非饱和土与混凝土界面摩擦特性试验

首先制备出具有不同孔隙比条件的土样,采用自制的灌注装置在土样上现浇混凝土,待混凝土硬化后先对土样进行饱和．然后再置人装有高进气值陶土板的压力板仪中,控制压制时间制成具有不同含水率的混凝土一非饱和土试样．最后将具有不同含水率的混凝土一非饱和土试样置入直剪仪中进行剪切试验,探讨土样含水率对界面摩擦剪切强度及极限剪切位移的影...     

海陆交互相黏性土蠕变试验与经验模型研究

海陆交互相沉积土是在复杂的沉积环境下形成的,其力学性质与其他沉积土有所区别.针对大连海陆交互相黏性土原状样,采用三轴排水蠕变试验对黏性土的蠕变特性进行了研究,分析了轴向应变、体应变、轴向应变速率与蠕变时间、偏应力间的关系.基于蠕变试验结果,耦合Mesri模型与三次多项式,建立了可以描述土体衰减蠕变与加速蠕变过程的经验模型.结果表明,该地区土体具有典型的非线性蠕变特性,随着偏应力的增加,非线性蠕变特性愈加明显.在低偏应力作用下,蠕变过程表现出衰减蠕变与剪缩特性;在破坏偏应力下表现出加速蠕变与剪缩、剪胀交替特性.轴向应变速率随着蠕变时间的增加而减小,随着偏应力的增大而增大,而偏应力对m值(曲线斜率)的影响较小.试验结果与模型计算结果吻合较好,表明新建模型适用于描述该地区海陆交互相黏性土的蠕变特性.     

透明土强度特性及模拟黏性土的可行性试验

采用体积比为2.5:1的15号白矿油和正十二烷混合液与无定形硅石粉末配制成透明土以模拟黏性土.进行了120个不同应力状态透明土样的直剪固快强度试验及常规固结压缩试验,给出了透明土在不同应力状态下的抗剪强度值,并与典型黏性土进行了对比分析,得知两者在强度及压缩特性上具有高度相似性;通过等沉降速率的室内压板载荷试验,得到了荷载-沉降曲线、土体极限承载力、土体速度场、土体位移场,与既有研究结果进行了对比,验证了透明土模拟黏性土应用于模型试验的可行性.     

孔隙度对黏性土渗透系数影响的试验研究

利用传统渗透系数经验公式计算黏性土渗透系数时,计算结果与黏性土渗透试验实测数据常存在一定的误差,对实际工程建设加固与修复产生较大影响。为修正此误差,选取两种不同的黏性土制成干密度不同的试样,结合变水头渗透试验研究黏性土孔隙比对渗透系数的影响,拟合黏性土孔隙比与渗透系数之间的函数关系,并分析讨论了传统渗透系数经验公式计算黏性土时误差较大的原因。研究成果符合黏性土的渗透规律,为工程防渗及地基沉降提供了参考。     

黏性土固结试验的变形研究

设计了改变黏性土天然状态下原状土样和人工制备的扰动土样规格的变形固结试验,实验过程尽可能地反映土体实际的受力环境.探讨了一定压力下不同规格黏性土的压缩变形规律和不同土样规格的效应.     

黏性土中微型桩抗压和抗拔现场试验

为了更好地研究一种新的施工工艺下微型桩的承载性状,选用两根微型桩做现场静栽试验,每根桩中12个振弦式钢筋应力计被均匀布置于微型桩中．通过静载试验的结果发现,微型桩在承受抗压及抗拔时最终呈刺入破坏或桩身被拔出．土层性状和桩土相对位移对微型桩侧阻的发挥有很大关系,桩身侧阻随桩土相对位移变化呈应变硬化关系．不同土层及同一土层受力状态不同时,桩的临界侧阻和临界位移各不相同．通过将微型桩实测单位侧阻与静力触探试验结果对比分析发现,抗压时实测单位侧阻为静力触探试验的锥尖侧阻平均值的0．57—0．99倍,抗拔时实测单位侧阻为静力触探试验的锥尖侧阻平均值的0．37～0．72倍．抗压桩实测单位锥尖端阻为静力触探试验结果的0.38倍．     

棕丝改良黏性土抗开裂抗冲刷特性试验研究

通过一系列试验研究了棕丝改良黏性土的抗开裂特性和抗冲刷特性,并分析了棕丝含量对黏性土的改良效果.试验结果表明：棕丝是一种柔性纤维材料,将其加入黏性土中可有效减少土体中宽大裂隙的产生,但加入的棕丝纤维含量过多时,纤维易发生重叠,影响棕丝纤维与土颗粒之间的有效接触,降低土颗粒之间的相互作用力,使得土体产生加筋效应,表面出现细小裂纹;将棕丝纤维加入黏性土中后,棕丝纤维可均匀分散在土体中,纤维与纤维相互交织形成立体的空间结构,并与土颗粒形成团聚体,从而可提高土体的抗冲刷特性,但加入的棕丝纤维含量过多时,加筋效应产生的小裂隙反而给雨水入渗提供了引流通道,使得土体间的孔隙增加,土体的抗冲刷特性反之下降;当棕丝掺量为0.4%时,棕丝改良黏性土的抗开裂性能最优;当棕丝掺量为0.6%时,棕丝改良黏性土的抗冲刷性能最优.     

土压平衡盾构土仓内黏性渣土堵塞的模拟判别与分析

提出以剪切板扭矩评价土仓内渣土状态,然后通过模型试验明确该指标在土仓内黏性渣土堵塞前后的变化特征,最后建立实时判别土仓渣土堵塞的方法.研究表明:黏土层内盾构隔板附近渣土绕中轴线流动角速度出现差异后,渣土黏附趋势逐步向刀盘发展,同时土仓顶部发生渣土脱空.最终引发渣土堵塞.渣土堵塞风险可通过土仓顶部和下侧的渣土剪切扭矩的幅...     

基于白光干涉技术的黏性土真实接触面积细观试验研究

为了揭示黏性土受压时的真实接触面积及细观物理参数的变化规律,利用白光干涉技术测量黏性土在高压应力作用下的真实表面轮廓,对不同压应力作用下表面轮廓点云数据进行分析,并通过Logistic函数推导极限压缩状态下的极限值。结果表明:压缩后的黏性土真实表面轮廓呈偏态分布,存在黏性土颗粒的支撑中心及颗粒压缩接触域;在106～529 MPa的压应力作用下,黏性土实际接触面积占截面面积的比例为0.375～0.431,表观孔隙率为52.5%～55.4%,随着压应力增大,孔隙范围有集中趋势且存在极限值;在支撑中心上、下1倍粒径范围内,表面轮廓分布存在极限渐进值。     

饱和黏性土的总强度与基坑工程水土合算土压力分析方法

回顾了饱和黏性土总强度Su的概念以及"φ=0法"的基本原理,指出直接将三轴固结不排水强度指标c_cu、φ_cu和直剪固结快剪强度指标c_cq、φ_cq代入朗肯土压力公式是一种错误的分析方法,由此导致了对水土合算土压力分析方法的误解。根据两种试验的原理,推导出了采用强度指标c_cu、φ_cu和c_cq、φ_cq表示的总强度Su,进而依据"φ=0法",给出了基坑开挖卸载下正确的水土合算土压力公式。结合该公式,对行业规范中采用的一些土压力计算方法进行了评述,并结合算例结果对计算分析中几种强度指标的应用进行了评价。     

莺歌海黏性土物理力学参数的相关性分析

本文应用最小二乘法对南海莺歌海区域地质钻孔获得的黏性土的物理力学参数进行了分析，线性模拟了它们之间的相关关系，列出了它们之间的线性方程，并进行了相关性分析。     

土工格栅与膨胀土界面摩擦阻力系数试验研究

为满足土工合成材料在道路工程应用中的技术要求,开展了合理选取土工格栅与膨胀土界面摩擦阻力系数的研究.以正交设计原理为指导,选取筋土界面参数的4个影响因素(上覆压力、膨胀土体含水量、土工格栅尺寸和拉拔速度),进行了筋土界面摩擦阻力系数测试的拉拔试验.通过分析筋土界面各参数的影响因素,提出了当量拉拔位移的概念和筋土界面参数拉拔试验测试结果的过程分析方法,获取了各影响因素对摩擦阻力系数的影响程度及其在拉拔试验过程中的变化规律,并提出了拉拔试验的测试要求、步骤和结束标准.     

土-锚杆界面模型的试验研究

在对锚杆－土之间相互影响的机理和现象进行理论研究的基础上又进一步进行了试验研究,证明了理论研究结果的正确性。应用这个结果,可在给定界面参数条件下预测锚杆的特性,可在减少大量锚杆拉拔试验的情况下得到较可靠的锚杆特性数据,可根据给定的锚杆抗拔试验结果确定界面参数,从而大大方便锚杆的设计。     

基于PFC~(3D)的无黏性土渗流临界水力梯度模拟分析

为了实现渗流作用下无黏性土临界水力梯度的计算,应用PFC3D中的渗流模型,对渗流实验算例进行了数值计算模拟,计算结果与实验结果基本吻合,说明该模型用来模拟渗流问题是正确和有效的.对不同颗粒摩擦系数下的无黏性颗粒模型进行了渗流破坏的数值模拟.结果表明:无黏性土的渗流临界水力梯度随着颗粒摩擦系数增加而增大;计算结果与使用经验公式计算所得到的结果基本一致,表明了对渗流临界水力梯度模拟计算的正确有效性.而相较经验公式,应用PFC3D进行渗流数值计算适用于更为复杂的工程和地质条件,因而具有更强的适用性,可为复杂条件下的渗透稳定计算提供可靠的参考和依据.     

关于土与土工合成材料界面的试验研究

根据近几年来在土与土工合成材料界面摩擦特性研究方面取得的一些进展 ,特别是国外的研究进展 ,总结了关于试验设备、研究内容和方法以及取得的有规律性的成果 .对学术界有争议的问题进行了分析和讨论 ,为进一步的研究提出了看法 .土与土工合成材料接触面摩擦特性的试验研究工作对于我国土工合成材料的应用研究具有重要意义 ,有利于弄清土与土工合成材料之间相互作用的机理 ,同时为土工合成材料工程应用提供设计参数     

基于能量法则计算黏性土不排水抗剪强度的方法

基于BoltonWhittle建议的能量法则表达来推求土体不排水抗剪强度力学参数,结合孟加拉某工程场地的剑桥型自钻旁压试验成果,计算不同深度的黏性土的不排水抗剪强度值。采用MarslandRandolph提出的分析方法获取该值,对比可知2种方法的计算结果极其相近,验证了基于能量法则的表达推求土体不排水抗剪强度指标的可靠性,且可认为旁压试验成果曲线扩孔压力-对数剪切应变曲线塑性部分的拟合直线斜率即为不排水抗剪强度,截距即为极限压力值。通过基于剑桥型自钻旁压试验和不排水抗剪强度理论计算表明,剑桥型旁压试验及该理论计算方法适宜于用作确定黏性土的不排水抗剪强度。     

土的剪切试验方法及其强度指标的分析与选用

1 引言 土的抗剪强度指标是掐土的内摩擦角Φ和粘聚力C。Φ、C值是挡土墙设计土压力计算、地基承载力确定、土坡稳定性分析、地基稳定性计算。地基基础设计的重要参数。准确测定Φ、C值,最直接和有效的方法是做原状土的剪切试验来获得。由于取土技术条件等因素,对于无法取得原状上样的土类,应采用现场大型剪切试验;对于软塑状态的粘性土,可采用现场十字板剪切试验;对于取土质量较高的土样,可以选用原状上室内剪切试验确定[1]。室内剪切试验常用的仪器主要有直接剪切仪和三轴剪切仪两种。根据太沙基有效应力原理,土的抗剪强度是由…     

基于变参数西原模型的膨胀土剪切蠕变试验研究

为研究干湿循环作用下膨胀土的剪切蠕变特性,分别在50KPa、100KPa、200KPa法向压力下,对广西百色地区膨胀土进行了干湿循环作用6次后的土体剪切蠕变试验,得到了不同应力条件下土样应变-时间曲线及应力-应变等时曲线,采用西原模型对剪切蠕变进行了参数拟合。结论表明在同级剪应力荷载作用下,弹性模量G1和屈服强度τs随着法向压力的增大而增大;在同级法向压力荷载作用下,G1随着剪应力的增大而减小,G2先增大后减小;采用西原模型来描述干湿循环作用6次后膨胀土的剪切蠕变变形是可靠的。     

基于粒子图像测速技术的黏性土变形测量研究

针对粒子图像测速技术(PIV)在黏性土变形测量中应用效果欠佳的现状,将经过筛分的炭末颗粒混入到黏性土试样中改变土样纹理,达到图像人工制斑的目的,从而增强PIV技术对黏性土变形测量的适用性。本文设计了炭末混入比例、图像分辨率、土体位移场和图像分析块尺寸等不同因素的对比试验。试验结果表明:炭末混入黏性土有助于提高PIV技术测量黏性土变形的适用性。在相同土体位移场下,不合理土体位移向量出现的比例随炭末混入比例的提高而减少;图像分辨率越高,达到良好制斑效果所需的炭末混入比例越少;图像分析块大小应视土体位移量的大小进行调整,以获得最佳的土体位移场。     

剑麻纤维复合基材土岩界面剪切性能试验

为揭示剑麻纤维掺量与界面粗糙度对土-岩界面剪切力学性能的影响规律,采用表面起伏的混凝土模块作为岩面相似材料,进行了一系列的改进室内直剪试验,并结合扫描电镜试验进一步分析了剑麻纤维参与强化界面剪切性能的机理。结果表明:剑麻纤维通过提高黏聚力提高土-混凝土界面间的剪切力学性能;纤维添加量为0.8%的土-混凝土界面黏聚力提高80%~500%,内摩擦角提高10%~20%;界面粗糙度主要通过提高黏聚力增强界面剪切力学性能,6.5 mm粗糙度的界面黏聚力增量为7~15.5.kPa,提高20%~300%;对于素土界面和掺纤维界面,粗糙度对土-混凝土界面间剪切力学性能的强化表现为2种模式,加入纤维的界面黏聚力关于粗糙度的增长关系上,粗糙度的最优值出现在较小区间(0~2.5 mm)。