离子型稀土矿抗剪强度指标特征及影响因素

由于离子型稀土矿通常采用原地浸矿工艺,降低了矿岩的抗剪强度,从而诱发边坡失稳。利用固结不排水试验、不固结不排水试验和快剪试验,研究不同初始干密度、初始含水率和孔隙溶液类型下矿体抗剪强度指标的变化规律。结果表明：当初始含水率一定时,矿体的黏聚力与初始干密度呈正相关,内摩擦角随初始干密度变化不大;当初始干密度一定时,矿体的黏聚力与初始含水率呈负相关,内摩擦角随初始含水率增加略微增大;在不同初始干密度、含水率影响下C_cu和C′呈良好的线性关系;当初始干密度、含水率一定时,CU试验、UU试验与快剪试验的C、φ值大小关系分别为：C_q >C_uu >C_cu,φ_cu䥺Symbol{B@φ_q。研究结果为离子型稀土在无氨氮或少氨氮开采工艺中矿山边坡的稳定性评价提供一定的理论指导。     

等应力和等孔隙比状态下的土–水特征曲线

有研究结果表明,孔隙比是影响土–水特征曲线(SWCC)的直接因素,而应力状态是通过孔隙比影响SWCC的间接因素。然而相关文献中关于孔隙比对SWCC影响的试验研究,一般只控制了试样的初始孔隙比相同或者不同,而在SWCC试验过程中对试样的孔隙比并没有加以控制。为了深化对孔隙比和应力状态对SWCC影响的认识,以山东东营黏土为研究对象,采用应力相关土水特征曲线仪,对试样沿预定路径进行单向压缩或单向压缩–回弹以后,控制竖向应力或孔隙比在脱—吸湿SWCC试验过程中保持不变。结果表明:在本次吸力范围内(未超过400 k Pa)的脱湿—吸湿过程中,即使竖向应力相同(等应力状态),只要孔隙比不同,则SWCC就不同;但只要保持试验过程中试样孔隙比不变(等孔隙比状态),则竖向应力的变化对SWCC几乎没有影响。等孔隙比状态下,即使竖向应力不同,但试样的进气值相近,脱/吸湿速率也几乎保持一致;等应力状态下,进气值随着孔隙比的增大而减小,脱—吸湿SWCC的滞回度和滞回圈面积随孔隙比增加而增大。研究结果对于建立SWCC模型时,如何选取模型参数具有理论指导意义。     

非饱和土孔隙比与基质吸力关系的通用模型

基于土的土–水特征曲线(SWCC)和收缩特征曲线(SSCC)的特点及二者之间的联系,采用三直线的分段SSCC模型及非饱和土的三相比例公式,推导出了反映非饱和土孔隙比与基质吸力关系的通用模型。为了证实所提出模型的可靠性,采用GDS三轴仪进行了一系列吸力平衡试验,并对所提出模型的理论假设进行了验证。试验结果表明:利用该假设并通过吸力平衡下试样的排水量,可以准确地预测饱和试样在某一基质吸力和净围压共同作用下的体积变化量、进气量和总体变,证明了所提出模型的假设是成立的,且假设中的系数u具有明确的物理意义。     

基于土壤转换函数(PTF)预测不同初始孔隙比土的土–水特征曲线

提出了预测van Genuchten(VG)模型参数n的一个土壤转换函数(pedotransfer function, PTF),该函数是一个非线性回归方程,结合VG模型参数?与初始孔隙比e0的回归方程,来预测不同初始孔隙比土的土–水特征曲线(SWCC)。n和?回归方程中的拟合参数(a,b和A,B)只需通过3组常规的SWCC试验数据即可校正。将选取的具有代表性的各个文献中的试验数据均分成两部分:一部分用于校正拟合参数(a,b和A,B),另一部分用于验证基于PTF预测SWCC方法的准确性。结果表明,基于PTF所预测得SWCC与文献中的试验数据具有很好的一致性。PTF只需引入一个预测变量即初始孔隙比e0;它不仅适用于变形土,也适用于非变形土。     

基于各向等压压缩和土的收缩试验预测脱湿路径下的土水特征曲线

由于土水特性试验需要专门的仪器且耗时，所以土水特征曲线在工程设计中的应用尚未普及。以粉质砂土、黏性土和膨胀土为研究对象，通过开展室内饱和土的各向等压压缩和土的收缩试验，提出一个预测脱湿路径下低吸力范围内SWCC的简单方法。研究结果表明：基于有效应力与变形的统一关系，可以构建饱和土和非饱和土之间的联系；针对不同初始干密度下土的收缩特征曲线，利用曲率公式并结合所提均值法，可定量获得残余含水率；利用所提方法预测的低吸力范围SWCC与试验数据具有良好的一致性。该研究结果可以确保在进行必要的常规饱和土试验时，能够间接获得非饱和水力参数。     

蒙脱石含量和土体状态对膨胀土收缩特性的影响

为研究不同含量蒙脱石和土体状态对膨胀土收缩特性的影响，采用能够反映土体状态的试样(泥浆样、预固结样和压实样)进行收缩特性试验。试验结果表明：随着蒙脱石含量的增大，泥浆样的收缩变形逐渐增大；预固结样在蒙脱石含量在某一范围时，收缩变形相差不大，随着蒙脱石含量的增大，预固结样会产生明显的收缩变形；对于泥浆样和预固结样，当蒙脱石含量超过一定值时，土体收缩特性曲线(SSCC)残余收缩段的曲率会不断减小；对比图解缩限，计算缩限更接近真实缩限，当SSCC为一条折线时，计算缩限与图解缩限相等；蒙脱石含量对膨胀土收缩特性的影响要大于土体状态。     

桩长对咬合桩抗弯性能影响的试验研究

文中通过室内试验，分析了咬合桩在不同桩长情况下的抗弯性能，揭示桩长对咬合桩的抗弯性能的影响，并探讨了素桩在咬合桩的抗弯作用。结果显示，随着桩长的增加，咬合桩的抗弯性能降低，其中，素桩对咬合桩的抗弯能力做出了较大的贡献。