剪切速率对黏土不排水强度影响的试验研究

通过三轴试验和直剪试验,研究了剪切速率对于饱和黏土三轴不排水抗剪强度与固结快剪强度的影响.对于固结不排水三轴试验结果分析表明,随着剪切速率的增加,三轴固结不排水强度和内摩擦角不断增大;随着剪切速率的增加,固结直剪强度和内摩擦角不断减小;固结压力较小时,剪切初期速率对于应力应变关系的影响较小;固结压力较大时,速率的影响更显著.     

三轴试件抽气饱和方法及其对固结不排水剪强度试验的影响分析

对三轴压缩试验中常用的真空缸内抽气和压力室内抽气两种抽气饱和方法的操作过程进行了对比,分析了两种抽气过程中试样的孔隙水压、空隙气压和有效压力差异。分析得出,采用压力室内抽气饱和法时,试样将会承受一定的有效压力并发生固结,这一预先的固结过程将会对试验得到的固结不排水剪强度产生影响,使黏聚力明显增大,而摩擦角略有降低。     

各向异性固结黏土不排水剪强度研究

通过原状饱和软黏土不排水三轴压缩试验,研究了围压、初始剪应力等指标对软黏土静力特性的影响.试验结果表明,初始剪应力引起的各向异性对软黏土不排水剪强度影响较大.据此,在试验基础上,提出了一种考虑这种各向异性影响的关系式,为研究软黏土不排水剪强度提供了便利.     

常州地区三轴试验参数分析与研究

在三轴固结不排水剪切试验CU中,针对依据莫尔-库仑破坏准则画出的应力差强度包线中的异常数据进行分析。通过孔隙水压力系数与土超固结特性的关系,确定超固结土在CU剪切过程中发生侧胀,从而造成孔隙水压力为负,影响有效应力圆的位置;通过对CU试验剪切过程中不同破坏标准的选择,确定应力强度包线的合适选择,从而确定总抗剪强度参数c、φ值与有效抗剪强度参数c'、φ'。     

超固结土三轴率敏性特性及影响因素分析

为建立超固结土的弹黏塑性本构模型并预测其长期变形,研究土体不同应力历史的时间相依变形特性,采用土体率敏性三轴试验,对预加800k Pa有效应力历史的饱和黏土开展不同加载速率下的三轴剪切试验,并通过改变有效围压(50,100,200和400kPa)、细砂含量(占比0%,10%和20%)和加载速率(0.5625%/min,0.037 5%/min和0.002 5%/min)等方式,深入探讨超固结比、黏性以及应变速率对土体变形特征的影响,引入能通过试验测定的应变率参数ρ来表征黏土率敏性大小。试验结果表明:归一化不排水抗剪强度随超固结比(OCR)单调递增;随着OCR的增大,土体剪胀软化越明显;应变速率与土体的抗剪强度呈半对数线性关系;随着含砂的降低,土体的黏性增大,剪胀软化也越明显;率敏性随超固结比的增大而增强,土体黏性越大率敏性就越显著。     

不同固结度下软土的力学特性

在软土路基上修筑路堤的过程中,路基土抗剪强度指标的变化与路堤填筑时间和方式相关,考虑其间关系可以获得更安全、经济的填筑方法.通过一系列的三轴试验、直剪试验、固结试验,探讨了软土的抗剪强度随固结度的变化规律,对软土路基的安全填筑有一定指导价值.     

循环荷载作用后饱和软粘土抗剪强度变化规律的试验研究

在循环荷载作用下,软粘土的刚度、强度将发生衰减,从而导致加载后的地基承载力减小。通过GDS双向振动三轴仪对循环荷载作用后正常固结、超固结饱和软粘土的不排水抗剪强度变化规律进行研究,得到了一些有益的结果。     

广义有效应力及剪切波速度与土的力学特性的研究及其在路基工程中的应用

在经典土力学中,许多理论都是建立在饱和正常固结粘性土和无粘性土基础之上的,现有的各种结构模型实际上也都是针对饱和扰动土和砂土而发展起来的,而工程涉及的现实土体,都具有不同程度的结构性,而且往往还处于非饱和状态.结构性土与正常固结土相比具有本质的不同,而对这类土的研究还没有形成成熟的理论.对于既有线路基土,其结构强度一旦遭到破坏,在短期内难以恢复.因此在既有线改造过程中,必须研究这类土的力学特性,保护土的结构强度,寻找适宜的检测与评估手段.如果将所有能有效增加颗粒间抗滑阻力的因素都折算成吸力的形式,认为土中存在等效的广义有效应力,那么所有类别的土就都能统一到广义有效应力理论[1,2]的框架之中.文章针对理论与工程实践中存在的这些问题,结合广义有效应力理论,进行了以下研究. 1 广义有效应力与膨胀土力学性质的研究为分析含水量或饱和度对土的强度及剪切波速的影响规律,论文以膨胀土作为研究对象,使实验现象得到强化,同时又便于实验因素的控制.在试验的基础上, 结合已有的成果[3,4],得到如下结论: (1)膨胀土在不同含水量时的压缩曲线对广义有效应力来说是归一的. (2)非饱和土的膨胀力是广义吸力变化的反映,文中再次证实了非饱和土第三强度理论[3,4](τs＝pstgφ或τs＝mpstgφ)的有效性,并指出其中的修正系数m与膨胀力的定义和测试方法有关,它的存在主要是因为常体积膨胀力测试终了时土样仍处于超固结状态.当采用未修正的常体积膨胀力时,m≥1;当采用修正的常体积膨胀力时,m≤1.修正系数m的值,除了可以由剪切与膨胀力试验资料的对比确定外,还可以由膨胀力测试终了后继续做压缩实验来确定. 2 剪切波速与广义有效应力     

沪渝蓉高速铁路合宁段路基膨胀土填料改良试验研究

针对沪渝蓉(上海—重庆—成都)高速铁路合肥地区膨胀土分布广泛且路基填料需远距离调配的问题,掺入水泥、熟石灰对膨胀土进行改良试验,通过界限含水率试验、颗粒分析、重型击实试验、饱和无侧限抗压强度试验、膨胀性试验、压缩试验、直剪快剪试验以及不固结不排水三轴试验对比分析水泥、熟石灰的改良效果.结果表明:随着水泥、熟石灰掺入比的...     

重力式水泥土墙在连云港地区海相沉积土基坑支护中的应用

为研究重力式水泥土墙在连云港地区海相沉积土基坑支护中的应用可行性,结合连云港市中华西路西延新建工程基坑支护设计案例,分析重力式水泥土墙在连云港地区海相沉积土基坑支护中的应用。在此基础上重点研究坑内地基处理和不同土层力学指标选取对基坑稳定性的影响。研究结果表明:重力式水泥土墙应用在连云港地区海相软土基坑支护中是可行的,同时基坑稳定性分析计算时可考虑坑内地基处理对基坑稳定性的有利影响,基坑工程设计中淤泥、淤泥质黏土应采用三轴不固结不排水抗剪强度指标,若采用直接剪切强度指标,需对基坑抗滑移系数、整体稳定安全系数容许值放大1.50倍。     

红黏土抗剪强度与影响因子作用机理分析

结合武广客运专线红粘土直剪实验结果,按照固结快剪、快剪和慢剪3种实验条件,分别计算红黏土粘聚力、摩擦角、含水率以及液塑限等常规物理指标之间的Pearson相关系数和显著性概率,对显著影响因子的作用机理进行分析.通过分析得到了不同剪切条件下红黏土粘聚力和摩擦角的主要影响指标及其作用机理、粘聚力随液性指数的变化规律以及抗剪强度的统计结果.     

客运专线路基粉黏土填料适用性判别及改良设计

对秦沈客运专线粉黏土进行了大量的原土和改良土室内、外及现场填筑试验 ,取得了各土源大量数据。通过试验结果的分析 ,对粉黏土的一些物理力学指标之间的关系进行探讨 ,初步确定了对粉黏土的适用性判别标准 ,提出粉黏土物理改良方法及适用条件 ,提出粉黏土化学改良的强度设计方法步骤     

地铁列车作用下软黏土的动力响应试验研究

土体动力特性的研究对地铁列车荷载作用下软黏土地基变形的控制具有重要意义,通过对广州地铁饱和软黏土进行动三轴试验,研究土体的动强度、动应力-动应变关系和动模量特性。结果表明:(1)在循环荷载作用下,该软黏土的动强度低于45 kPa;稳定型和破坏型的ε_d-N曲线变化规律不一致;(2)在同一动应力幅值作用下,当动应变低于动应变极限值时,频率对动骨干曲线的影响较小;(3)其他条件相同时,在振动中期,频率对动弹性模量的影响较小;在振动后期,动弹性模量的衰减程度随频率的增大而增大;土体动弹性模量随动应力幅值的增大而增大;(4)最后通过Hardin-Drnevich模型验证本文基于实验数据得到的新的归一化的试验参数是合理的,且新模型参数可为该地区同类地铁工程的软黏土动力特性研究提供参考。     

干湿循环过程导致水泥改良土强度衰减机理的研究

水泥改良土是铁路路基工程中重要的填料。通过试验研究干湿循环过程对水泥改良粉质黏土与粉土强度衰减的影响程度,分析干湿循环过程导致水泥改良土强度衰减的机理,并进行了试验验证。结果表明,土料中黏粒团的干缩湿胀变形是引起干湿循环后改良土强度衰减的主要原因,适当降低改良土料中黏粒的相对含量可以有效提高干湿循环后改良土的强度。对于粉质黏土,采用掺砂方法,可使干湿循环后的水泥改良粉质黏土强度降低率减少50%。前2次干湿循环是导致改良土强度降低的主要过程,第3次干湿循环后,改良土的强度变化将趋于稳定。     

高塑性黏土填筑高等级公路路堤技术尝试

按公路规范要求,高塑性黏土不能满足高等级公路对填料强度的要求。介绍了对这类土在不掺改良剂的情况下,利用其路堤填筑技术的室内研究和现场试验方法,通过控制其击实功、改进施工工艺增大其稳定性和强度,使所填筑的路堤质量满足设计要求,同时提出了控制填筑质量的压实标准和施工工艺要求。     

武广高铁红黏土路堑基床动响应现场测试与分析

研究目的:路基基床承受列车和轨道荷载,必须具有足够的强度和稳定性.随着列车速度不断提高,对路堑基床在高速列车动载作用下的力学响应进行现场测试分析,对于正确的进行高速铁路路基设计具有重要的指导意义.研究结论:通过动响应现场实测,研究了时速300～350 km的机车通过武广高铁红黏土路堑基床时的动响应规律.分析了不同方向列车行驶条件下,振动速度、振动加速度、动应变、动应力沿基床横向、深度方向的分布规律.分析表明:竖向测试断面上振动速度、振动加速度、动应变、动应力等动响应参数均随深度增大而衰减;横向测试断面上,右线车作用下基床动响应近似呈倒“V”字形变化,左线车作用下随水平距离的增大而减小.与有砟轨道基床动响应测试成果对比表明:同等条件下,无砟轨道基床动响应小于有砟轨道,且无砟轨道下动响应衰减速率慢,影响深度大,因此建议高速铁路无砟轨道基床厚度取5.0m左右.研究结果对其它高速铁路的建设有重要的借鉴作用.     

深圳湾海底淤泥大变形固结试验研究

深圳湾海底淤泥含水量很高,在外加荷载作用下,其固结压缩过程具有明显的大变形特征。选取深圳湾西部通道口岸处海水下3 m海底淤泥制作土样,对重塑土样进行固结及渗透交叉试验。通过测定土样的孔压、压缩变形以及渗透过程中的排水量,研究深圳湾海底淤泥的体积压缩系数、大变形固结系数的变化规律。研究结果表明:深圳海底淤泥的大变形固结系数在常用荷载内变化不大,设计估算时可作为常数,而体积压缩系数在固结过程中随孔隙比的变化较大,如假定其为常量采用简化的解析求解,会使得出的结果误差较大,甚至大于采用Terzaghi固结理论计算的偏差。     

常规物理力学性质指标在湿陷机理上的体现

研究目的:湿陷性为黄土的主要工程地质问题,其产生机理极其复杂,产生原因多种多样,需进一步深入研究。研究方法:基于现有文献对黄土的湿陷原因与机理的认识,以甘肃黄土地区高等级公路黄土分区项目为例,利用多元统计分析方法中的因子分析对甘肃陇西陇东地区黄土的59组样本的9个常规试验的物理力学指标数据进行了分析,在此基础上,对黄土湿陷机理内因进行了分析。研究结论:黄土的湿陷性指标与其它物理力学指标存在相关性,同时,揭示出产生湿陷的黄土必须有湿陷空间及一定量遇水强度降低的联接,黄土的疏松性、多孔性正是其反映,特别是支架孔隙是导致黄土湿陷的最主要原因,而非饱和黄土是产生湿陷的前提,粘粒含量及粘土的水-胶联结在产生湿陷过程中的作用需要进一步商榷。此外,本方法解决了常规单因子分析因指标交叉而分析失真的缺陷。     

武广客运专线红黏土地基压缩模量确定方法研究

研究目的:铁路客运专线无砟轨道路基对工后沉降要求严格,为准确获取武广客运专线红黏土地基沉降检算所需的参数,本文拟通过对红黏土地基室内土工试验及现场静力触探试验、标准贯入试验原位测试指标进行对比分析,确定红黏土地基压缩模量的有效方法,确保工程质量.研究结论:通过试验研究和对比分析表明,武广客运专线红黏土地基压缩模量与标准贯入击数N之间有良好的相关关系,相关系数达到0.85以上.对于红黏土地基上部硬塑土层,通过建立两者间经验公式,采用标准贯入试验击数对室内试验压缩模量E<,s>结果进行适当修正,可以较准确地确定红黏土地基压缩模量,以减小钻探取样及室内土工试验工作量,并有效减小因常规方法勘探取样土样质量不佳造成室内试验值偏低等问题.     

循环荷载作用下饱和软黏土海床的刚度衰减模型研究

在地震和波浪等循环荷载作用下,海床内部产生循环应力、循环应变以及超孔隙水压力累积,可能造成饱和软黏土地基强度和刚度的降低,对桩基础的承载性能产生较大的影响。将反映土体软化特性的参数引入等效黏弹性模型中,建立考虑循环荷载作用下饱和软黏土刚度衰减以及动应力-应变非线性和滞回性的修正模型,基于动三轴试验结果反演获得饱和Kaolin软黏土的动力特性参数和软化特性参数。对有限差分程序FLAC^3D进行二次开发数值实现了该修正模型,并与动三轴试验结果进行对比验证;进一步采用修正模型研究了不同强度地震激励作用下的自由场海床响应,与离心机试验结果进行对比,验证了采用修正模型描述饱和软黏土海床地震响应的可行性。