河漫滩沉积层粉土力学性质改良试验研究

针对河漫滩沉积层粉土用作路基填土或用于边坡工程时的路基冲刷破坏及滑移破坏的工程病害问题,提出采用土壤稳定剂和聚丙烯纤维对沉积层粉土进行物理力学性质改良。直接剪切试验结果显示,两种改良材料均能较好地提高粉土的黏聚力(c)。其中,土壤稳定剂改良粉土的最佳稀释浓度为1：200;聚丙烯纤维改良粉土的最优参数为纤维长度12mm、纤维掺量0.2%。三轴固结不排水剪切试验显示,土壤稳定剂和聚丙烯纤维复合改良效果更显著,低围压条件下土体应力应变曲线为应变软化型,在高围压条件下土体应力应变曲线转变为应变硬化型。因此,在工程应用中推荐将土壤稳定剂和聚丙烯纤维复合以改善粉土的物理力学性质。     

桩-桶基础的水平承载性能

通过室内模型试验,研究了桩-桶基础的水平承载性能.采用无标点数字照相变形量测技术对水平承载桩-桶基础的半模试验进行观测.分析地基土体位移场,得到土体变形的渐进性变化过程,土体的剪切带是在变形场边界的土体应变软化产生的,水平荷载作用下z在基础两侧地基土中形成主动区和被动区.水平荷载作用下桩-桶基础的桩身存在反弯点,破坏荷载时反弯点离桩底的高度约为埋置深度的1/4处.剪切变形场分析的土体破坏面和实测土体破裂面形状一致.桩-桶基础的极限水平承载力由桶顶以上土体、桶内土体与桶下土结合部位、桶侧土体的抗剪强度在水平方向投影的集合,和桶下桩周土水平抗力组成.根据数学拟合的土体破坏曲面,建立桩-桶基础水平极限承载力计算式.     

浅谈膨胀土路基施工

分析了膨胀土的物理性质和力学性质以及膨胀土对路基的破坏作用,提出了处理膨胀土路基的措施和方法。     

浅谈加筋土工程设计与应用

加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土,它利用加筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程性质,从而达到稳定土体的目的。从对加筋土工程的应用角度着手,对其设计情况做出一些研究,为加筋土工程设计提供参考。     

岩溶塌陷演化过程中的水—土—岩相互作用分析

分析了岩溶塌陷演化过程中物理力学中的水－－土－－岩相互作用,并对作用模式进行了探讨,分析结果表明岩溶塌陷的发育和水－土－岩相互作用密不可分,塌陷的物质载体是盖层土体和岩层的顶板,而地下水赋存于岩土体内,地下水和岩土体之间存在着复杂的物理力学,化学作用,土体和岩体之间也存在着应力传递和物质舆作用,反之,岩土体结构和稳定状态的变化也改变地下水的渗流运动状态,从而又反过来影响岩土体的结构和稳定状态,直至塌陷的发生。     

含砂低液限粉土的路基填筑技术综述——粉土的物理力学性能与压实机理

粉土的工程性质较差,是比较差的路基填料。针对目前粉土路基填筑技术的研究仅局限在施工技术方面的这一不足,从粉土的物理力学特性出发,概述粉土的工程特性、压实标准以及压实机理．对于摸索和提高粉性土路基压实的施工工艺具有十分重要的作用。     

高频振动贯入灌注桩套管土塞效应的数值分析

为探讨大直径灌注桩套管在高频振动贯入时管端土塞效应的形成机理,采用三维颗粒离散元法进行了数值仿真分析,研究了贯入过程中套管内、外土颗粒的位移、速率与接触应力、土塞高度、孔隙率和土体剪应力的变化.仿真结果表明:高频激振力越大,套管贯入深度越大,相应地管内土塞高度也越大,且超孔隙水压波动的最大幅度和幅值越大;土塞上部孔隙率较大,下部土体较密实.在高频振动贯入过程中,套管端沉入处的超孔隙水压幅值最大,同一时刻土塞内的超孔隙水压随深度增大;管内土颗粒在振动开始时以较小幅度上移;套管端部颗粒接触数目随贯入深度和振动频率的增大而增多,且接触应力和土体剪应力比其他区域大.      

基于渗流场与电场耦合的土石堤坝渗漏诊断

为全面、准确地诊断土石堤坝渗漏隐患,根据孔隙率和饱和度等相关参数,推导土石堤坝渗流场与电场耦合数学模型,基于COMSOL Multiphysics多场耦合平台,将渗流场与电场同步关联,模拟均质土石堤坝破坏过程中介质电阻率随渗流场的变化,得到不同时刻土石坝内渗流场及电场分布,根据土体破坏允许的渗透比降,确定土体渗透过程的电阻率变化范围,明确电阻率变化的影响因素,研究结果可为土石堤坝渗漏诊断提供依据。     

低液限粉土及其改良土干湿循环特性试验研究

路基土的耐干湿循环特性反映了其抵抗自然环境中水分变化产生破坏的能力,是路基填土耐久性最重要的指标之一。结合室内试验研究了低液限粉土及其改良土（水泥改良土和石灰改良土）在不同的干湿循环次数条件下的工程特性,分析了干湿循环次数对土体抗压强度及其变形的影响规律,提出了低液限粉土宜于水泥改良的结论,为工程应用提供了技术参考。     

放坡条件下有限土体主动土压力计算

通过极限平衡法推导了放坡条件下有限土体主动土压力计算公式,基于该公式分析了不改变有限土体宽度与基坑深度的比值(b/H),但改变基坑大小的情况下,对剪切面破裂角无影响,且有限土体主动土压力与基坑深度的平方成正比关系。改变边坡坡角,随着b/H的值增大,剪切破裂角及有限土体主动土压力会趋于一定值,且该计算公式适用范围与边坡坡角无关,与内摩擦成负相关。     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

黄河冲积粉土的吸力和强度特性关系

采用GDS非饱和三轴仪对黄河冲积粉土击实土样进行同时控制净室压力和吸力的三轴剪切试验,研究了吸力和土样强度之间的关系．试验结果表明,非饱和与饱和土样均呈现出应变硬化的双曲线形应力．应变关系;非饱和状态下土样的内摩擦角近似等于饱水状态下的有效内摩擦角,同时总黏聚力随吸力增加而线性增大;随着吸力的增大,土样的强度提高,说明吸力对土体具有强化作用;土样临界状态线的斜率是一个与吸力无关的常数,临界状态线在q轴上的截距μ反映了吸力对强度的贡献,对该击实粉土,μ和s呈线性关系．     

强夯法处理湿陷性黄土地基的试验研究

强夯法是一种设备简单、施工方便、经济易行的地基处理方法.它对增强地基密实度、消除土层湿陷性、降低土层压缩性和提高地基承载力效果显著.针对兰州中川机场场道工程,通过原位测试试验,分析比较了试夯前后的湿陷性黄土物理力学特性、湿陷性、比贯入阻力等特性,证明了强夯处理湿陷性黄土效果显著.     

上方大面积加(卸)载引起盾构隧道的变形分析

盾构隧道上方大面积加载或卸载会引起隧道结构发生纵向变形,过大的沉降或隆起会使隧道结构发生裂缝或是环缝张开,导致渗漏水甚至破坏。把隧道结构等效为处于土层中的弹性地基梁,利用Boussinesq解计算加（卸）载在隧道下卧土层中产生的附加应力,基于Winkler模型计算隧道结构的变形。结合上海某地铁隧道上方大面积卸载后加载的工程实例,计算隧道结构的纵向变形,判断结构的安全性,并用有限元计算验证理论计算公式的正确性。     

非饱和土力学研究现状与进展

鉴于非饱和土力学在路基工程、边坡工程及基坑工程等诸多实际工程中有着广泛的应用前景,国内外众多学者历时几十年,对处于非饱和状态的黄土、黏土、膨胀土和人工填土,着重从土-水特征曲线、强度特性、本构模型、渗流特性和吸力测量等方面展开了深入的研究.基于非饱和土力学的研究现状,对土-水特征曲线的滞回现象、拟合方法;强度特性的理论成果和试验方法;本构模型的研究现状;渗流特性的试验研究和影响因素、吸力测试方法及工程应用等多方面进行了系统地综述,并分析其各自研究成果的优缺点,便于有效地指导实践.今后关于非饱和土力学的发展,不仅着眼于上述前五个方面扎实的理论研究,更加注重与实践相结合,实现快速、精准的试验方法或技术迫在眉睫.     

箱筒型基础防波堤结构的沉降量分析

采用有限元软件PLAXIS来计算分析箱筒型基础防波堤结构的沉降变形,将箱筒型基础结构用线弹性模型模拟、地基深层土用摩尔-库仑模型模拟、表层和浅层软土用蠕变模型模拟,并考虑了结构和软土间的接触界面,沉降变形的计算结果与实测结果符合较好,表明利用PLAXIS软件采用这些模型计算的箱筒形基础结构的沉降变形结果是可靠的,计算分析表明,软土地基采用箱筒形基础能有效减少预留沉降量。     

天然软土地基填筑路堤破坏模式分析及极限高度确定

通过对中山市某公路软土路基试验段中的天然软土地基填筑试验,研究其填筑过程的破坏模式及破坏机理,分析路基填筑破坏与路基填筑高度关系,确定天然路基状态下的极限填筑高度,研究填筑速率控制标准,可用于指导工程设计和施工。     

真空预压中地下水位变化的理论探讨

分析了真空预压中地下水位变化的研究现状,指出用实测数据进行研究存在误区。在定义地下水位线的基础上,通过土体结构的微观解说,分析了水位变化的机理。得出堆载预压地下水位线不变,而真空预压在考虑地下水补给的情况下,有下降和不变两种可能。提出了主动渗流和被动渗流以及固结渗流和非固结渗流的新概念。     

河堤植物护坡技术研究

河堤边坡表面经常受到波浪冲击、地表水径流和地下水渗流等因素作用,形成表面侵蚀和浅层滑坡现象。植物根系能减少边坡表面水流冲刷和地下水渗流,增加土体强度,具有明显的浅层护坡效果。随着植物根系含量增大,根系土的强度增大。植物根系土边坡的稳定性分析可以采用类似加筋土边坡的分析方法。     

离心模型试验中土的渗透相似特性

土的渗流和渗流控制是土力学和土木工程建设中的一项极其重要的课题。土工离心模拟技术在研究渗流方面具有明显的优势,通过对模型施加N倍的离心加速度,保证模型的应力水平与原型一致,就可以用模型反映、表示原型。通过介绍离心模拟技术在研究土的渗透系数方面的一些研究成果,同时结合自身研究成果,可得出离心机中土的渗透系数的公式。