泥岩层面抗剪强度室内大型剪切试验研究

对三峡库区多条高速公路边坡工程的调查发现,目前无论在边坡稳定性计算还是在其治理工程设计方面,控制性软弱结构面的参数选取依据不充分,天然抗剪强度和饱和抗剪强度的取值差异性不大。采用大型室内试验,研究库区典型珍珠冲组地层中泥岩结构面(密闭型)的抗剪强度。试验研究结果表明:试验获得的峰值抗剪强度与采用Barton和Choubey经验公式的计算值相当;室内试验获得的干燥条件下泥岩层面的峰值抗剪强度与饱和工况下的残余抗剪强度有显著差别,与目前工程上采用的不同,这些认识对岩质边坡治理设计参数的获取具有参考价值。     

薄层加铺层间抗剪强度理论及影响因素分析

薄层加铺是重要的预防性养护措施之一,加铺层与原有路面的粘结状况是决定其路用性能的关键。选择层间抗剪强度作为评价层间粘结状况的指标,借鉴国内外层间状况试验方法,选取斜剪试验作为测定层间抗剪强度的试验方法。并通过理论及试验分析,给出了试验参数的控制方法。通过室内斜剪试验,测试了31种工况下加铺层层间抗剪强度与滑动面法向压应力之间的关系。结果表明:层间抗剪强度与法向压应力呈线性关系。据此给出了适用于薄层加铺的层间抗剪强度理论、并讨论了温度、湿度变化对层间抗剪强度理论的影响。     

反分析法在高速公路滑坡治理中的应用

在高速公路滑坡的稳定性分析中,抗剪强度指标c、φ的取值至关重要.反分析法视滑坡过程为大型现场剪切试验,将整个滑体作为剪切试验对象,通过反分析计算确定滑动带的合理强度参数c、φ.工程实例证明:反分析法克服了现场试验难以进行的缺点,在滑坡稳定性分析中具有较高的可靠性.     

基于锚杆轴力监测的楔形体结构面抗剪强度参数反演分析

岩体结构面抗剪强度参数的确定是岩土工程研究的难点之一。通过正交试验、极限平衡理论反演了结构面抗剪强度参数,借助Surfer软件绘制了楔形体安全系数等值线图。利用楔形体锚杆轴力现场监测数据超过轴力警戒值,建立了楔形体处于临界状态下结构面抗剪强度参数c、φ函数关系式。采用FLAC~(3D)对该楔形体进行数值模拟计算锚杆轴力,借助c、φ函数关系式建立了锚杆轴力监测数据与数值计算锚杆轴力的目标函数,通过遗传算法对其进行优化反演,得到结构面抗剪强度参数c=6 680Pa,φ=5.837°。     

基于蒙特卡罗法的滑坡抗剪强度参数反演分析

滑坡抗剪强度参数的选取是准确分析和评价边坡稳定性及进行滑坡防治工程设计的关键。传统的抗剪强度参数反演方法无法综合考虑岩土工程中大量不确定因素的影响,难以适应工程技术的快速发展。文中基于高速公路临时边坡滑塌的工程实例,结合蒙特卡罗法可靠度分析理论,采用极限分析上限法反演滑塌边坡的抗剪强度参数,并与已有分析结果进行对比分析,为简单均质条件下滑坡分析、加固与防护及现场施工提供借鉴。     

沥青混合料抗剪性能试验方法及影响因素研究

通过不同类型室内试验方法对4种沥青混合料的抗剪性能进行了评价;并采用统计学方法对沥青混合料抗剪性能的主要影响因素进行了敏感性分析。研究发现:采用不同试验方法得到的抗剪强度参数无显著性差异,在工程实践中推荐采用较为简便的单轴压缩试验和间接拉伸试验组合;试验条件和混合料类型均对沥青混合料抗剪强度参数有重要的影响。其中,对粘聚力影响最大的是温度和加载速率,其次为关键筛孔通过率和沥青性质;关键筛孔通过率是内摩擦角最重要的影响因素。     

岩石抗剪强度参数不同求解方法的差异性分析

拟合法和作图法是求解岩石抗剪强度参数最为常用的两种方法,为更合理地获取参数值,利用试验资料和理论分析,开展岩石抗剪强度参数不同求解方法的差异性研究。结果表明:拟合法和作图法求解结果的差异随试验数据不规律性的增大而表现的越来越显著,并且拟合法对试验数据的变化表现出更强的敏感性,因此对于强烈非均质各向异性岩石,建议采用作图法求解抗剪强度参数;拟合法所得岩石黏聚力均不小于作图法,而内摩擦角均不大于作图法,并且法向应力的大小会影响到对岩石抗剪强度的判断,因此,在选择求解方法时应考虑实际应力状况。     

滨海区淤泥质土搅拌桩芯样力学试验研究

无侧限抗压强度是计算水泥搅拌桩单桩承载力的重要参数，抗剪强度是验算搅拌桩复合地基稳定性的重要参数。开展了搅拌桩试桩工作，达到龄期后采用单动双管法钻取搅拌桩芯样，测试了搅拌桩芯样的无侧限抗压强度和抗剪强度，分析了试验曲线的特征，并采用统计分析方法获得了无侧限抗压强度与抗剪强度、弹性模量的换算系数。研究结果表明：搅拌桩芯样无侧限受压时呈黏弹塑性的变形特征；弹性模量与无侧限抗压强度呈线性关系，拟合公式E_c=142.32f_cu+49.101,弹性模量与无侧限抗压强度换算系数可取120;抗剪强度与无侧限抗压强度相关性较差，工程上抗剪强度可取抗压强度的0.4倍。     

基于极限平衡理论的滑坡抗剪强度参数反演数据表法研究

滑裂面抗剪强度参数c和φ值的合理选取,是滑坡安全评价和防治工程设计的关键。传统的确定性滑坡参数反演方法未能考虑岩土参数随机性和不确定性的影响,基于极限平衡理论和可靠度理论,将数据表法和传递系数法相结合,提出了一种简单实用的滑坡强度参数反演方法;该法只需一个平衡方程获得优化的抗剪强度参数反演值,可解决单一滑面强度参数的反演问题;以鲜家沟滑坡为分析模型,开展了滑裂面抗剪强度参数反演实例分析。研究结果表明,反演结果与勘测试验值符合较好,证明了方法的有效性。     

非饱和土抗剪强度理论的关键问题与研究进展

非饱和土抗剪强度与其矿物组成、细观结构和含水率等因素密切相关,许多学者先后提出了多种非饱和土抗剪强度的形成机理、计算方法以及测试手段。为总结现有研究成果,深化对非饱和土抗剪强度理论的认知,综述了非饱和土抗剪强度理论发展中的若干关键问题。首先讨论了不同类型土体的细观结构差异,分析了非饱和土抗剪强度形成的细观机理,对比分析了砂性土与黏性土非饱和抗剪强度变化规律的差异性;其次总结了几种较为典型的非饱和土抗剪强度计算公式,对不同非饱和参数的取值方法进行了分析;最后介绍了多种用于非饱和土抗剪强度测试的新仪器与新方法,如非饱和土直剪、非饱和三轴以及非饱和土环剪装置等,部分国外已有研究成果在中国仍处于空白状态,值得中国同行借鉴。根据上述分析,对非饱和土抗剪强度理论的研究方向进行了展望：①应进一步从细观角度开展不同结构土体土颗粒之间的相互作用以及土、水相互作用对宏观非饱和抗剪强度影响的研究;②应根据土质类型、含水状态和应力状态等因素综合确定非饱和土抗剪强度计算参数,提出相应的抗剪强度计算方法,并逐步尝试将非饱和土强度理论应用至工程实际;③进一步改进现有非饱和抗剪强度测试仪器,使之可以控制多种试验变量,优化测试方法,进一步提高试验效率与精度。     

抗剪强度指标反算的数值分析方法

将FLAC3D软件应用于边坡抗剪强度指标的反算,结合室内试验结果和工程经验确定边坡抗剪强度参数的取值区间,然后在该区间调整c、φ值,得到边坡安全系数Fs=1时的c-φ曲线.根据现场试验资料综合分析取得符合边坡实际的抗剪强度指标.为了便于比较,文中同时采用了传统的传递系效法和总和平衡法进行抗剪强度参数反算,得出相应计算结果.实例计算结果表明:采用数值分析方法克服了传统极限平衡理论反算法需要人为假定最危险滑动面和条间力大小及方向的缺点,所得结果更加合理、可靠.     

现场大面积直剪试验在滑坡稳定性分析中的应用研究

滑坡稳定性分析成果是否可靠,岩土体强度参数的合理选取是关键。现场大面积直剪试验是在滑坡体内滑动带上进行的原位试验,其试验条件能最大限度的接近滑动带上土体实际所处的状态。因此,相较于其他抗剪强度试验而言,其所得参数更为合理。通过对比现场大面积直剪试验与室内直接快剪试验所获得的抗剪强度参数,分析了不同抗剪强度参数对滑坡稳定系数计算结果及其可靠性的影响。分析表明:基于现场大面积直剪试验所获抗剪强度参数计算的稳定系数与滑坡体的实际变形特征符合的更好,较室内直接快剪试验抗剪强度参数计算的稳定系数合理。     

反分析法在G216国道滑坡中的应用

依托吉隆镇内的国道216线K81处滑坡工程的地质条件及水文地质条件,分析了滑坡的主要影响因素及形成机制;建立滑坡条块分析模型,采用反分析法综合确定抗剪强度指标,由此计算滑坡在天然、暴雨及地震工况下的稳定性.结果表明:反分析法确定的综合抗剪强度指标,计算出的边坡稳定性更接近于宏观判断;反分析法在工程地质条件复杂、试验数据...     

多元边坡抗剪强度参数协同反分析研究

针对由多种土层构成的复杂边坡抗剪强度参数的反分析取值问题,基于协同优化的层次性和并行性思想,建立了具有多元结构的复杂边坡抗剪强度参数的协同反分析模型,提出了边坡抗剪强度参数的协同反分析方法和具体步骤。以某实际工程边坡为例,采用边坡安全系数的敏感性分析手段,结合边坡反分析状态指标,获取各计算剖面土体抗剪强度参数备选值。将不同剖面反分析得到的抗剪强度参数进行交叉组合,利用协同优化方法,获得了合理可行的实例边坡土体抗剪强度参数。     

路堤填土抗剪强度参数的试验方法

填土抗剪强度参数是路堤稳定性分析的必要参数,但长期以来,填土强度参数的试验方法比较混乱.本文通过对路堤填料含水量状况及路堤受力特性的分析,提出路堤填土抗剪强度参数的试验方法.     

双轴贯入试验与直剪试验测定抗剪强度参数的试验研究

利用双轴贯入结合无侧限抗压试验方法与直剪试验方法,分别对不同含水量不同干密度下重塑黄土的抗剪性能进行测定,对比两种方法所测得的抗剪强度参数。结果表明:用双轴贯入结合无侧限抗压试验方法测得的抗剪强度指标C、φ值,通过一定的折减可用来表示土的抗剪强度参数,且两种方法测得的C、φ值随干密度增加而增加,随含水量增大而减小。     

软粘土强度参数与固结时间及荷载关系的研究

通过对软粘土的在不同荷和不同时间作用下的抗剪强度参数试验,得到抗剪强度参数内聚力c,内摩擦角φ与荷载P、固结时间t(即固结度U)的关系数据,并据此分析了c、φ与p、U的相关关系式.     

软粘土强度参数与固结时间及荷载关系的研究

通过对软粘土的在不同荷和不同时间作用下的抗剪强度参数试验，得到抗剪强度参数内聚力c，内摩擦角φ与荷载P、固结时间t(即固结度U)的关系数据，并据此分析了c、φ与P、U的相关关系式。     

网纹红土抗剪强度的试验分析

以南昌地区第四系中更新统网纹红土为研究对象,通过控制相同干密度,用两种平行试验方法分别改变原状土和重塑土的含水率进行室内直剪试验,重塑土试验结果与原状土抗剪强度随含水率变化的规律基本一致。试验结果表明:随着含水率的增大,土的抗剪强度先增大后呈现近似线性降低,其中黏聚力逐渐减小,内摩擦角先增加后减小;重塑土的抗剪强度低于原状土的抗剪强度,含水率较高时重塑土的黏聚力损失越小而内摩擦角的损失越大,以上结果对于实际工程应用中合理地选择抗剪强度参数有着重要的参考价值。     

滑带土抗剪强度参数确定方法研究进展

滑坡对工程建设的危害很大,常使交通中断,影响公路的正常运输.滑带土抗剪强度参数值的合理选定是正确进行滑坡工程分析和设计的关键.该文通过回顾国内外一些代表性工程,在综述了滑带土抗剪强度的5种特征强度及其相互关系的基础上,着重从滑带土抗剪强度参数的测试及估算方法上进行了分析,总结了各种方法的优缺点,并对取值方法中遇到的问题进行了探讨,旨在为选取滑坡抗剪强度参数提供新的思路及提高其取值精度提供一定的帮助.