掺黏粒改良粉土的土水特征试验研究

以河南开封金明大道北延道路路基工程低液限粉土为研究对象,通过滤纸法测定不同黏粒含量、压实度的粉土土水特征曲线,研究其基质吸力变化规律;采用扫描电镜试验从微观结构演化角度分析其影响机制。结果表明：加州承载比CBR值随黏粒含量与压实度的增加均单调增大;不同压实度下掺黏粒改良粉土的饱和含水率均随黏粒含量的增加呈先增大后减小趋势;任一黏粒含量下,土水特征曲线具有明显的阶段性特征,黏粒含量为15.5 %、20.5 %、26.5 %的土水特征曲线存在基质吸力保持相对恒定的平台期;黏粒含量的增加使得重塑土样的微观结构逐渐紧密,粉黏粒间的接触方式由线或面的接触逐渐转变为胶结及包裹镶嵌作用。根据规范要求,掺黏粒改良粉土可应用于公路路基填筑。     

初始状态对粉土强度的影响试验研究

粉土因黏粒含量不高存在强度偏低等工程问题.通过制备不同初始状态(干密度、含水量)的粉土,进行了剪切试验.探讨了初始状态对其强度指标的影响规律,并且也研究了水泥改良粉土的干密度对其强度的影响.结果表明,粉土的黏聚力受密实度和含水量的影响最大,随含水量的变化黏聚力呈现驼峰状,总体说来压实度低相应的黏聚力也就较小.同等条件下掺4％的水泥以后粉土的强度得到了较大的提高,内摩擦角提高了2倍和黏聚力提高4倍左右.     

含水量对粉土强度影响的试验研究

粉土具有较高的"水敏性",在非饱和状态下,粉土具有非饱和土的特性。随着含水量的不同,粉土的强度呈现不同的变化。文中通过常规直剪试验,初步探讨了含水量与强度的关系,并对试验数据进行了曲线拟合,得出了相应的拟合函数,同时,试验发现,粉土的粘聚力受含水量影响较为明显。随着含水量的增加,粉土的强度衰减非常快。     

黏质粉土中在单向地震动输入下的低承台桩基动力响应特征分析

针对均质黏质粉土场地中上部荷载一定而设计了五桩一承台的布桩方式,采用强震记录的El-Centro-NS波前30 s地震动加速度时程作为地震动输入时程,进行了单向地震动输入的数值模拟,揭示了动力响应的特征及机理。数值模拟研究表明:墩顶、墩底、桩顶的加速度峰值分别是输入加速度峰值的2倍、0.8倍和0.76倍,表明上部结构的运动效应受结构惯性力影响更大;地表结构物的结构尺寸、荷载对地震响应具有显著的影响;承台与承台侧土体对加速度具有一定的削减作用。承台底面土体沉降先随着地震动小幅度波动,之后随着地震动幅值的增大,沉降迅速放大。五桩一承台布桩方式下,五根桩加速度峰值自桩端向上先增大,至埋深25 m附近开始减小,至埋深13 m附近峰值加速度减小到最小,再向上加速度峰值又迅速放大。     

如皋饱和粉土液化分析

粉土是一种特殊工程性质的土,存在液化的可能性,但是对其液化判别分析相对较少。以江苏如皋饱和粉土为例,探讨了粉土路基的液化机理及其影响因素。通过标准贯入和静力触探经验判别法分析,结果表明该区粉土不易液化。     

巨粒土填筑地基施工影响因素分析

结合机场、公路、铁路等大型工程的科研与生产 ,对粗巨粒土填筑地基施工影响主要因素进行了较为系统的分析 ,对粗巨粒土填筑地基施工有一定的参考意义     

石灰固化土抗压强度发展规律研究

对于同种土样形成的石灰固化土,随石灰掺量的增加,其抗压强度增长大致分为三个区间：第一区间抗压强度由离子交换反应形成,抗压强度增长较小或基本不增长;第二区间抗压强度由硬凝反应形成,抗压强度增长较快;第三区间由于石灰过量造成粘聚力和内摩擦系数降低而使抗压强度降低。根据试验结果建立了土样性质指标与固化土中离子交换的关系,以及固化土pH值和硬凝反应所需Ca（OH）2之间的关系,为固化土固化剂设计提供了依据。     

基于间接拉伸模式的沥青混合料内部力链分布特征

为了表征沥青混合料在间接拉伸模式下的力链分布特征,成型3种骨架结构沥青混合料的马歇尔试件,以及旋转压实试件和相应3种类型的沥青砂浆静压试件。利用简单性能试验分别测试不同温度条件下沥青混合料和沥青砂浆的动态模量、相位角,在获取沥青混合料旋转压实试件和马歇尔试件截面图像的基础上,结合数字图像处理技术和MATLAB编程,借助离散元方法重构了3种类型沥青混合料的旋转压实和马歇尔数字试件。对旋转压实数字试件进行虚拟简单性能试验,运用反演算法计算数字试件的细观参数,校验细观模型的准确性和合理性。对马歇尔数字试件开展虚拟间接拉伸试验,提取颗粒间接触力力链信息,以力链概率分布和角度分布作为量化指标进行分布特征分析。研究结果表明：利用离散元方法重构的3种骨架结构沥青混合料黏弹性细观模型具有较高的预测精度,动态模量和相位角的实测与预测最大差异分别为9.64%、0.24°;间接拉伸荷载模式下,3种骨架结构沥青混合料的内部法向压力力链概率分布均随f(接触力与平均接触力的比值)的增大而衰减,强力链(f≥1)的概率分布较小,而弱力链(f＜1)的概率分布较大,随着温度的升高,力链的最大概率分布基本呈增大的趋势;不同温度的压力力链角度分布差异较大,呈沿0°-180°水平线和90°-270°垂直线的非对称分布,0°-180°水平线以上分布占主导,随着温度的升高,角度分布均向外延伸,但延伸幅度不大,最大仅为3.954%;不同截面的沥青混合料具有一致的法向力链概率分布和角度分布。研究结果为从细观角度认知沥青混合料的非均匀力学响应及荷载传递演化提供了理论依据。     

基于离散元法的煤系土剪切带演化宏细观分析

剪切带广泛存在于土质边坡的失稳破坏中,煤系土剪切带形成原因比较复杂.为了揭示煤系土的宏观变形破坏机理,就有必要从细观角度分析煤系土剪切带的形成和演化规律.利用离散元法建立了煤系土三轴试验的三维数值计算模型,对煤系土剪切带的形成和发展进行了三维仿真模拟,得到了煤系土的宏观力学响应,并从细观角度分析了煤系土剪切带演化过程中...