初始孔隙比对重塑膨润土压缩特性的影响

针对工程建设中日益彰显的软土地基病害,结合研究中的不足与实际工程需要,运用压实法制作了８组不同干密度试样,研究不同初始孔隙比重塑饱和膨润土的压缩性状。试验结果表明：膨润土ｅ－ｌｇσ_ｖ′压缩曲线呈现类似天然沉积土的倒“Ｓ”形压缩曲线,存在天然沉积土般的结构性及固结屈服压力。由于膨润土的固有特性以及孔径分布等的影响,不同孔隙比的压缩曲线存在明显差异,初始孔隙比大的压缩曲线位于初始孔隙比小的压缩曲线上方。根据Ｂｕｒｌａｎｄ的固有压缩理论,可以对重塑饱和膨润土进行良好归一化。     

天然气水合物开采的土力学问题：现状与挑战

有效确定含天然气水合物（以下简称水合物）沉积物的工程力学特性并厘清其随水合物分解过程的变化规律，是实现水合物安全、高效开采的前提和保证。为此，围绕水合物开采过程所涉及的关键土力学问题，从物理力学特性的关键测试技术、沉积物的力学特性、含水合物沉积物的物理力学模型、水合物开采过程土力学多场耦合数值模拟等方面，分析和评述了国内外最新相关研究现状、存在的缺陷与不足，进而探讨了上述研究方向未来的发展趋势。结论认为,尽管经过20多年来的发展，有关水合物开采的理论、方法和技术均取得了显著的进展，但从岩土力学的角度来看，目前仍然面临着以下挑战：①大尺度含水合物沉积物试样的人工制备；②含水合物沉积物微细观组构的精细探测与定量表征；③组构变化对含水合物沉积物力学特性的影响机理与规律；④开采扰动下，流沙发生的条件及对储层稳定性的影响机制；⑤开采扰动下，多相多组分含水合物储层的多过程耦合问题；⑥水合物分解/生成条件下，含水合物沉积物的本构响应；⑦有关水合物开采过程数学模型的适定性问题；⑧高效稳定的水合物开采过程数值模型的全耦合解法。     

氯化钠溶液对粘性土的强度影响

试验证实水化学状态变化对于以蒙脱石为主要矿物成分的粘性土的力学特性存在明显影响,但对于其他的普通粘性土却缺乏类似的研究。本文以普通粘性土（粘土矿物成分为高岭石、伊利石和蛭石）为研究对象,利用直接剪切试验研究了不同浓度氯化钠溶液饱和粘性土的强度特性,得出了以下结论：孔隙水化学状态的改变对粘性土强度有明显影响,在低竖向压力下,土体强度随盐溶液浓度的增大而减小;而在相对较高竖向压力下,土体强度随盐溶液浓度变化不大;对于该类粘性土,盐溶液浓度的提高会降低粘聚力,但对内摩擦角影响不大。该试验结果说明盐溶液产生的孔隙水化学作用除了减小双电层厚度还会改变粘性土的孔隙状态和结构,从而改变剪切过程中的变形破坏形式及强度特性。也就是说,普通粘性土对水化学状态改变展现出的强度变化规律也可以采用吸附电子双层理论来进行解释,但是必须考虑其对土体组构的影响。     

桂林雁山红粘土的土-水特征试验

采用压力板仪对重塑红粘土在不同干密度条件下进行脱湿试验,得到了相应的土-水特征曲线.采用常用的van Genuchten模型、Fredlund 4模型对实测的土-水特征曲线进行了拟合,其拟合结果较好.试验结果表明：干密度越大、进气值越高,试样在相同基质吸力下干密度大的试样含水量更高.将红粘土的土-水特征曲线与干密度非常接近的贵州地区玄武岩红土进行了对比,发现红粘土的持水能力要比其他类型的粘土更强.     

游离氧化铁对红黏土力学特性的影响

游离氧化铁对红黏土力学特性存在显著影响,为分析其影响机理,采用柠檬酸钠、碳酸氢钠和连二亚硫酸钠的混合溶液(DCB法)去除红黏土中游离氧化铁,以去除和未去除游离氧化铁红黏土为研究对象,通过室内试验研究了两种试样的土水特征曲线、不同含水率条件下的抗剪强度和失水收缩特性.结果表明:吸力在较高范围内,同一含水率时去铁红黏土的基...     

膨润土吸湿过程中膨胀力演化及水分分布特征

压实膨润土被广泛地用作密封阻隔材料，其膨胀力变化对于工程设计十分重要。采用蒸汽平衡法控制吸力，研究增湿过程中的膨胀力变化规律，并采用核磁共振（NMR）和X射线衍射（XRD）技术，分析吸湿过程中土体水分分布状态与宏观膨胀行为的关联机制。结果表明，在控制湿度条件下，随着吸力降低，膨胀力先线性增加后稍稍降低；当吸力超过21.8 MPa后，不同干密度试样的含水率基本一致，在低吸力段，含水率随干密度降低而增加；吸湿过程中膨润土矿物晶层间逐层吸水，形成不超过2层水分子厚度吸附水；利用T2分布曲线计算了不同干密度试样的吸附水和毛细水含量，发现膨润土中主要为吸附水，存在少量毛细水（<5%）。分析认为，在吸湿过程中，水分首先吸附到层间区域，膨胀力线性增加，当形成少量毛细水后，颗粒滑移导致膨胀力降低。即，膨胀力的演化在高吸力下受层间水合作用控制，在低吸力下受孔隙结构变化影响。