基于土壤物理特性扩展技术的土水特征曲线预测方法

土水特征曲线是模拟水和污染物在非饱和土中运移的重要水力特性参数。但是,土水特征曲线的直接量测方法比较困难。Arya和Paris提出了一种通过粒径分布曲线预测土水特征曲线的模型——AP模型。该模型引入一个转换系数α建立土体假想形态与真实形态之间的联系。但是,现有的推导系数α的方法一方面计算过程过于复杂,另一方面没有全面考虑土的物理特性。基于土壤物理特性扩展技术提出一种新的计算参数α的方法。为了验证新方法,从非饱和土水力特性数据库中选出不同类型的土壤样本,采用新方法分别计算出各类型土壤的参数α。然后,将计算出的参数α用于预测其他土样的土水特征曲线,从而验证新方法计算出的参数α的有效性。还将提出的新方法与其他利用AP模型预测土水特征曲线的代表性方法进行对比,结果显示该方法预测结果更加准确。     

热损伤花岗岩三轴卸围压力学特性试验研究

利用岩石伺服试验系统,对经历25℃~900℃作用后的花岗岩试样进行三轴卸围压试验,研究高温后花岗岩在卸荷路径下的变形特性、参数特征及破坏形态。结果表明:经历300℃后的岩样围压卸荷量最少,最容易发生破坏。基于应变围压增量比,定量揭示了卸荷破坏是由强烈的径向变形和体积扩容所致。随着温度上升,各应变围压增量比均先增大后减小,在300℃时达到最大。卸荷过程中岩样的变形模量逐渐减小,25℃~900℃之间,减小33.20%~59.11%,且温度越高减小越多,与体积应变均呈二次多项式相关;泊松比逐渐增大,25℃~900℃之间,增大164.96%~274.03%,且温度越高增加越多,与体积应变均呈线性相关。高温后的岩样在单轴压缩下均呈轴向劈裂破坏,并存在多个贯通裂纹;在三轴压缩下为宏观单一的贯通剪切破坏形态;三轴卸围压下破坏形态则比较复杂,常温时为高角度的局部剪切破坏,随温度升高,岩样变为贯通剪切破坏,到900℃时又变为局部剪切破坏。     

水泥固化滨海风积砂三轴试验研究

为了研究水泥对滨海风积砂的固化作用,设计了一系列三轴试验,分析了在高含水量状态下有效围压、水泥剂量和龄期对风积砂应力—应变曲线和孔压曲线发展规律的影响。结果表明:纯砂样的偏应力峰值和初始有效围压的拟合关系近似呈线性关系;在CD试验中,随着水泥剂量的增大,试样偏应力峰值明显增强,但低水泥剂量(2%)下偏应力峰值反而比纯砂样低;在CU试验中,由于水泥阻碍了孔压的消散,使得试样强度反而比砂样的略为降低;胶结样峰值强度与水泥剂量的拟合关系近似呈二次项关系;和7天相比,龄期28天对强度的贡献不大。试验结论对研究滨海地区风积砂路用性能具有实用价值。     

岩石节理法向变形的指数-双曲线组合模型研究

针对传统的岩石节理法向变形2参数的指数模型和BB模型的局限性,通过引入参数α,提出一个新的3参数模型———指数-双曲线组合模型.新模型弥补了指数模型在中应力水平条件下夸大dn,BB模型在中应力水平条件下dn偏小且向dmax逼近速度过慢的不足,利用花岗闪长岩的试验结果对新模型进行验证,其模拟效果优于BB模型与指数模型,验证了新模型的科学性和可行性.     

柔性桩承式加筋路堤桩土应力比分析

针对柔性桩承式加筋路堤,建立了路堤–网–桩–土相互协调共同工作的荷载传递模型,通过改进的路堤荷载传递模型和假定的柔性桩侧摩阻力分布模式分析了路堤土拱效应和桩土相互作用,根据平衡条件推导获得了新的可以考虑土拱效应、拉膜效应和桩土相互作用三者耦合条件下桩土应力比及桩土差异沉降计算公式。通过工程实例的分析计算,验证计算模型的合理性,并分析了各因素与桩土应力比的关系。结果表明：网上、下桩土应力比均随路堤填土内摩擦角的增加先增大后减小,随桩体压缩模量、路堤填土压缩模量的增加而增大,随桩间土压缩模量、桩间距的增加而减小,且网下桩土应力比大于网上桩土应力比;网上桩土应力比随土工格栅抗拉强度的增加而减小,网下桩土应力比随土工格栅抗拉强度的增加而增大,网上、下桩土应力比差随土工格栅抗拉强度、路堤填土重度和填土高度的增加而增大。桩土应力比和桩土差异沉降理论计算值与工程实例实测值对应较好。     

砂岩卸围压变形过程中渗透特性与声发射试验研究

 利用岩石伺服试验系统,对江西红砂岩岩样进行气体渗透三轴试验及声发射监测,研究在常规加载、峰前卸围压和峰后卸围压3种应力路径下,岩样变形破坏过程中的渗透规律和声发射特征。试验结果表明：(1) 随着有效围压的增大,岩石岩样的应力峰值逐渐增大,岩样的应力峰值对有效围压很敏感。(2) 常规加载时,渗透率在岩石屈服前呈现略微下降的趋势,屈服后迅速增长,峰后应变软化阶段有小幅回落;峰前和峰后卸围压时,在卸载之前渗透规律与常规加载时相同,卸载后渗透率均呈急剧增长的趋势,增幅也较大,其中峰前卸围压后渗透率增幅最大。(3) 在相同加载方式下,围压的增大不影响渗透率曲线的发展趋势,只影响渗透率在各阶段量值的大小。(4) 常规加载时,岩石声发射活动在屈服前比较平静,屈服后声发射活动非常活跃,峰后应变软化阶段声发射活动再次趋于平静;峰前卸围压不久后,声发射活动异常活跃、密集,能量数相对值较大并有明显峰值;峰后卸围压过程与常规加载过程中声发射规律相似。(5) 岩样的破坏过程中,随围压增大,脆性减弱、延性增强,在同一围压水平下,峰前卸围压破碎程度最高,脆性最强。(6) 岩石扩容点与渗透率最小值所对应的轴向应变值十分接近,体应变和渗透率随轴向应变的变化趋势对应较好,声发射活动的密集阶段均发生在体积膨胀之后,渗透率、声发射、应力及(体)应变之间存在一定对应关系。     

变荷载作用下CCSG桩复合地基固结分析

针对CCSG桩复合地基这种新型地基处理技术,研究了其在工程实际中常遇到的情况,即考虑土体水平渗透系数变化以及荷载逐渐施加的固结问题,建立了相应的数学模型,推导得到了固结一般解,并具体给出了单级等速加载情况下的特解,且荷载瞬时施加情况下的复合地基解析解为本文解的特例。通过计算分析得到加荷时间等参数对固结过程的影响曲线。结果表明:加载历时越长,强涂抹区范围越大,固结速度越慢。最后将实测数据反算,获得其固结度变化曲线,该曲线与本文理论获得的固结度变化曲线走势相似,可以验证本文解析解的正确性。     

加载路径对粗粒土非共轴性影响的试验研究

采用空心圆柱扭转仪,对 Portaway 砂进行排水试验,研究粗颗粒砂土主应力和主应变增量的非共轴性,以及应力路径（历史）对砂土非共轴性的影响规律。试验分两个系列,系列 1 中试件在排水固结后直接沿着固定的主应力方向进行加载,系列 2 中试件在排水固结后先进行轴向压缩,再沿着与系列 1 同样的加载路径剪切。试验进一步验证了颗粒材料的非共轴特性。试验结果显示：非共轴度与材料的加载方向密切相关,加载历史对于非共轴度有一定的影响;随着试件接近破坏状态,主应力和主应变增量趋于共轴。     

岩土工程专业研究生岩体水力学课程教学改革思考

岩体水力学是一门课程新、内容广、实践性和前沿性强,具有重要学科地位的综合性交叉学科,是岩土工程专业研究生的重要专业课程。文章针对岩体水力学课程教学易出现的问题,如研究生学习兴趣不浓厚,专业基础知识薄弱,学校实验条件不理想和实践性教学环节不足,教师专业素养和学术水平有限等,探讨了岩土工程专业研究生岩体水力学课程的教学改革思路,结合自身教学实际情况,提出了岩体水力学课程的创新型教学内容及教学方法。     

RT模式下考虑主应力偏转的刚性挡墙地震主动土压力

依据拟静力学理论,考虑主应力偏转的影响,推导了绕墙顶转动模式(RT模式)下的地震主动土压力的计算公式。通过旋转挡土墙的解析模型,将地震问题转化为静力问题,并根据库仑土压力理论得到地震主动破裂角。在此基础上改进圆弧形小主应力偏转迹线,利用摩尔应力圆得到了RT模式下地震主动侧压力系数和水平微元土层间摩擦系数公式,提出基于微分薄层法的地震主动土压力解析式。分析了主要参数对地震主动破裂角、地震主动侧压力系数、水平微元土层间摩擦系数、地震主动土压力分布和侧向土压力作用位置的影响。将解析结果与其他土压力理论及试验数据进行对比,结果表明本文方法更为可靠。