Q_3黄土结构密实度对土水特征曲线的影响分析

为了研究不同干密度原状黄土样土水特征曲线之间的差异,在甘肃黑方台开挖探井取不同埋深的Q_3原状黄土样,进行基本物理力学性质和土水特征曲线的测试,并用Gardner模型、Van Genuchten模型、FredlundXing模型对所测土水特征曲线进行拟合。基于此提出了考虑土体干密度的土水特征曲线模型,并利用此模型预测另一干密度Q_3黄土样的土水特征曲线,且同实测值进行了比较。结果表明干密度对土水特征曲线有一定影响。接近饱和区,相同基质吸力下,干密度越大的土样体积含水率越小;在过渡区,相同基质吸力下,干密度越大的土样体积含水率越大;在残余区,不同干密度土样的土水特征曲线近似重合。各模型的拟合参数也随干密度的变化呈现规律性变化,提出的考虑干密度的土水特征曲线模型预测曲线同实测值基本接近。     

石灰改良黄土路基的CBR试验研究

以银武大通道罗定高速公路定西段黄土为研究对象,分析不同含水量、石灰剂量、浸水时间和击实次数对黄土与石灰土的CBR值影响.结果表明:黄土的CBR值对含水量变化比较敏感,掺拌生石灰后,石灰土的CBR对水的敏感性逐渐减小,其水稳性也优于黄土;在不考虑石灰土强度随龄期增长的条件下,最佳石灰剂量范围在1%～3%之间,石灰土被充分压实后再浸水4 d的CBR值可满足规范要求.     

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。     

黄土微观结构特征定量研究及其在工程地震中的应用

在不同类型黄土的研究基础上,通过SEM图像处理技术,提出了黄土微观结构中结构单元体大小-形态分布、孔隙特征等结构要素定量评价指标,应用计算机图像处理技术,对几种黄土在不同动荷载作用下的变形进行了分析以及对地震灾区黄土受地震破坏和未受破坏的黄土微结构形貌进行了定量处理,分析较好地解释了黄土工程地震性质.     

水泥土蠕变声发射特性及损伤试验研究

为了探究水泥土在长期荷载作用下内部微观结构损伤变形的变化规律,采用声发射这一无损监测手段对不同龄期下的水泥土进行了单轴蠕变声发射监测试验。研究结果表明:水泥土的强度随龄期呈幂函数增长;水泥土具有较强的软土流变特征,龄期越长,初始蠕变量和稳态蠕变速率越低;水泥土的声发射活跃程度随着龄期的增长而增加,这主要与水泥土内部土颗粒与水泥之间相互作用产生的微观结构相关,龄期短时主要以摩擦和滑移信号为主,龄期长时,除了摩擦和滑移信号,还伴随着晶粒的位错、断裂信号;声发射参数累计值与蠕变曲线特征一致;基于weibull分布函数,得到了基于声发射参数的水泥土蠕变损伤本构模型,能很好模拟各龄期下水泥土的损伤变形特征;龄期越长,均质性系数m越大。     

兰州市伏龙坪地区黄土的工程地质性质

兰州市伏龙坪地区地面标高高出市区70－80m,表层分布较厚的黄土,一般的工业与民用建筑较少,以简易平房为主。近年来,陆续修建的建筑物,由于对黄土的工程性质认识不够透彻,许多建筑物发生了基础沉陷,墙基开裂等现象。通过对黄土的成因和物质组成分析,及大量的原状土样进行室内土工试验,对黄土的物理力学性质有了一个总体的认识与归纳,尤其是湿陷性的定量分析与评价,为地基与基础的设计与施工提供了较为科学的依据。     

浅谈黄土地区高速公路建设中的主要工程问题

以武云高速公路为例,对湿陷性黄土的特点及病害进行了简要分析,结合原状黄土和浸水黄土的三轴试验,研究了该区域黄土的变形特征,得出的几点结论,为同类特殊土地区高速公路建设的理论研究和设计提供有益的参考。     

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.     

容重变化对土壤溶质运移特征的影响

以湖南红壤和陕西填土为试验土样,测定了不同容重条件下的Cl-的穿透曲线,并应用对流弥散溶质迁移模型和CXTFIT软件程序对实验数据进行拟合获得平均孔隙流速和水动力弥散系数.结果表明:随着容重的增大,Cl-的运移穿透转折点和平均穿透点的时间越长,平均孔隙流速呈幂函数递减,而水动力弥散系数以幂函数递增.容重变化对红壤中溶质运移的影响明显大于填土.     

基于密闭取心井的剩余油饱和度研究

基于特高含水期密闭取心井单一点坝下部剩余油饱和度高的现象,从宏观储层非均质性和微观孔隙结构2个角度探求原因。宏观上,根据岩相和夹层密度,将单一点坝细分为上、中、下3段。并通过物性分析研究点坝储层宏观非均质性;微观上,通过铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、高压压汞、核磁共振以及CT扫描技术,研究点坝储层基本特征、孔隙结构特征以及水驱前后孔隙结构变化特征。结果表明:点坝下部夹层密度大,储层非均质性强,夹层纵向上遮挡注入水向下运动,导致点坝下部注水波及厚度小,水洗程度低;点坝下部储层中黏土矿物含量高,孔隙结构差。水驱后,黏土矿物发生迁移、膨胀,堵塞孔喉,导致孔隙结构进一步变差,水驱油效率低。二者综合导致点坝下部剩余油饱和度高。     

特征曲线法在大瑶山隧道设计中的应用

利用大型有限元分析软件ANSYS对大瑶山隧道Ⅴ级围岩深埋段进行数值模拟计算,分别提取围岩径向位移和对应的围岩压力,并将两者之间的关系进行拟合,得到围岩特征曲线。在此基础上,分别以围岩洞周位移释放率达到65%、70%和75%时的围岩压力作为设计支护压力,结合支护材料的刚度计算公式及支护组合方式确定初期支护结构的组合刚度,进而确定出相应的支护特征曲线。最后采用荷载结构法对支护设计进行安全性验算,验算结果满足安全性要求。论文中采用特征曲线方法确定围岩压力的方法,对特征曲线法在非圆形断面隧道设计中的应用具有参考价值。     

土颗粒形态的二维数学表达及其适用性

颗粒大小和形态是建立土体微观力学模型的基本单元。土颗粒的形态可用不同的函数进行描绘,但这些函数对黄土颗粒的适用性并不清楚。研究分别用Fourier函数、Lagrange函数、Hermite函数和Spline函数对实际黄土颗粒进行描绘。结果表明Fourier函数适合描绘轮廓圆滑的土颗粒,但该函数需要的采样点远多于其他3种函数,且拟合的形态曲线不通过采样点;相对于Fourier和Spline函数,Lagrange函数更适合描绘棱角分明的颗粒。当在较少的采样点下使用Lagrange函数时,采样点的位置需能控制颗粒的轮廓;Hermite函数对具有棱角形态的土颗粒和圆滑的土颗粒均适用,但一个采样点要同时给出坐标位置和切线的参数;Spline函数适合描绘圆滑颗粒,其对采样点的选取要求最低。     

高速公路湿陷性黄土地基设计与处理方法

大黄山至奇台高速公路全长112.376公里,是新疆干线公路网的重要组成部分,该项目实施将带动沿线经济的快速发展和新疆优势资源的战略转化.由于项目沿天山北麓一线布设,受沉积条件和沉积时代的影响,部分路段分布有大最湿陷性黄土,压实作用低,土的孔隙比值大,士体的承载力低,垂直节理发育,湿陷程度为中强.工程性能较差,对项目实施造成一定程度影响.因此,为保证公路路基及其构造物的安全和正常使用,黄土地基的湿陷性必须引起高度重视,并科学处治.     

商州晚更新世黄土微结构特征及环境意义

以商州二龙山晚更新世以来黄土剖面为例,应用粒度分析和扫描电子显微镜对商州晚更新世黄土的微结构进行分析,探讨了黄土微结构特征与其形成环境的关系.表明粒度<5um的粘粒级含量在黄土与古土壤中差异最大,S1古土壤达30.39%,而L1黄土仅为24.7%;S1古土壤中大量出现铁质粘粒胶膜并呈流胶状,结构密实;L1黄土粘粒胶结物含量较少,土质疏松.得出了商州晚更新世S1古土壤形成于湿热的森林环境,L1黄土形成于凉偏湿的草原环境,S0黑垆土形成于湿温的气候环境.     

方家湾衬砌黄土隧道围岩结构地震动稳定性分析

为了得到天平铁路段方家湾黄土隧道在地震作用下的安全系数,在现有文献基础上,借助有限元软件和强度折减法将时程分析应用于隧道结构的地震动稳定性分析,从而获得隧道结构的动力安全系数.通过数值算例,考虑隧道衬砌结构的弹塑性本构关系,利用动力有限元静力强度折减法对有衬砌黄土隧道进行地震动稳定性分析,结合天平铁路土建一标段方家湾隧道工程,对该黄土隧道进行动力稳定性分析,定量估计天平铁路部分黄土隧道地震动的安全储备情况.为以后黄土隧道围岩结构在地震作用下安全系数的计算及其工程应用提供了理论依据.     

被干燥多孔物料中孔隙大小及分布的探讨

从多孔物料的微观结构出发,利用平衡湿含量的实验数据,对三十多种多孔建筑物料的孔隙分布规律进行了分析,结果表明其分布服从对数正态分布.得出了降速干燥阶段多孔物料孔隙中水液面蒸气相对分压与湿含量的关系式,计算值与实验值具有较好的一致性,均方根误差为3.01%.还分析了降速干燥阶段多孔物料中孔隙分布参数、温度、湿含量对其中水液面蒸气相对分压的影响.     

悬臂式围护桩仿真分析研究

采用Midas/GTS仿真分析软件对黄土地区基坑支护进行三维数值模拟,结合实际工程特点,较为真实地得出了悬臂桩支护对桩周土体的影响,得到了开挖各阶段的土体变形曲线、桩身弯矩曲线,分析其原因、特点及规律,并对极可能出现的滑移趋势做出了分析。悬臂式支护结构主要依靠嵌入坑底土内的深度与结构的抗弯能力来维持基坑壁的稳定与结构的安全。所以对于悬臂式支护结构来说,嵌入土内的深度非常重要。因为悬臂式支护结构上端的水平位移往往是开挖深度的五次方函数,故它对开挖深度非常敏感,很容易产生大的变形,所以通常只适用于土质较好以及开挖深度较浅的基坑工程。     

降水中δ18O月变化和年际变化的比较

据IAEA／WM0监测网具有长序列站点的资料分析了在月变化和年际变化尺度下降水中稳定同位素的时空变化特征．在月尺度下，除巴马科和亚的斯亚贝巴站外，温度效应主要分布在中高纬度．大部分站的δ^18O温度斜率与海拔高度呈正相关关系．降水量效应主要出现在300N以南和沿海区．无论在月尺度下是温度效应还是降水量效应，在年际尺度下，几乎所有取样站的年加权平均δ^18O与年平均温度之间均存在一定程度的正相关关系．与单站相比，空间合计的δ^18O/温度相关关系要显著得多．由月平均资料序列(Ⅰ)和年平均资料序列(Ⅱ)进行每10年滑动计算得到的平均温度曲线Ⅰ和曲线Ⅱ具有很好的一致性．但平均温度Ⅰ明显小于平均温度Ⅱ,两条δ^18O／dt曲线则表现出明显的差异．斜率Ⅱ的变化幅度明显大于斜率Ⅰ．从20世纪60～70年代，两曲线均表现出相同的增大趋势．之后二者的变化呈反位相．计算结果还表明，斜率Ⅱ序列与温度Ⅱ序列呈反相关关系．但斜率Ⅰ序列与温度Ⅰ序列则不同：从20世纪60～70年代，斜率Ⅰ序列和温度Ⅰ序列具有相反的变化趋势．但从20世纪80年代开始，两个滑动序列的变化趋势相同。     

基于灰度和轮廓特征的平面、凹面和凸面识别

平面、凹面、凸面是识别物体结构的重要线索,从单幅图像获取这些线索是进行三维重建、目标识别、场景分割和标定的关键步骤。针对这一问题,提出了一种基于灰度和轮廓特征的平面、凹面、凸面识别算法。通过区域的灰度拟合曲线分析区域的灰度分布特征与区域形状之间的关系,对区域轮廓进行方向编码,并将完整轮廓在角点处断开成若干连续线条,利用PCA方法判定其中是否包含光滑曲线段。综合考虑区域的灰度分布特征和区域轮廓特征,给出了区域表面形状的识别规则。灰度和轮廓两方面线索互相补充、互相约束,大大提高了区域表面形状的识别准确率。实验表明,该算法具有良好的识别效果。     

一种改进的矢量曲线数据压缩算法

对已有的矢量数据压缩算法进行分析，提出一种更简单、精确的算法，这种算法基于斜率和封闭曲线的数据压缩可以一次性提取特征点。