主要成分,人工配制新鲜生活垃圾试样,采用大型压缩与直剪联合测定实验仪器,对新鲜生活垃圾试样进行压缩变形、强度联合测定试验,得到压缩量、孔隙比、时间与竖向压力的关系曲线.试样的初始孔隙比为2.1,试验竖向压力为25、50、100、200 kPa,每级竖向压力的作用时间分别为0、0.25、0.5、1、2、6、12、24 h.结果表明,新鲜生活垃圾的强度与垃圾压缩变形有关,随着竖向压力及压缩应变的增大而增大;城市新鲜生活垃圾的强度特性符合库仑强度理论;获得了垃圾的压缩性指标及抗剪强度参数.垃圾的压缩系数为1.4 MPa-1,压缩指数为0.372,内摩擦角在24°到31°之间,内聚力在9到23 kPa之间.     

干湿循环作用下滑带土的变形演化和强度

干湿循环是一种常见的水—土相互作用方式,对岩土体的变形和强度以及库岸滑坡的稳定性有着重要影响。本文在分析粉土和粉质黏土两种滑带土基本特征的基础上,通过室内干湿循环试验和直接剪切试验,对不同类型的滑带土在干湿循环作用下的变形演化和强度弱化特征进行了试验研究。结果表明：在干湿循环变化下,粉土滑带土的变形表现为风干时土样内部产生裂隙,且随着干湿循环次数的增加,裂隙不断扩展贯穿和增宽,饱和后裂隙又闭合;粉质黏土滑带土变形则为风干时体积收缩,饱和后体积膨胀;两种滑带土在干湿循环条件下的强度弱化规律基本相同,第一次干湿循环造成滑带土强度弱化程度最大,第二次后强度基本趋于稳定值;两种滑带土的黏聚力与干湿循环次数呈对数曲线形式降低,内摩擦角呈线性降低;干湿循环过程中滑带土抗剪强度的降低主要是由于其黏聚力的降低引起的,同时黏聚力受干湿循环的影响较为显著。     

非饱和击实粉土强度特性的试验研究

为研究非饱和土样的强度特性及吸力对非饱和土强度的影响,采用GDS非饱和土三轴仪,对非饱和击实粉土样进行了控制吸力的三轴排水剪切试验.试验结果表明:对于同一土体,吸力对其有效黏聚力和有效内摩擦角影响较小,但对吸力内摩擦角有着显著影响;吸力对土体具有一定的强化作用,相同围压、相同应变土样的偏应力随吸力的增大而增加;吸力对土体应力-应变关系曲线的形式影响不大,曲线形式主要取决于土体自身的性质和其应力历史;吸力和吸附强度之间存在着良好的乘幂关系,据此可将Fredlund提出的抗剪强度公式改写成以吸力为直接变量的抗剪强度公式.     

南京长江漫滩废弃粉土改良用作路基填料的室内试验研究

为实现基坑开挖废弃粉土的资源化利用,研究了水泥、石灰改良长江漫滩粉土路基的工程力学特征及稳定性。通过击实试验、无侧限抗压强度试验、水稳性试验和微观试验,分析改良粉土的强度特性及耐久性变化规律,论证长江漫滩粉土作为路基填料的可行性。结果表明：掺加水泥、石灰后,土体力学性能得到大幅改善;不同掺量下浸水5 d,改良土的水稳系数均大于0.6,水稳系数随水泥掺量的增加而增加,随石灰掺量的增加先增大后减小。微观试验表明,水泥、石灰在土体中生成的胶凝物质对土颗粒具有包裹和联结作用。综合考虑改良土的强度和水稳性,经过改良后,长江漫滩粉土可以作为路基填料,建议水泥、石灰改良土的最佳组合配比为6%水泥+6%石灰,在此掺量下,改良土体的28 d无侧限抗压强度为2.05 MPa,浸水5 d后的水稳系数为0.76,具有较好的路用力学性能。     

粉煤灰的静力学性质初步分析

通过对几个电厂粉煤灰试验结果的分析，初步探讨了粉煤灰的抗剪强度、压缩性和渗透性与其干密度及相对密度之间的关系，也讨论了粉煤灰的击实特性。     

徐州地区夯土房的土料力学性能试验分析

对夯土建筑在徐州地区的试点工程棠张机站机房所用土料进行了力学试验研究．取夯土机房土料为原料,分别制作素土和不同比例灰土及其不同夯实度的试件,按土工试验规程进行土样直剪及轴向抗压试验．通过试验得到土体的破坏形态、破坏过程及试块的抗压、抗剪强度,分析了石灰含量和夯实度对土料的强度产生的影响．