裂隙土渗流模型研究进展综述

在实际工程中,对于裂隙土的边坡、道路桥梁工程及基础土体,渗流对其承载能力、稳定性有显著的关联作用。裂隙土体渗流模型的研究并不少,现就几种目前最主要的裂隙土体渗流模型研究现状及其特点和不足进行了阐述,并在上述基础上提出了一些新的展望。等效连续介质模型是目前应用最为广泛的模型,但它也有自己的缺点,一些张量的确定不够准确,需要进一步研究,如裂隙岩体几何参数、有效孔隙度以及等效渗透张量等。从细观力学结构入手研究渗流耦合模型是一个极其明智的出发点,其必将极其具有重大的理论意义和实用价值。     

膨胀土裂隙图像处理研究进展

膨胀土裂隙特征作为裂隙研究的基础,对膨胀土边坡稳定性研究有着重要的意义。裂隙的观察和提取是一个复杂的过程,目前的裂隙特征研究虽然取得了一些进展,但尚未获得广泛认同的关键成果,定性和定量化的描述裂隙的发展能够进一步了解膨胀土的性质。探讨了膨胀土微观量测方法的发展历程和现状,总结归纳了目前常用的微观量测方法。(1)目前定量分析虽然有许多,但是主要还是定性分析,量化指标和体系有待健全,并且微观结构和力学间的关系还需完善;(2)介绍了膨胀土裂隙形成的影响因素;(3)总结归纳了膨胀土裂隙微观结构的直接观测方法、间接观测方法和统计分析方法。     

膨胀土裂隙生成特征研究

以南京绕城高速公路路基弱膨胀土为研究对象,通过改变膨胀土的含水率,在实验室内对降雨蒸发交替作用下膨胀土裂隙开裂过程进行模拟,观测并统计分析裂隙特征的关键因素,研究不同含水率及不同循环次数对裂隙的长度、宽度、数量的影响。研究结果表明:在一次干湿循环过程中,裂隙生成速度随时间变化先快后慢,最终达到稳定;在整个干湿循环过程中,每次循环结束时裂隙数量呈逐渐增多的趋势,在第五次干湿循环之后裂隙发育最终达到稳定。     

裂隙膨胀土性质研究综述及展望

随着南水北调中线工程的进行,越来越多的膨胀土问题涌现出来。文章总结了国内外膨胀土的研究现状,系统归纳了裂隙对膨胀土强度、变形、渗透性质及边坡稳定的影响等研究的进展,认为裂隙对膨胀土体性质及边坡稳定有着重要的影响。针对目前鲜有裂隙量化研究的情况,强调了裂隙量化研究的重要性和必要性,并对今后的研究方向进行了展望。     

裂隙膨胀土边坡稳定性评价

利用线弹性力学理论研究了膨胀土的裂隙性,假定基质吸力从地表到地下水位呈理想的线性分布,给出了裂隙扩展的弹性力学解.土中裂隙的开裂深度与土体的抗拉强度、泊松比、地下水位埋深以及土体SWCC特征曲线等土体特性参数密切相关.(s0+ct)/D为裂隙扩展深度的极值.研究了裂隙性对膨胀土超固结性和强度的影响,并在现场用物理和力学的方法实测了膨胀土的开裂(风化)深度.在此基础上,进行了考虑膨胀土裂隙性的边坡稳定性分析,在持续降雨72 h后,含2.0 m裂隙的膨胀土边坡的安全系数比不考虑裂隙的情况下降了0.76.因此,考虑裂隙的影响是非常必要的.     

南阳膨胀土裂隙发育规律研究

膨胀土的裂隙性给工程带来了极大的危害,为了解膨胀土的裂隙发育规律,本文对南阳膨胀土做了大量室内试验,制备各种不同的重塑土样,在不同环境下进行脱湿,观测脱湿过程中土样裂隙发育过程,分别研究试样的均匀性对裂隙发育的影响、裂隙发育的温度敏感性、裂隙发育的尺寸效应,得出以下结论:试样愈均匀裂隙发育曲线愈平滑,温度对膨胀土裂隙发育形态有明显影响,不同尺寸试样裂隙发育有所不同,具有明显的尺寸效应,试样愈小表面愈难出现裂隙而主要表现为土的收缩。     

反映裂隙影响的膨胀土边坡稳定性分析

膨胀土是多裂隙土,其边坡的稳定性在很大程度上受裂隙影响。裂隙开展后抗剪强度显著降低,裂隙开展深度将本来均一的土层划分为强度差异显著的不同土层,雨水进入裂隙中形成渗流增加了滑动力矩,裂隙还随时间而发展。这些都显著影响膨胀土边坡的稳定性。本文提出了一种以条分法为基础的近似反映裂隙影响的膨胀土边坡稳定性分析方法。将膨胀土坡划分成3个亚层,即裂隙充分发展层、裂隙发育不充分层和无裂隙层,分别取用不同的强度指标;给出了裂隙深度、各亚层界面、各层强度指标以及裂隙渗流浸润线的近似确定方法。所提出的方法反映了膨胀土边坡失稳机理,可体现其平缓性、浅层性、牵引性、长期性、季节性、方向性等特点。算例分析表明了它的合理性和实用性。     

基于裂隙总长度的膨胀土疲劳损伤特性研究

利用图像处理软件得到膨胀土干湿循环后的裂隙总长度,并结合损伤力学的观点,提出了用表面裂隙总长度定义膨胀土疲劳损伤的损伤变量,探索了干湿循环作用以及不同压实度对膨胀土的损伤状态的变化规律。研究结果表明：每一次干湿循环作用对裂隙总长度的影响程度不同,第一次裂隙总长度变化幅度最大,随后趋于稳定。随着循环次数的增加,压实度为75%、80%、85%试样的损伤变量稳定值为0.0187、0.0141、0.0122,其中,第一次的损伤变量占五次循环后总损伤的75.40%、80.14%、77.05%。压实度越大,损伤变量越小。可通过膨胀土表面裂隙总长度,结合的疲劳损伤经验公式用来反映膨胀土的损伤状态。     

论裂隙对膨胀土边坡稳定的影响

人们早就知道膨胀土具有多裂隙的特点,也知道它影响边坡的稳定;但怎样影响,严重程度如何,并未清楚认识,在膨胀土边坡设计施工的各环节中并没有充分考虑裂隙影响,以致膨胀土边坡失稳事故仍时有发生。对此作深入研究实有必要。笔者曾发表裂隙开展对强度指标影响的试验成果,提出考虑裂隙影响的边坡稳定分析方法和用土工膜限制裂隙发展的加固方法。在此基础上,本文进一步论述了膨胀土裂隙的产生机理与发展过程,结合膨胀土边坡失稳实例探讨了裂隙所起作用,解释了裂隙开展与膨胀土边坡失稳特征的联系,论述了换土加固方法之所以有效主要在于它限制裂隙开展等。上述各点,从不同的角度论证了多裂隙性是膨胀土边坡易于失稳的关键,是其不同于其它黏性土坡的根本;提出要在膨胀土边坡的分析、计算、施工和处理等各环节都考虑裂隙影响,形成系统理论。     

膨胀土干湿循环裂隙演化及其土-水特征曲线研究

周期性的蒸发和降雨作用导致膨胀土裂隙发育,而裂隙对土体的水力及强度特性有很大影响.为研究膨胀土在干湿循环作用下的裂隙发展规律及其土水特征,采用CT扫描技术和图像处理程序定量分析裂隙的发育演化过程;利用压力板仪进行合肥膨胀土土水特征曲线的干湿循环效应试验.研究结果表明:基于CT图像可以得到试样内部裂隙的二维、三维结构及其...     

膨胀土改性试验研究

膨胀土是一种特殊的粘性土,具有遇水膨胀、软化,失水收缩、硬化等工程特征,掺入水泥或石灰后其工程特性会发生改良。选取南阳中等膨胀土,进行水泥与石灰改性研究。通过改性土的基本物理力学性质试验,对比研究了水泥与石灰改性的效果,为膨胀土渠道、边坡等设计施工处理提供科学和有价值的依据。     

路基膨胀土改良试验研究

通过室内试验,分别研究了水泥、消石灰、固化剂3种改性剂对膨胀土的界限含水率、胀缩总率、CBR、无侧限抗压强度、7 d自由膨胀率以及耐水性能的影响.研究表明:①3种改性剂均能增大膨胀土的液限和塑限,但改良土的塑性指数没有明显变化;②改良剂都可明显提高膨胀土的CBR、无侧限抗压强度,降低胀缩总率和7d自由膨胀率,但消石灰的...     

非饱和膨胀土本构模型的试验研究及分析

基于南阳膨胀土4种应力路径的非饱和三轴试验结果,本文对Gens和Alonso所提的非饱和膨胀土弹塑性本构模型进行了分析和改进,增加了描述水量变化的内容.改进后的G-A模型含参数14个,都具有明确的物理意义,并可由试验确定;改进模型能反映重塑膨胀土的主要变形特性,对三轴排水剪切试验的理论预测与试验结果比较接近.     

膨胀土路基处理技术研究

膨胀土路段路基常会产生道路基底交替升降变形的情况,易影响道路的强度和稳定性,导致滑坡及溜塌和纵向开裂等,最终造成公路路基及路面和构造物破坏。本文介绍分析了膨胀土的特性和危害,针对膨胀土处理方法进行了探讨。     

裂土边坡坍滑稳定性分析

本文简要分析了裂土边坡产生坍滑破坏的机理,根据极限平衡法及有限元分析的定性结论,建立了求解塑性区的简单解析式,进而把塑性区纳入到边坡稳定性计算中,指出了裂土各种特性对边坡稳定性的影响,根据这些影响因素建立了新的滑面图式及力学计算模式,最后将其计算结果与实测的统计资料进行了比较,发现有较好的一致性,从而提出了边坡设计时的参考曲线。     

粉煤灰改性膨胀土与膨胀土抗剪强度比较研究

采用电子直剪仪对安阳粉煤灰改性膨胀土及未改性膨胀土进行了力学实验,并对试验结果进行了比较分析,结果表明:随着掺灰率的增加,膨胀土的塑性指数,自由膨胀率,膨胀力与线缩率呈减小趋势,说明粉煤灰可有效降低膨胀土的胀缩性.随着养护龄期的增加,膨胀土的膨胀量与膨胀力都有一定降低.没有经过养护的土样,粉煤灰对无侧限抗压强度的影响不...     

改良膨胀土在公路路基的应用

简述了膨胀土的分布情况及主要工程特性,分析了膨胀土路基病害,开展了膨胀土的石灰改性试验,试验表明:经石灰改性后,膨胀土胀缩性大幅降低,可满足路用要求。