花岗岩残积土抗剪强度参数影响试验研究

以福州软件园的花岗岩残积土为研究对象,通过SDJ-I型三速电动等应变直剪仪器展开直剪试验。研究当试样的含水条件和干密度条件改变时,花岗岩残积土的抗剪强度参数变化规律。由试验结果可知:当干密度维持恒定,而含水率相对偏小时,黏聚力、内摩擦角和含水率之间呈正相关关系。当含水率超过某一临界值时,二者之间的关系变为负相关关系,该临界值和最优含水率的差异很小。在含水率保持不变的情况下,黏聚力、内摩擦角和干密度之间呈正相关关系,符合线性变化趋势。试验所得的成果对福州地区的设计与勘察工作具有实用价值。     

花岗岩残积土抗剪强度指标取值影响的研究

实际工程中花岗岩残积土抗剪强度指标的取值存在较大不确定性,主要受取样过程的扰动以及试验条件差异的影响。通过控制土样采取方法、采样器规格以及试验加载级数等条件,笔者系统开展了花岗岩残积土直剪试验及原位直剪试验,对比试验结果后发现,重锤少击法比回旋钻进法对原状试样扰动更小;较大直径的取土器比较小直径的取土器对土样扰动更小。同时也研究了不同加载级数对花岗岩残积土原位直试验以及室内直剪试验抗剪强度指标取值的影响,发现随着加载级数的增加,花岗岩残积土的粘聚力随之增加,而内摩擦角随之减小。最后,根据试验研究结果提出了工程实际中花岗岩残积土抗剪强度指标取值的建议方法。     

中山地区花岗岩残积土抗剪特性相关性研究

为研究中山地区花岗岩残积土抗剪特性,就中山地区不同干密度的花岗岩残积土采用不同围压下的三轴压缩试验,分析不同围压下围压与残积土干密度与抗剪强度参数的变化关系.研究结果表明:不同初始干密度的残积土随围压增大,残积土越固结,其抗剪强度越接近;相同初始含水率条件下,随着干密度的增大黏聚力先增大后减小,内摩擦角先减小后增大,呈...     

花岗岩残积土在高应力作用下物理力学特性探讨

采用人工方法,从某排土场基底采取花岗岩坡残积土进行室内常规直剪固结快剪试验与中压三轴固结不排水试验。在试验中,分别测定每个试样应力应变曲线及试验前后的密度、含水率。经数据整理发现,CU试验各级固结围压下,试样固结后的密度、含水率与固结围压间呈规律性变化;通过统计分析得到了花岗岩坡残积土c、φ值与固结围压之间的变化关系。利用试样固结后的密度、含水率与固结围压之间的变化规律估算排土场基底花岗岩坡残积土在不同堆高时的物理特征;利用c、φ值与固结围压之间的变化关系,估算排土场基底花岗岩坡残积土在不同堆高时抗剪强度取值。     

花岗岩残积土压实强度的试验分析

为了解花岗岩残积土在压实度变化时的强度特性,采用室内击实试验,测得花岗岩残积土的最大干密度,在三种特殊含水率状态下,按照比例制备不同压实度试样,进行直剪固快试验,探讨压实度大小与抗剪强度的关系。试验结果表明:(1)花岗岩残积土在压实度较小时,剪切值随着位移的变大而增长。含水率较小时,压实度越大,剪切值越容易出现峰值后减退,发生脆性破坏;(2)花岗岩残积土在相同含水率下,随着压实系度的增大,摩擦角和粘聚力也逐渐增大;(3)在等压实度下,含水率对直剪固快的摩擦角影响不明显,但是对粘聚力的影响极为显著。     

重塑黄土抗剪强度研究

对延安新区重塑Q3黄土进行了控制不同含水率、不同干密度的直剪试验,研究了含水率、干密度对黄土抗剪强度的影响,试验结果表明:黄土的强度主要受含水率的影响;随着干密度的增大,黄土粘聚力呈指数增长,内摩擦角增大,抗剪强度总体增大;随着竖向荷载的增加,黄土的抗剪强度得到提高。     

含水率和干密度对残积土抗剪强度参数的影响

在分析闽东南地区花岗岩残积土物理力学特性的基础上,对3类非饱和残积土的含水率(ω)和干密度(ρ_d)与抗剪强度指标(c、φ)进行相关分析,建立了针对闽东南地区花岗岩残积土含水率和干密度与抗剪强度指标之间的经验公式。研究结果表明:粘聚力的对数与含水率呈负相关,随着含水率的增大,残积土黏聚力总体呈减小趋势;内摩擦角在含水率增大过程中具有非线性衰减的趋势,且集中在一个范围内变化;3类残积土在高密实度下的ω~φ具有峰值点,土体密实度对粘聚力的影响可用线性正相关来反应;一般情况下,干密度值越大,残积土粘聚力值和内摩擦角也越大。利用建立的经验公式,可为花岗岩残积土边坡的勘察、设计和施工过程中土性参数的合理选取及可靠性分析提供参考。     

干湿交替含低荷载下高液限土强度衰减特性

针对高液限土边坡在降雨历时、雨后多呈浅层破坏工况,选取惠龙高速高液限花岗岩残积土原状样、重塑样为对象,模拟浅层坍滑时土体实际低荷载环境,对比规范法直剪结果,探究了原状土、不同干密度重塑土土样历经多次干湿交替作用后土体抗剪强度参数的衰减规律。结果表明：经干湿交替作用后重塑样、原状样的强度参数c值衰减明显,φ值衰减幅度不大;对比规范法、低应力法直剪试验结果,低荷载环境下土体实测c值较规范法偏小,φ值偏大,规范法低荷载段拟合结果比低应力法实测值偏大,低应力法结果更加接近工程实际;对比不同干密度重塑样干湿交替结果,干密度越小,含低荷载环境强度拟合线越接近直线。     

花岗岩残积土抗剪强度的尺寸效应研究

针对花岗岩残积土原状样、重塑样和剔除粒径大于5mm颗粒的重塑样,分别进行小型、中型和大型3种不同直径试样的三轴固结不排水剪切试验,研究了不同试样尺寸下花岗岩残积土的应力-应变特性,探讨了颗粒大小和试样尺寸对花岗岩残积土应力-应变特性及抗剪强度的影响。研究表明:不同尺寸大小的试样所测定的应力-应变关系相似,但量值大小有差异;存在超粒径颗粒会造成土样的有效粘聚力偏高,有效内摩擦角偏低;当不存在超粒径颗粒时,随着试样尺寸的增加,土样的有效粘聚力增大、有效内摩擦角减小,且其变化趋势具有线性规律,总粘聚力减小、总内摩擦角增大;总体来说,粘聚力变化较大,内摩擦角变化较小。     

钙源对微生物固化花岗岩残积土效果影响的研究

以巴氏芽孢杆菌为固化菌,研究不同含水率下,氯化钙或乙酸钙对微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化花岗岩残积土性能的影响,基于直剪和电镜扫描试验,从宏观和微观角度对固化效果进行探讨和分析。结果表明:低含水率下的内摩擦角和黏聚力高于高含水率下的内摩擦角和黏聚力;微生物诱导碳酸钙沉淀能有效提高花岗岩残积土的抗剪强度,改善其内摩擦角和黏聚力,且黏聚力提升幅度较内摩擦角提升幅度大;乙酸钙为钙源的固化效果比氯化钙好,含水率为30%时,乙酸钙为钙源的花岗岩残积土经MICP固化后与相同含水率下未固化的花岗岩残积土相比内摩擦角提高了34%,黏聚力提升了399%;经电镜扫描和能谱仪分析表明:MICP固化生成的碳酸钙沉淀对土颗粒起到了胶结作用,提高了花岗岩残积土的抗剪强度。     

广州地区花岗岩残积土抗剪强度指标取值方法探讨

介绍了研究花岗岩残积土抗剪强度指标取值方法的目的和意义,从室内直剪试验、室内三轴试验、原位直剪试验、平板载荷试验四方面,阐述了花岗岩残积土抗剪强度指标取值的常规方法,并结合其取值方法的研究现状,提出了未来的研究方向。     

基于大型直剪试验的碎石土含水率影响研究

以田师傅-桓仁铁路大前石岭隧道进口边坡碎石土为研究对象,通过室内大型直剪试验对三组不同含水率的重塑土样分别进行剪切试验,讨论分析了含水率对碎石土工程力学特性的影响规律。同时,通过与室内常规直剪试验结果的对比分析,验证了室内大型直剪试验的结果更加符合现场的实际工程地质特性。     

Cr(Ⅵ)污染土剪切过程中电阻率变化规律研究

为研究不同干密度下无污染重塑土和Cr6+污染重塑土在剪切过程中电阻率与抗剪强度关系,分别制取6种不同干密度的无污染重塑土和Cr6+污染重塑土试样,对其进行直剪试验,同时测量其电阻值,然后进行电阻率的换算与修正,并分析收集整理的数据。结果表明:较小频率可以反映土体结构变化,无污染重塑土较早达到抗剪强度值;Cr6+污染重塑土的强度随剪切位移而不断增加,Cr6+污染重塑土剪切过程电阻率的变化较无污染重塑土呈逐渐减小的趋势;Cr6+污染重塑土随干密度增加,剪应力增大,电阻率呈现先减小再增大,最后减小的走势;干密度在特定区间时,Cr6+污染重塑土的黏聚力小于无污染重塑土,其内摩擦角大于无污染重塑土的,而当干密度小于或者大于1.35~1.5区间时,黏聚力和内摩擦角的变化规律正好相反。     

非饱和红土强度特性的试验研究

试样取自南昌非饱和红土层,室内配制了64组非饱和击实试样分别进行直接剪切试验,以研究非饱和红土含水率、干密度对抗剪强度影响规律.试验结果表明,含水率、干密度对抗剪强度及c和∮影响不呈简单的线性关系.相同干密度下,抗剪强度随着含水率的增大而减小;而在相同的含水率下,粘聚力c随着干密度的增大而增大,内摩擦角∮与干密度的关系较复杂.     

广州地区花岗岩残积土抗剪强度及其影响因素试验研究

依托广州地铁科研项目,以广州地区花岗岩残积土为研究对象,进行了一系列室内直剪试验,分析了试验中剪切速率、加载级数和破坏值选取的综合影响。试验结果表明,花岗岩残积土的室内直剪剪切速率为0.8 mm min最能反映原状土的强度性质;在花岗岩残积土室内试验测试土体强度时,三级加载方式最为合理;破坏值应当按规范选取,即:剪切位移4 mm之前,剪应力出现峰值,则破坏值选峰值;若剪切位移4 mm之前,剪应力未出现峰值,则破坏值选剪切位移4 mm所对应剪切应力。同时通过室内直剪试验和三轴试验结果进行了对比分析,得出室内直剪试验比三轴(UU)试验测得土的抗剪强度普遍偏大。     

贵州重塑黄褐色玄武岩残积土残余强度试验研究

以重塑黄褐色玄武岩残积土为研究对象,利用环剪仪对不同干密度、不同含水率的土体进行了不同加载方式下的多级环剪试验,探求了在大剪切位移条件下,土样干密度、含水率和加载方式对土体峰值强度和残余强度的影响。试验表明:试样的剪应力-剪切位移关系曲线呈应变软化型;对同一干密度土样,其峰值强度和残余强度随含水率的变化受每级固结后的状态影响较大;随着含水率的增大,残余黏聚力逐渐减小,而残余内摩擦角在较小的范围则小幅增大。对于同一含水率土样,干密度与峰值强度和残余强度均呈负相关关系,即峰值强度和残余强度均随着干密度的增大而减小。     

干湿循环下花岗岩残积土抗剪强度试验研究

近年来,随着我国城镇化战略的加速推进,高速公路、铁路、隧道等工程建设大规模开展。工程项目的建设离不开边坡支护,在暴雨条件下边坡失稳风险骤增,极易造成经济损失和人员伤亡。为揭示暴雨下边坡失稳机制,以我国粤港澳大湾区典型花岗岩残积土为研究对象,通过开展干湿循环模拟试验和常规小型直剪试验,深入探讨干湿循环作用下花岗岩残积土抗剪强度弱化规律和弱化累积效应。以花岗岩残积土抗剪强度作为边坡稳定性主要影响指标,重点分析了土体黏聚力和内摩擦角的变化规律。试验结果表明：随着干湿循环次数的增加,不同饱和度下花岗岩残积土的黏聚力均呈现较明显的减小趋势,其摩擦角则在一定范围内浮动改变,但大致稳定。研究结果拓展了复杂的水土作用对花岗岩残积土强度的影响,阐述了干湿循环下花岗岩残积土强度衰减变化规律,对暴雨下边坡全寿命安全评估具有一定的指导作用。     

干湿循环作用下花岗岩残积土性能劣化及边坡稳定性分析

对不同含水率花岗岩残积土进行了室内抗剪试验,探讨分析干湿循环作用下不同含水率花岗岩残积土的抗剪强度指标的衰减机理和规律,结果表明:含水率越高,初始粘聚力和内摩擦角呈线性降低;随着干湿循环次数的增加,粘聚力呈指数型函数降低,干湿循环对内摩擦角的影响不大;强度衰减曲线符合"S"型曲线,强度损失主要集中于前5次干湿循环。基于研究结果,结合某边坡工程,对花岗岩残积土边坡在降雨和非降雨情况下的稳定性进行分析,结果表明:降雨会加剧花岗岩残积土的损伤劣化累积,导致边坡稳定性迅速降低,干湿循环4次后,安全系数低于1,而在非降雨情况下,经历10次干湿循环后,安全系数仍然大于1。     

煤矸石抗剪强度特性试验对比研究

为了分析不同时期排弃的煤矸石力学特性的差异性,以现场固结煤矸石样本筛分级配为试验级配进行不同试样含水率条件下固结煤矸石与新排弃煤矸石的室内对比直剪试验。试验结果表明,与新排弃煤矸石试验曲线均呈应力硬化现象不同,固结煤矸石在试样含水率较小时试验剪应力–剪位移曲线存在相对突出的峰值,呈明显应变软化现象。而随着试样含水率增大,固结煤矸石的黏结性特性得到呈现,应力–应变关系也渐变为应变硬化。试样干密度与试样含水率对固结煤矸石和新排弃煤矸石抗剪强度参数的影响不同,干密度对固结煤矸石黏聚力以及新排弃煤矸石内摩擦角的影响更为显著。而相对于新排弃煤矸石,固结煤矸石内摩擦角对试样含水率更为敏感,至饱和含水率时固结煤矸石抗剪强度主要由黏聚力提供,而新排矸石内摩擦角值降低的幅度则不到15%。试样含水率对固结煤矸石及新排弃煤矸石抗剪强度影响的差异与矸石组成中细颗粒组成成分相关。试验成果可为煤矸石山的稳定性计算提供依据。     

非饱和花岗岩残积土抗剪强度预测公式适用性研究

花岗岩残积土在我国华南地区分布极为广泛,通常处于非饱和状态,但国内外学者对非饱和花岗岩残积土的力学特性研究却较为有限。采用非饱和花岗岩残积土的不排水直剪试验数据对三个非饱和土强度预测公式进行了验证。结果表明Oberg公式所预测的强度与实测强度吻合度最高,同时该公式仅需提供土样破坏时的饱和度即可对强度进行预测,参数获取简单且便于工程推广。