泾河南岸非饱和黄土强度参数的测定

抗剪强度是非饱和黄土性质研究的重要参数,随着基质吸力的增大、饱和度的降低,非饱和黄土的抗剪强度也随之增大。研究以陕西泾河L_5地层的黄土为实验对象,通过室内非饱和三轴实验,根据文献[3]中提出的双变量非饱和土抗剪强度理论公式结合土水特征曲线得到抗剪强度的相关参数,进而得到不同基质吸力下的抗剪强度以及强度曲线。通过对实验结果的分析并结合文献[8]中对于强度参数tan φ_b的讨论及研究,得到了适用于泾河L_5地层非饱和黄土的强度公式。实验结果表明,基质吸力对非饱和黄土的抗剪强度有显著作用,但随着基质吸力的增大,抗剪强度的增长速率越来越小,且当拟合参数κ=1.8时,强度曲线的拟合度最高。     

非饱和压实高液限红粘土抗剪强度与含水量的关系

为研究非饱和压实高液限红粘土的强度特性,通过控制基质吸力的非饱和三轴试验研究了基质吸力变化对非饱和土抗剪强度的影响.研究发现:Fredlund非饱和土强度公式适用于非饱和高液限红粘土,其总粘聚力随基质吸力的增加而增大,基质吸力对其内摩擦角影响甚微.基于一定应力状态下的土水特征试验,得到了非饱和压实高液限红粘土的土水特征曲线.研究结果表明:高液限红粘土具有较好的持水性能;在低基质吸力范围内,重力含水率与基质吸力呈指数关系,其关系表达式为:w=aebs.由重力含水率与基质吸力的关系式,推导出引入含水量的非饱和土抗剪强度公式,该公式由土层含水量确定强度,简单实用.     

初始干密度对风化砂改良膨胀土抗剪指标影响

选择宜昌小溪塔至鸦雀岭一级公路改建项目K25路段的膨胀土,通过室内直接剪切试验,进行了初始干密度对风化砂改良膨胀土抗剪强度指标的影响研究.试验研究表明:在含水率和掺砂比例一定时,改良膨胀土的粘聚力随着初始干密度的增大而增大,内摩擦角随着初始干密度的增大先增大后减小再增大;在含水率和初始干密度一定时,改良膨胀土的粘聚力随着掺砂比例的增大而减小,内摩擦角随着掺砂比例的增大先增大后减小.经风化砂改良后的膨胀土抗剪强度指标均可达到路用要求.     

粉砂土路基边坡稳定性影响因素研究

基于粉砂土路基,采用有限元折减强度法研究路基边坡高度、坡度和粘聚力、内摩擦角、回弹模量、剪胀角等力学指标对路基边坡安全稳定系数的影响,给出粉砂土路基边坡稳定性分析时力学指标的推荐值以及路基边坡合理的高度和坡度。结果表明:粉砂土路基填方路基高度小于8m,坡度小于1∶1.25;挖方路基高度小于12m,坡度小于1∶0.7。采用有限元强度折减法分析粉砂土路基边坡的稳定性时,对于路基填土而言,粘聚力取值大于25kPa,内摩擦角大于25°,回弹模量宜取10 000kPa,剪胀角宜取0°;对于地基土而言,粘聚力取值大于5kPa,内摩擦角大于15°,回弹模量宜取10 000kPa,剪胀角宜取0°。     

含水率和基质吸力变化对非饱和粉质土的影响分析

新疆焉耆地区边坡易受降雨影响,而边坡失稳易产生人员伤亡及经济损失。为了分析该区域内典型的非饱和粉质边坡受含水量及基质吸力变化产生的影响,以及压实度对强度和变形特性的影响,研究在最佳含水率的黏土(粉质土)干湿变化条件下进行,设计了双单元三轴试验机进行分析。试验在恒定含水量的条件下进行,并密切监测4个阶段的结果以分析有效应力的变化,同时给出了土体在2个以上参数影响下的三维变化示意图。结果表明:(1)随着压实度的增加,体积变化由压缩向膨胀状态转变;(2)粉质土的强度随着吸力的增加而增加,即随含水量的减少而增加;(3)颗粒分布对于非饱和土在剪切阶段的影响尤为显著。该试验丰富了粉质非饱和土的研究,可为研究该区域边坡在降雨入渗影响下的强度变化提供一定的参考。     

不同吸力下膨胀土力学特性研究

膨胀土的应用比较多,特别是在建设方面的应用,另外滑坡现象与膨胀土之间也有很大的关系,但是膨胀土特性比较特殊,在一定的环境下可能会发生不利现象,必须对膨胀土力学特性进行分析,了解其抗剪强度、泊松比和弹性等指标,分析不同吸力下应力应变曲线总体趋势,同时分析膨胀土在不同吸力下的力学特性,进而更好的控制膨胀土的稳定性,降低雨季山体滑坡现象的发生,为人们提供一个良好的生活环境。本文主要利用三轴压缩试验,研究不同吸力下膨胀土力学性质以及影响。     

剪切速率效应下路基盐渍土应力-应变软化模型及抗剪强度参数试验研究

盐渍土这一特殊土,目前作为路基填土在西北地区的应用十分常见,其工程力学特性广受关注,且随环境变化对路基工程影响明显。通过室内三轴试验,分析了路基盐渍土在不同围压下加载速率、含盐量、含水率的改变对其抗剪强度参数黏聚力和内摩擦角的影响机理,并以此建立了盐渍土应力-应变软化本构模型。试验结果表明:土体软化模型能较好反映盐渍土的应力-应变关系曲线变化规律。随着加载速率的增大,黏聚力先增大,后有减小趋势,内摩擦角先减小后有缓慢增大趋势,二者类似横坐标方向镜像对称。当含盐质量分数从2.54%增加到16.54%时,黏聚力和内摩擦角变化一致,均为先减小后增大,临界含盐质量分数在10%左右。当含水率增加时,黏聚力和内摩擦角均有明显减小趋势,当下降到一定值后趋于平稳。     

公路边坡稳定性影响因素的敏感性分析

为分析均质路堤、路堑边坡稳定性影响因素的敏感性,采用正交试验设计,结合抗剪强度折减有限元法,以边坡稳定安全系数为考察指标,对50个算例结果进行了极差分析.结果表明,影响路堤稳定性因素的敏感性大小排序为：粘聚力、内摩擦角、坡角、坡高、容重、弹性模量、泊松比、宽度、均布压力;影响路堑边坡稳定性因素的敏感性大小排序为：内摩擦角、坡高、粘聚力、坡角、容重、弹性模量、泊松比.分析结果对公路边坡工程的设计与施工具有借鉴意义.     

熔融石英砂透明土与普通含粉砂土的剪切强度对比研究

【目的】为了研究透明土与普通砂土具有的相同力学性质：基质吸力。【方法】设置了8组颗粒级配的透明土和普通砂土（(1)～(5)为级配连续的含粉砂土，(6)～(8)为级配缺失的含粉砂土），在4种含液量下：0%、15%、20%、25%(0%含液量为对照组)，对透明土与普通含粉砂土进行直剪试验，以验证作为透明土的基料熔融石英砂与普通含粉砂土在一定含液量下同样存在基质吸力的力学特性。【结果】结果表明：对于级配(1)～(5)，在同一含液量下，随着细颗粒的增加，两者抗剪强度均增强；在相同配比下，两者的抗剪强度均随含液量的增加而增加，而在25%的含液量下，两者抗剪强度均有所降低，说明熔融石英砂与天然含粉砂土具有相同的力学变化规律，其临界含液量为20%～25%。【结论】相同级配下，熔融石英砂与天然砂土抗剪强度相近，可用熔融石英砂来模拟天然含粉砂土。     

基于联合强度的黄土竖井井壁静止土压力计算

静止土压力在地下室的外墙、岩基上挡土墙和拱座等岩土工程中应用广泛且相关的研究较多,然而针对黄土竖井井壁静止土压力方面却鲜有研究。因此,基于可综合考虑黄土抗拉和抗剪强度特性的联合强度理论,对黄土竖井围岩进行弹塑性分析,推导了基于联合强度的黄土竖井井壁静止土压力解析解,以期为黄土竖井井壁静止土压力的计算提供一种新方法。     

降水对膨胀土滑坡稳定性影响的有限元分析

以渗流理论为基础,结合实际工程,分析了降水对膨胀土滑坡稳定性影响.通过室内试验分析了滑坡体渗透特性、体积含水量和基质吸力的关系,运用geo-studio有限元软件分析得到膨胀土体积含水量θ自上而下依次为24.8%、24.1%、23.5%、22.6%,降水条件下及无降水条件下的安全系数分别为1.620和2.141.结果表明,降水降低了坡体稳定性.     

含水量对兰州黄土剪切强度特性的影响

通过对兰州黄土不同含水量试样进行一系列三轴不固结不排水剪切试验,探讨了含水量对兰州黄土剪切强度参数的影响,并从黄土结构性上做出了合理的解释.同时在试验的基础上提出了粘聚力、内摩擦角与含水量的关系表达式.     

干湿循环对原状膨胀土强度变化的影响

为了研究自然条件下原状膨胀土经干湿循环过程后的强度变化趋势,以一系列室内试验模拟自然条件下的干湿循环过程为研究基础,通过直剪试验确定膨胀土强度变化趋势。试验结果表明,原状膨胀土经干湿循环后,土体内部形成了不同等级裂隙,土体结构遭到破坏,强度大幅度降低;但随着干湿循环次数的增加,膨胀土强度基本趋于稳定,并与胀缩率的变化趋势基本保持一致。     

逻辑函数POS展开式和COD展开式的转换

在逻辑函数的POS展开式和COD展开式的基础上,讨论了逻辑函数系数cj和gj系数间的关系,并提出了二者的矩阵转换法,举例说明了转换过程.该方法揭示了cj系数和gj系数的内在联系,具有较好的实用性.     

降雨入渗下黄土高边坡失稳因素的敏感程度及回归分析

黄土高边坡的稳定性评价是重要的工程问题.采用改进的灰色关联评价方法对黄土高边坡稳定性的敏感程度进行评价,评价中考虑了9个主要影响因素:天然重度、内摩擦角、粘聚力、饱和渗透系数、体积含水率、降雨强度、降雨持时、坡高、坡角.计算结果表明:土体粘聚力和内摩擦角对黄土高边坡稳定性影响最为敏感且权重相当;降雨强度是诱发黄土高边坡失稳的重要因素,权重值达11.3%.边坡的安全系数可表示为坡高和坡角的线性函数,即Fs=αβ+bh+c,其中a,b,c为c,φ,γ,θ,ks,R,T的函数.由此可知对于陇西黄土其单级边坡的临界高度介于11 m和18 m之间,直立高度极限值为4.5 m.     

后压浆对桩基础承载特性影响的研究

通过对桩周土层性质差异较大的两个试验区的4根试桩进行现场静载试验,研究不同桩端土注浆前后对桩基础承载力、沉降、桩端阻力、桩侧摩阻力和承载性状的影响。结果表明:密实圆砾土、硬塑粉质黏土桩端注浆后承载力分别提高5 000kN、2 000kN;密实圆砾土、硬塑粉质黏土桩端注浆后桩端阻力分别增长205.71%、182.25%;密实圆砾土、硬塑粉质黏土桩端注浆后桩端附近约7倍、9倍桩径长度的桩侧摩阻力得到增强;密实圆砾土桩端注浆前后桩基础承载特性发生改变,硬塑粉质黏土桩端注浆前后其摩擦桩承载性状不变。桩端土强度增强可提高桩基础承载力,桩端阻力增加对桩侧摩阻力有增强作用。     

地层纵向特性对隧道衬砌结构应力与位移的影响分析

探讨地层纵向性态变化对隧道横截面应力、位移的影响,采用midas GTS有限元分析软件,结合兰州市九州隧道实际工程,选取不同性态的土体进行数值模拟,分析对比了3种不同土体下隧道拱顶的竖向有效应力及位移.结果表明,随着土体围岩级别的提高,容重的增大,内摩擦角的减小,隧道截面竖向有效应力有所增大,且拱趾处增量最大,增长速度也最快,有效应力的增量和增长速度沿拱圈向拱顶逐渐减小,拱趾处增量是拱顶处增量的20倍以上;围岩级别提高,竖向位移有所减小,其中拱顶处位移增长最快,增量也最大,位移的增量和增长速度从拱顶沿拱圈向拱趾逐渐减小,拱顶处位移增量是拱趾处增量的1.17~1.23倍,对实际工程提供了一定的参考和建议.     

圆形基坑无支护直立开挖的临界高度计算

对圆形基坑无支护直立开挖的临界高度进行了计算，并与平面问题的临界高度进行了比较，结果表明：圆形基坑无支护的临界直立高度比平面问题时大，且半径越小影响越明显；粘聚力和内摩擦角也产生有利影响。