非饱和亲水性和疏水性砂的剪切行为

弯月面水膜的存在会影响非饱和土的抗剪强度。土的亲水性和疏水性影响着其物理-力学行为、接触角和毛细压力。在非饱和土力学领域,迄今积累的岩土技术知识多局限于亲水性土。该文利用人工合成的疏水性砂,研究了弯月面水膜的存在对疏水性和亲水性非饱和砂剪切性能的影响,讨论了基质吸力对剪切强度的作用。结果显示:弯月面水膜对非饱和状态砂的剪切行为存在较大的影响。亲水性砂的剪切强度和剪胀性均大于疏水性砂。对于疏水性砂,砂中水分并非以弯月面水膜的形态存在,而是以水珠的形态存在于颗粒表面,初始饱和度对剪切强度影响较小,但对剪胀性影响较大。对于亲水性砂,剪切强度随着初始饱和度的减小而增大。     

高压沼气对浅部砂质粉土工程性质的影响

以长江口越江通道的盾构法施工隧道工程为背景 ,结合非饱和土双变量强度理论 ,研究在越江通道 (隧道 )施工过程中遇到的浅层 (砂性土层 )高压沼气地质灾害问题 .试验采用GDS系统 (geotechnicaldigitalsystems,岩土数字系统 ) ,进行非饱和土三轴试验 ,模拟含高压沼气地层中气体的分带特征与高压沼气释放后气压力的变化对土体强度的影响 ,以及沼气释放后破坏轴应力的变化 .实验结果表明砂性土土体强度随着气体压力的升高而升高 ,到达某一气压时 ,强度达到峰值 ,然后土体强度随气压升高而下降 ,土体具有很强的流动性 .同时研究了高压沼气从砂性土层中缓慢释放和强烈喷发这 2种形式对砂性土层结构和强度的影响     

颗粒形状对砂性土宏细观力学性质的影响

针对多数关于颗粒形状对砂性土宏细观力学性质的影响方面的研究中忽略的两个问题,天然砂性土中颗粒的随机不规则形状和对比试验中颗粒的体积不相等问题,基于已有的研究成果,对天然的硅质粗砂做了直剪试验,然后通过离散元程序PFC对其进行模拟,并设计了基于圆形颗粒的对比试验。试验结果表明,颗粒形状只有在较高的法向应力下才可以增加砂性土的剪切峰值强度,当法向应力较低时,不规则形状颗粒组成的砂性土的剪切峰值强度还不如圆形颗粒组成的砂性土,且当颗粒间的摩擦作用较弱时会有类似的现象,临界值强度并没有因颗粒形状的不规则而有明显差别。对此结果的细观机理也做了浅析,认为在较低法向应力时,圆形砂性土较大的剪胀角是其剪切峰值强度较大的主要原因。     

泡沫混合土中颗粒间黏结强度理论计算方法

盾构掘进往往需要注入泡沫来提高砂土颗粒间黏结力、改善砂性渣土塑流性.为了了解这种泡沫混合土的细观力学特征,对泡沫混合土中颗粒间黏结强度这一关键参数的理论计算方法进行研究.基于能量守恒原理,首先推导泡沫?泡沫与砂土?泡沫颗粒间的抗拉强度计算解析式,揭示颗粒间抗拉强度与泡沫颗粒粒径、表面张力的关系.然后,通过试验测定颗粒间...     

砂桩处理淤泥质黏土地基承载力性能研究

采用规范经验公式,计算不同桩土应力比时砂桩处理复合地基承载力,并应用有限元分析软件计算淤泥质黏土原始地基、砂桩所用中粗砂对应地层以及复合地基承载力值。对比分析淤泥质黏土原始地基承载力计算值与地勘值,以及对比有限元计算与按照规范经验公式计算得到的复合地基承载力。结果表明:采用有限元计算得到原始地基承载力与地勘值较为吻合;按照规范经验公式进行计算,不同桩土应力比对应的复合地基承载力大小有较大差别;数值计算得到的复合地基承载力特征值,与按照规范经验公式桩土应力比取为3.5计算得到的地基承载力能够很好吻合。相应研究成果可对砂桩处理软弱地基承载力的计算提供一点借鉴。     

粉砂土地基上公路构造物的承载力和基础型式研究

文章通过现场原位试验成果与各点钻孔资料的对比分析,总结出各种分布类型的砂性土地基的承载力与按规范选定地基承载力值等相关数据的差异规律性。根据所得差异规律性,通过计算,能够准确、经济、合理的选择公路小型构造物的基础型式。为今后在“砂性土”地区修建高速公路提供成熟合理的经验和技术支持。     

砂土的形变能破坏准则

本文基于国内外有关中主应力对砂土抗剪强度影响的模型，讨论了中主应力对砂土抗剪强度的影响机理，导出了以形变能破坏准则为基础，适用于复杂应力条件的强度指标计算公式，较好地考虑了砂性土在三轴压缩与三轴拉伸条件下强度指标的差异和中主应力对强度指标的放大效应。本文公式在考虑粘结应力的情况下，也可推广到对粘性土强度变化的研究。     

寻乌离子型稀土矿体抗剪强度特性试验研究

江西寻乌的离子型稀土矿体为属于粉土,是介于砂性土和黏性土之间的一种过渡性土。研究该类矿体的抗剪强度计算方法,对于分析原地浸矿过程的边坡稳定具有重要意义。应用水土分合算理论,引入水压率的概念,从土的微观层面上分析水对矿体强度的影响,设计出一种室内测定水压率的试验装置。测定不同孔隙比下的水压率,采用GDS三轴仪测试总应力指标和有效指标,分别计算水土合算、水土分算和水土统一算法下稀土矿体的抗剪强度。试验研究结果表明:矿体孔隙比越大,水压率越大,饱和矿体的抗剪强度随着水压率的增大而减小;寻乌稀土矿体的水压率值为0.90~0.92;因而,采用水土统一算法计算得到的抗剪强度值与水土分算法的抗剪强度值更接近,与水土合算下的抗剪强度值相差较大。     

粗粒含量对砂卵石土宏细观力学特性影响分析

摘 要: 砂卵石土粗粒含量对基坑及隧道围岩等稳定性影响较大,然而不同粗粒含量砂卵石土宏细观力学特性尚不明确。采用室内大型粗粒土三轴试验与数值三轴试验相结合的方法,对不同粗粒含量砂卵石土宏观及细观力学特性开展研究。研究结果表明：随着粗粒含量增加,砂卵石土的应力应变曲线表现为应变软化性;围压不变时,砂卵石土随着粗粒含量增加,应力峰值增大而达到峰值时的应变逐渐减小;建立了砂卵石土粗粒含量与内摩擦角和粘聚力等力学指标之间函数关系,随着粗粒含量的增加,砂卵石土的内摩擦角与粘聚力呈线性增大;提出了不同粗粒含量砂卵石土的接触模量、颗粒刚度比、摩擦系数、接触粘结强度等颗粒离散元细观参数。研究成果为砂卵石地层工程精细化设计及施工提供理论支撑。     

不同含石量条件下砂卵石土特性试验研究

砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,盾构在此类地层施工中常遇到出土困难、刀盘磨损和地下水喷涌等问题.针对此类地层物质组成和结构的复杂多变性,选择洛阳地铁2号线某站点附近砂卵石地层进行取样,进行不同含石量下砂卵石土的大型直剪试验、坍落度试验和渗透试验,系统地研究了含石量对砂卵石土抗剪强度、流动性和渗透性的影响.试验结果表明:砂卵石土抗剪强度和内摩擦角均随着含石量的增加而呈非线性增大,且含石量小于30%时抗剪强度和内摩擦角增大较小,含石量位于30%～70%时抗剪强度和内摩擦角增大显著,含石量大于70%时抗剪强度和内摩擦角变化不明显;砂卵石土坍落度随着含石量增大而减小,且存在一个减小速率明显不同的分界含石量约为50%;砂卵石土渗透系数随着含石量的增加而增大,且表现出与抗剪强度和内摩擦角一致的规律.     

砂土液化的神经网络识别

根据人工神经网络的一种典型模型──反向传播模型，结合专家的经验，建立了砂土液化识别的自适应模式。该法可直接求出砂土的抗液化临界强度．依此可直接进行砂土液化识别。     

泡沫稳定性对土压平衡盾构砂卵石渣土改良效果

为确保土压平衡盾构在砂卵石地层施工时切削的渣土具有良好的工程特性,以成都轨道17号线明九区间2号风井—九江北区间为背景,采用不同稳定性的泡沫剂分别掺入卵砾石含量为20%、40%和60%的砂卵石渣土中,开展室内坍落度试验、渗透试验和喷涌试验,研究各种泡沫土流动性、渗透性和时效性的变化规律,探讨泡沫剂稳定性与砂卵石渣土的适应性。结果表明：稳定性好的泡沫能够适应卵砾石含量低于60%的砂卵石土层,即泡沫稳定性的提高有利于扩大砂卵石地层的适用范围;稳定性好的泡沫剂能够保持改良砂卵石渣土掘削排渣全过程良好的流动性、抗渗性;过量的泡沫掺入改良的砂卵石渣土易发生离析,造成改良后的渣土难以达到良好的和易性;泡沫改良砂卵石渣土的喷涌压力可作为检验改良效果的重要指标。     

辽宁省彰武县阿尔乡围封沙地土壤动物生态研究

围绕阿尔乡围封沙地土壤环境状况,依据不同地貌类型,利用土壤动物分布特点对围封沙地进行了生物多样性分析研究,结果表明:阿尔乡围封沙地土壤环境固定沙地好于半流动沙地,半流动沙地好于流动沙地.     

非饱和土砂土湿吸力

为了研究非饱和砂土湿吸力的影响因素及变化规律,利用非饱和砂土作为挡土墙的填土,通过观测填土的临界深度,应用朗肯主动土压力理论求其似粘聚力,根据似粘聚力来研究非饱和砂土颗粒间湿吸力的变化规律。研究结果表明:非饱和砂土的湿吸力是随着含水量的增大而增大,且开始阶段速率变化大;当非饱和砂土具有湿吸力时,存在一个临界含水量和临界粒径;在含水量相同条件下,相同粒径磨圆愈好湿吸力愈大。该研究方法操作简单、新颖,其结论可为非饱和土的研究提供参考。     

科尔沁不同类型沙地土壤微生物类群的研究

土壤中的生物是维持土壤质量的重要组分.采用稀释平板法,对固定沙地、半固定沙地和流动沙地的土壤微生物类群进行了研究.结果表明: 芽孢型细菌、放线菌和霉菌各类群数量为:固定沙地》半固定沙地》流动沙地;不同类型沙地中微生物各类群数量垂直分布的基本趋势依次为:结皮层(固定沙地)》0～15 cm》30～45 cm》75～90 cm,随土层的加深而递减;芽孢型细菌中的巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌占优势;放线菌中的95%以上是链霉菌属,其中白孢类群占优势;霉菌中的青霉和毛霉占优势;土壤微生物各类群数量与有机质含量、植被盖度、植物种类和凋落物的多少呈正向关系;从固定沙地到半固定沙地再到流动沙地的过程,是沙地微生物类群、植物群落和有机质丧失的过程,是沙漠化发生和发展的重要标志.     

温带半湿润地区草原风沙土的水分特征

温带半湿润地区的草原风沙土是草甸草原黑钙土地带内的幼年土,具有比干旱,半干旱沙区相对湿润的成土条件;流动草原风沙土的物理性状使其具有自我保墒性能,在干旱季节表现出比同区黑钙土更湿润的特征,并且土壤水有效性高;流动草原风沙土经植被固定而发育为半固定和固定风沙土后,逐渐失去自我保墒性能的湿润性;对草原风沙土进行人工生物固沙时,不宜大面积栽植速生杨树片林、否则随着草原风沙土的固定和树龄的增大,会因土壤水     

砂土液化势评价的Bayes判别分析法及其应用

为了给砂土地震液化的数量化研究提供参考,基于多元统计分析理论,建立砂土地震液化判别与液化势分类的Bayes判别分析模型。模型选用震级、地面加速度最大值、标准贯入击数、比贯入阻力、相对密实度、平均粒径和地下水位等7个指标作为判别因子;将砂土液化势分为严重液化、中等液化、轻微液化和未液化4个级别,并作为Bayes判别分析的4个正态总体;以17个砂土实测数据作为训练样本,建立Bayes线性判别函数,以Bayes线性判别函数的最大值对应的总体作为样品所归属的总体;最后将建立的模型对训练样本进行回判,以回代估计误判率对模型进行检验。研究表明,对训练样本的回代误判率为0,对另外20个砂土样本的判别正确率为90%。     

麦冬人工湿地对城市生活污水的净化研究

研究了西南地区常见植物麦冬在纯土、沙土、沙土粉煤灰基质中对生活污水的净化效率,并讨论了不同流量对净化效率的影响．结果表明：麦冬人工湿地系统在不同的基质中对各污染物指标的净化效率都较好．在相同流量下,麦冬人工湿地在沙土粉煤灰系统中对城市生活污水的TP、CODcr、NH4^＋-N和浊度的净化效率最佳,在沙土系统中对城市生活污水的TN的净化效率最佳,在纯土系统中对各项指标的净化效率相对较差．当通入污水的流量为1L／d时,达到最佳净化效率,流量为3L／d时净化效果相对稳定．由此,考虑到与实际应用相联系,麦冬人工湿地对城市生活污水的净化流量可选择3L／d,在考虑人工湿地基质时可选用沙土粉煤灰．     

饱和砂土地基地震液化深度的试验研究

为探究地下工程场地深层饱和砂土的抗液化强度特征和液化深度,通过动三轴液化试验,选取汉口某轨道交通工程场地埋深超过20 m的饱和砂土为研究对象,分析了深层饱和砂土试样液化特性,获取了试样抗液化强度曲线。分别利用动三轴液化试验和标贯试验击数为指标的液化判别方法,比较分析了深层饱和砂土的地震液化可能性。结果显示本地区饱和砂土地基液化深度在地震烈度Ⅶ度、Ⅷ度时超过20 m。研究成果可为本地区工程实践抗液化处理深度提供参考。