采动区刚性墙体侧土压力试验研究

当刚性墙体位于采动区下沉盆地压缩区不同位置时,墙后土体存在两种不同的压缩变形区:一种是递增压缩变形区,离墙体越近,土体压缩变形越大;另一种是递减压缩变形区,离墙体越近,土体压缩变形越小.基于此,采用松砂和密砂填料,进行了模型试验,研究了两种压缩变形区刚性墙体侧土压力的分布规律.研究结果表明:当墙后砂土为递增压缩变形区,同一深度位置处,墙体的侧土压力随土体总压缩变形的增大而增大;相同压缩变形值时,土压力随着土体深度的增大总体趋势增大,局部会有减小;墙体下部区域土压力明显大于上部区域;墙体所受侧土压力合力也随土体总压缩变形的增大而增大.当墙后砂土为递减压缩变形区,墙体侧土压力及合力变化规律和前者一致,但侧土压力分布曲面较为平缓,侧土压力合力值较小.     

北京地区不同类型土壤弥散试验

以北京地区不同类型的土壤——黏土、重粉质黏土、粉质黏土、黏质粉土和砂土为研究对象,通过室内土柱水动力弥散试验,得到了不同类型土壤的弥散系数.穿透曲线测定结果表明,氨氮和有机物在黏土、重粉质黏土、粉质黏土和黏质粉土中运移时穿透曲线大致分为2个阶段,在砂土中的穿透曲线呈逐渐上升并最终达到稳定的趋势.     

杭州市粉土的各向异性室内试验研究

工程现场取得杭州市典型的粉土土样,用击实的方法制备重塑粉土试样,按与水平沉积面成不同夹角方向切取土样,进行标准固结试验、直剪快剪及渗透试验,从土体压缩变形、强度和渗透性能三个方面,对重塑粉土各向异性特性进行研究.结果表明:重塑粉土在变形、强度及渗透性三方面都表现出不同程度的、相互关联的各向异性,45°取样方向试样的压缩系数比0°和90°取样方向试样小,其强度与渗透系数也比其它两个方向小.因此,进行粉土地基的变形分析和强度计算时,应考虑各向异性的影响.研究结果对复杂加荷条件下粉土地基的工程实践有一定的参考意义.     

结构性对黄土压缩回弹性能影响的试验研究

根据黄土的大孔隙、高强度及欠压密等特性,对不同含水量的原状土与重塑土进行了一系列侧限压缩试验,包括压缩试验、压缩再回弹试验和压缩回弹再压缩试验,并对天然含水量下原状土进行4种不同荷载下的回弹再压缩试验.在试验的基础上详细分析了结构性对黄土的压缩和回弹性能的影响,尤其是对原状土在结构屈服前后的力学性能变化的影响,得出黄土的结构性对其压缩回弹性能的影响显著,特别是在结构屈服压力前后,原状土的回弹能力差别较大.研究成果为提出一种结构性黄土先期固结压力的推求方法奠定了基础.     

填埋固化污泥土的压缩过程及微结构变化

为探讨填埋场中固化污泥土作为地基土的压缩变形特性,通过多组试样分别加载的侧限压缩试验及扫描电镜观察,对固化污泥土在不同应力作用下的变形规律及微结构变化进行研究.压缩试验显示,重塑固化污泥土孔隙比高、压缩性高,在100~200 kPa应力段压缩量较小,存在亚稳定状态,土中含水量随应力的增大呈指数衰减形式下降.成分解析显示:固化污泥土成分复杂,主要为叠片状的黏土矿物土畴,同时还含有矿物碎屑、水化硅酸钙、单硫型水化硫铝酸钙、虫卵、生物碎屑以及各种有机絮凝质等.微结构变化观察显示:应力较小时,颗粒间存在较大的架空状孔隙,是土体压缩性高的主要原因,受水泥固化影响,土体中存在部分强度较高的大孔隙,使土体表现为一种亚稳定状态;当应力达到400 kPa时,亚稳定状态破坏,颗粒破碎变形严重,呈紧密的镶嵌状接触;应力增至800 kPa后,颗粒内部小孔隙也被压缩,土体密实度提高,孔隙比达1.445.     

裂隙-黏土间水量交换率试验研究

裂隙为污染物(或降雨)入渗提供了重要的优势通道,裂隙与土体之间的水量交换是裂隙中优势流的重要形式,通过水量交换率进行数学描述.而目前的研究主要针对砂土中的圆柱形裂隙,对于黏土中的平板形裂隙与黏土间水量交换率的研究目前处于空白.本研究针对黏土中裂隙的特点设计一套试验装置,通过含水量传感器和张力计等测量系统,定量研究裂隙-黏土间的水量交换率,并得到裂隙-黏土间的界面渗透系数.研究发现水量交换率在渗透初期最大,随着土中基质吸力的降低而降低,裂隙-黏土间的界面渗透系数比土体的饱和渗透系数大一个数量级.当土体的初始含水量不同时,随着渗透的进行,不同初始含水量土体中的水量交换率趋于一致,约为7×10~(-6)s~(-1).     

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．     

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.     

填料类型对季节冻土区覆盖效应的影响

季节冻土区高速公路路面的大面积覆盖层使得路基填料内部水分在外界温度梯度和路面隔水作用下向上迁移并累积,加剧了路基的冻胀和融沉危害.通过室内试验,重现了季节冻土地区路基覆盖效应形成过程,建立非饱和土的"水-汽-热"模型,仿真分析中国兰州某地区不同路基填料覆盖效应形成过程和差异.结果表明,季节温度作用下土体水分向不透水层底部聚集,且聚集现象随着冻融循环次数的增加而加剧;当路基填料分别为砂土、粉土和粉质黏土时,由于填料导热性能和持水性能的差异,最大冻结深度分别为1.21、0.97和0.89 m;不同覆盖层下的水分运移均以水汽为主,以粉土作为填料时的水汽迁移现象最明显,砂土、粉质黏土和粉土填料路基对应的水分迁移量分别为0.68%、2.86%和12.56%,三者水分聚集深度依次变浅.可见在已有的粉土路基工程中应重点防治水汽迁移引起的路基病害.     

考虑粗糙度影响的不同土与混凝土界面大型直剪试验研究

土与结构接触界面的力学特性对于土体与结构相互作用系统的研究具有重要意义,结构周围土体性质与结构表面粗糙度是影响接触面力学性质的重要因素。为研究结构表面粗糙度对不同土体与结构接触面的剪切力学特性的影响,采用大型直剪试验仪进行了3种土体（红黏土、砂土与碎石土）与混凝土接触面剪切试验。通过在混凝土表面预制不同数量的规则半圆型凹槽来改变表面粗糙度,并采用灌砂法对混凝土表面粗糙度进行定量评价,研究粗糙度对不同类型接触面的剪切应力与剪切位移曲线以及强度参数的影响。结果表明：土体类型对接触面的剪切应力与剪切位移曲线形态具有较大的影响,红黏土与混凝土接触面剪切曲线表现为剪切软化型,砂土与混凝土接触面剪切曲线表现出理想弹塑性特征,碎石土与混凝土接触面剪切曲线主要表现为应变硬化型。粗糙度对接触面的剪切强度有着显著的影响,不同土体与混凝土接触面的剪切强度随粗糙度的增大均有明显提高,但法向应力的增大会弱化粗糙度对接触面剪切强度的影响。不同粗糙度条件下接触面的剪切强度与法向应力之间均存在着良好的线性关系,表明接触面的剪切破坏符合摩尔-库伦准则。粗糙度的增大能显著提高接触面的表观黏聚力,但对接触面内摩擦角的影响较小。     

对淮安市区粉土地基液化评价的思考

粉土中砂粒、粉粒、粘粒都存在,有着既不同于砂土也不同于粘性土的工程性质。淮安市区粉土由于粉粒占绝对优势,砂粒很少,使其液化特性又表现出不同于普通粉土的区域性特性。在总结国内外粉土地基液化评价及预测的研究成果、分析了其对淮安市区粉土的适用性的基础上,结合区域工程地质特征及土层分布等情况,对淮安市区粉土的液化可能性评价及研究方法提出了有益的思考。     

模型支盘桩在重复荷载作用下的工程性状研究

为了研究支盘桩在重复加载下粉粘土中的工程性状,分别对一个双盘模型支盘桩在其极限荷载和0.75倍极限荷载的条件下各进行了5次重复加载-卸载试验;还在粉粘土和粉土中分别进行一次加载试验.根据试验结果,分析了在两种不同土层中支盘桩的承载力和变形特性;研究了重复荷载作用下模型支盘桩在粉粘土中荷载传递的特点、桩身不同位置压力变化的特点,特别是对桩周土体对桩侧表面产生的摩擦力出现复杂变化的原因进行了分析;还分析了离盘不同距离的土体在重复加载过程中的压力变化情况和原因.研究结果表明不同土质条件对支盘桩的承载力和变形有很大的不同,粉土中的工程性状要优于粉粘土;不同强度的荷载重复作用下对桩的沉降变形的收敛影响很大;支盘桩和桩周土体的相互作用机理十分复杂,因此要充分认识支盘桩在重复荷载作用下的工程性状和荷载传递机理还要做大量的研究.     

研究生论坛稿件“干湿循环下高液限黏土与高液限粉土压缩特性比较研究”

通过分析干湿循环后高液限黏土和高液限粉土的高度、质量和压缩系数等试验结果,比较研究了干湿循环条件下高液限黏土和高液限粉土压缩特性的变化规律,并从机理上对两者的变化规律进行了分析,结果表明高液限黏土和高液限粉土在吸失水的过程中所产生的质量和高度变化规律基本相似,质量变化率和高度的变化都是随着干湿循环次数的增加趋于平稳。两种土的压缩系数的变化规律也较为相近,在第1次干湿循环后压缩系数的增长较为明显,高液限粉土的压缩系数增长率为40%～180%,高液限黏土的压缩系数增长率为60%～120%,但都在3次干湿循环过后趋于稳定,在5次干湿循环过后两种土的压缩系数趋于相等。同时在干湿循环过程中高液限粉土的压缩系数基本上都小于高液限黏土。试验中还发现对于高液限粉土和高液限黏土来说,干湿循环是一个不可逆的过程。     

卡马西平在云南典型土壤上的吸附研究

卡马西平的广泛应用使得其大量进入环境,随之而来的环境风险引起了人们的广泛关注.土壤作为有机污染物主要的汇集地,控制了污染物的迁移、转化等环境行为,进而影响了污染物的生物效应和环境风险.本实验以云南典型10种土壤为吸附剂,探讨卡马西平在土壤上的吸附行为.结果表明,土壤对卡马西平（CBZ）有较强的吸附,且受土壤理化性质的影响.卡马西平在土壤中的吸附符合Freundlich模型,其吸附系数Kd值与土壤有机质含量和粘粒呈显著正相关性,而土壤的pH值、沙粒含量、CEC、粉粒含量与Kd没有显著的相关性.     

冻融饱和粉砂动力性能试验

在软土地区,例如上海,98%的地铁联络通道、地下泵房以及越江隧道采用冻结法施工,但土体的冻胀融沉对地下建筑及周围环境的影响显著.尽管冻土的物理、力学特性得到较多关注,关于饱和冻融土动力特性的研究还不是很充分.试验设计了制样-脱模装置和饱和-冻融方法,采用动三轴系统进行冻融饱和粉砂动力试验.结果表明:制样-脱模装置和冻融、饱和方法满足粉砂制样、冻融和饱和要求.重塑粉砂高度、体积冻胀率随温度降低而增大,原状粉砂规律不明显.轴向应变与动孔隙水压力密切相关,动孔隙水压力前期迅速增加,随后震荡调整,约275次附近出现峰值,随后下降并维持一个相对恒定值.冻结温度-30℃时,土样累积塑性变形最大,冻结温度-20℃时,土样累积塑性变形最小,-10℃取得中间值.总体上,累积塑性应变随振动频率增加而减小,围压增大、动应力幅值减少能显著减小粉砂的累积塑性变形.提出的改进Stewart半对数累积塑性变形模型可以预测冻融饱和粉砂的累积塑性变形.     

奎屯河流域水土中氟的分布规律

通过对奎屯河流域包气带土壤和地下潜水取样分析,发现从山前洪积砾质倾斜平原到冲洪积平原,氟 质量浓度的迁移分布明显具有淋溶-径流、径流-淋溶蒸发、溶滤-强烈蒸发浓缩3个水文地球化学分带。氟 质量浓度在细粒粘土粉土层中相对较高,而在砂层中相对较低,无论属于哪种岩性结构在地下潜水位附近氟含 量都相对较高。该流域内3条河流氟质量浓度均为上游低下游高,且在流域上游增幅相对较小而在下游增幅相 对较大。环河道由近河岸到远河岸水土中氟质量浓度也逐渐增加。初步分析认为,该内陆平原地区氟的富集是 以蒸发浓缩作用为主。运用热力学理论进行了验证,水土中氟的水平分布规律是一致的,并可相互转化。     

生石灰粉稳定黄河冲(淤) 积粉土的可行性探讨

对黄河冲（淤） 积粉土进行土质分析和生石灰粉稳定强度试验结果表明,由于该类土粘粒含量极少,粉粒含量高,粒度均匀,生石灰消解释放的热量不能为稳定土所充分利用,生石灰粉稳定土的强度较消石灰稳定土无明显提高,且生石灰粉稳定土造价较高,故工程中不宜采用根据该类土的土质特性,提出了二灰土外掺活性激发材料的稳定方法     

固化吹填泥砂混合物的力学性能与微观结构分析

中国沿海地区吹填造地过程中产生大量低成本的淤泥和吹填砂.同时,此类地区建设公路中却需要大量高成本水泥稳定碎石等建筑材料.针对此类问题,本文采用不同类型的固化剂固化淤泥和吹填砂混合物替代传统公路修筑材料,研究了固化后泥砂混合物的无侧限抗压强度及其微观结构.结果表明:相对于水泥固化剂,本项目研发的固化剂可大幅度提高固化泥砂混合物的强度;其机理是新型固化剂可形成更多的胶凝和膨胀性产物,其中有机化合物可通过聚合反应形成有机分子链,包裹泥砂混合物颗粒,密实土体结构.     

贮灰场灰水渗漏特性及防渗措施的研究

以中砂、细砂、粉砂、砂质粉土和粉质粘土为贮灰场底部包气带的主要代表土层,试验研究了贮灰场灰水在包气带土层中的渗漏特性。防渗试验表明,压实后的粘性土层和上工膜具有良好的防渗性能,且简便易行、无污染。结合各土层的具体情况,提出了相应的防渗措施。