干湿循环作用下银川地区重塑粉质黏土强度劣化试验研究

地处黄河冲积、湖积平原的银川地区,粉质黏土分布广泛,为探讨干湿交替环境对粉质黏土强度劣化规律,选取银川地区典型粉质黏土,制作不同压实度和饱和度的重塑土样,进行了不同干湿循环次数和不同围压下的不固结不排水三轴试验.分析了应力应变曲线形式、峰值应力、抗剪强度指标的试验数据.结果表明:(1)干湿循环作用改变土体应力应变曲线形...     

干湿循环效应对路基软黏土强度影响研究

对长沙绕城高速公路某高路堤下卧软黏土进行了干湿循环条件下的原状土快剪试验,包括模拟干湿循环增湿过程中不同含水量变化、不同现场浸水条件及不同干湿循环次数后的软黏土快剪试验.试验表明,干湿循环增湿过程引起的含水量变化对软黏土抗剪强度有较为严重的弱化效应,表现为其粘聚力及总的抗剪强度呈幂函数形式衰减,内摩擦角呈二次函数形式衰...     

干湿循环对改良膨胀土强度与变形特性的影响

膨胀土的抗剪强度与变形能力对路基的强度与耐久性有着重要影响。通过对干湿循环后的掺石灰和砂混合料的改良膨胀土进行直接剪切试验和固结试验,研究了干湿循环对改良膨胀土抗剪强度和压缩模量的影响,并且分析了龄期对于改良膨胀土抗剪强度的影响。结果表明,龄期对改良膨胀土的抗剪强度有很大的影响。干湿循环5次后,随着干湿循环次数的增大,改良膨胀土的抗剪强度降低,压缩模量降低。     

水入渗前后重塑红黏土抗剪强度特性研究

基于不固结不排水三轴压缩试验,探究蒸馏水入渗前后不同干密度重塑红黏土的应力-应变关系以及抗剪强度变化,并结合电镜扫描试验和X射线荧光分析试验从微观结构及矿物成分变化角度来分析水入渗对不同干密度重塑红黏土抗剪强度的影响机理。研究结果表明:重塑红黏土应力-应变关系随干密度的增大由应变硬化型逐渐变为应变软化型,水入渗后重塑红黏土达到破坏点时的轴向应变较大;黏聚力随干密度的增大呈指数变化,内摩擦角随干密度增加呈线性变化;水入渗前后土样抗剪强度变化说明水入渗对高干密度重塑红黏土的影响较为明显,微观结构和矿物元素成分变化则说明高干密度可有效保持土样内部结构和减少矿物元素成分的流失。     

干湿循环作用下红砂岩强度劣化特性试验

为探究库水位周期性涨落条件下,库岸边坡消落区岩体的强度劣化特性及损伤演化规律,以红砂岩为研究对象,通过干湿循环试验模拟库岸边坡岩体的实际赋存环境,以常规单轴、三轴试验为手段,开展干湿循环作用下红砂岩强度劣化特性试验研究,分析干湿循环作用下红砂岩波速等特性的演化规律,定量分析了干湿循环作用对红砂岩强度主要力学参数的影响,并提出了基于黏聚力的损伤变量。结果表明：随干湿循环作用次数的增多,红砂岩的波速逐渐减小,孔隙率逐渐增大,减小和增大的趋势呈现出明显的三阶段特征,红砂岩单轴强度也逐渐减小,对应的峰值应变逐渐增大,其破坏形式为脆性破坏;以波速计算的红砂岩损伤变量表明,损伤变量随干湿循环次数的增多呈非线性增大趋势,可采用幂函数拟合;干湿循环作用下红砂岩黏聚力显著减小,而摩擦角变化不明显,干湿循环作用主要通过弱化黏聚力造成红砂岩单轴强度的降低,单轴抗压强度降低百分比η_1N与黏聚力降低百分比η_2N呈显著非线性对应关系;提出了基于黏聚力衰减的新损伤变量,并通过与波速损伤变量的计算值和试验值的对比验证了该损伤变量指标的合理性。     

干湿循环作用下预崩解炭质泥岩裂隙发育规律及强度特性

由于炭质泥岩遇水易风化、强度低、变形大,干湿循环作用下炭质泥岩路堤易形成纵横交错的裂隙网络,加速路堤边坡失稳。为分析干湿循环作用下预崩解炭质泥岩裂隙演化规律与强度特性,通过制备较大尺寸预崩解炭质泥岩试样,开展室外裂隙演化原位试验及裂隙试样直剪试验,实时拍摄不同干湿循环次数下试样裂隙扩展图像,并基于裂隙图像特征参数对各阶段裂隙特征进行定量化描述,进而构建预崩解炭质泥岩的抗剪强度与裂隙参数关系模型。研究结果表明:预崩解炭质泥岩裂隙数量、裂隙最大长度及裂隙率等裂隙参数均随干湿循环次数分为迅速增长、缓慢增长、趋于平缓3个阶段;各因素对裂隙发育影响程度由强至弱依次为初始含水率、干密度、干湿循环次数;含裂隙试样剪切时遇到裂隙剪切应力会发生暂时性衰退,不同裂隙参数试样的黏聚力变化显著,而内摩擦角变化甚微,内摩擦角变化主要取决于土体干密度的变化,而黏聚力变化取决于初始含水率,抗剪强度主要与黏聚力相关联。为研究土体抗剪强度与裂隙参数的关系,拟合得到了裂隙率与黏聚力的指数关系模型,发现其拟合变化曲线呈凹形的抛物线变化,其抛物线分急剧降低和趋于稳定2个阶段。研究成果可为预崩解炭质泥岩路堤工程施工及稳定性分析...     

干湿循环下石灰改良膨胀土特性研究

为研究干湿循环下石灰改良膨胀土特性,进行了击实试验、自由膨胀率试验、裂隙发育试验及固结快剪试验。结果表明：随石灰含量增加改良膨胀土自由膨胀率显著降低,干湿循环条件下,石灰掺量为3 %时出现细微裂隙且表面脱落,5 %时未出现可见裂隙,表面局部脱落,7 %时未产生明显裂隙;内摩擦角和黏聚力随石灰含量增加而增大,干湿循环过程中内摩擦角基本保持不变,而黏聚力在第一次干湿循环后降低35 %,后续基本保持不变,根据现场施工和经济性,建议石灰掺量宜选5 %。     

原状粉质黏土抗剪强度的恢复试验研究

利用静力三轴仪对长春地区原状土进行固结不排水抗剪强度试验,根据摩尔强度理论得出原状土的抗剪强度指标c和φ值。然后加入不同含量的氯化钙、明胶及氯化钙、明胶组合剂,对扰动土进行重塑,分别得出与原状土强黏聚力明胶含量,与原状土内摩擦角氯化钙含量,以及原状土黏聚力和内摩擦角两者添加剂组合含量,并分析黏聚力和内摩擦角影响因素和加入添加剂重塑土抗剪强度变化的原因。研究结果表明:含1%明胶、7%氯化钙重塑土黏聚力和内摩擦角与原状土基本拟合。     

红黏土重塑结构的抗剪强度影响因素试验研究

为探究基于红黏土重塑结构的强度特征及其影响因素,通过现场采集和室内筛分设置4种材料级配,在不同的级配结构、含水率和竖向荷载条件下,采用直剪仪对重塑样品进行剪切强度测试。基于测试结果研究各因素影响下的重塑体结构强度,并进行显著性分析,探讨各因素对重塑结构强度的影响程度。     

干湿循环对路基不同液限粘土强度影响研究

通过不同液限粘土干湿循环条件下的快剪试验,对不同路基粘土的抗剪强度干湿循环条件下的变化规律作了对比研究.结果表明:经过多次干湿循环变化后,不同液限路基粘土强度变化趋势大致相同,主要表现为抗剪强度及其相关参数的衰减,且在第一次干湿循环后衰减幅度最大,之后慢慢减小;但是衰减程度各不相同,表现为随着液限的增加,路基粘土的干湿循环效应越明显,即高液限粘土在干湿循环作用下衰减程度大于低液限粘土.     

干湿循环作用下高液限黏土抗剪强度试验研究

高液限粘土是一种不良土质,在我国南方多雨地区非常常见,采用高液限粘土填筑库区路基是公路建设过程中常见的技术问题之一。以不同次数的增湿和烘干过程模拟干湿循环条件,并对这种模拟下的高液限黏土在自主研发的大型直剪仪上不同垂直压力下进行直剪试验,得到0～5次干湿循环条件下高液限粘土的强度参数值,分析出在5次干湿循环后粘聚力和内摩擦角各自衰减54％和26％基本趋于稳定。     

交通荷载作用下淤泥质黏土不排水剪切强度特性研究

动荷载加载时软土会产生超静孔隙水压力,使有效应力逐渐降低,引起软土不排水强度衰减。为了研究软土在动荷载作用下随振动次数变化的强度软化规律,建立一个考虑振动频率因素的动孔压-振动次数关系计算公式,进行试验验证分析,并将该公式引入基于临界土力学理论的动荷载作用下不排水抗剪强度计算公式中,从机理上分析不排水抗剪强度随振动次数变化关系曲线的发展规律,与试验结果进行对比验证。结果表明:改进的孔压-振动次数关系计算公式能考虑振动频率的影响,在10 000振动次数下u/σ’3为0.45~0.65。建立的半经验不排水抗剪强度-振动次数关系计算公式能预测不同振动频率下,任意振动次数的不排水强度值,振动次数为10 000时不排水抗剪强度衰减到25%~80%。     

干湿循环下改良红黏土填料回弹模量变化分析

针对机制砂与生石灰两种改良红黏土,开展了不同掺量及不同干湿循环次数下改良红黏土填料的回弹模量试验。结果得出:改良红黏土的回弹模量随生石灰和机制砂掺量的增加均呈线性递增关系,生石灰改良红黏土回弹模量的增长速率明显大于机制砂改良红黏土;随着干湿循环次数增加,素红黏土和机制砂改良红黏土的回弹模量值呈对数函数衰减,而生石灰改良红黏土的回弹模量则呈现不降反升的趋势,表明机制砂对红黏土填料长期水稳定性的改善效果不明显,生石灰的改良作用显著。     

干密度和饱和度对重塑非饱和坡积土强度特性影响的试验研究

以湘潭北站附近某边坡的坡积土为研究对象,开展3种不同干密度下9组不同饱和度的抗剪强度试验。研究结果表明:干密度越大,非饱和土的抗剪强度越高,且随着饱和度从饱和状态到残余状态呈现增、减和稳定3个阶段;黏聚力也随着饱和度的减小呈现增、减和稳定3个阶段,变化规律近似呈正态分布,内摩擦角随饱和度增大呈非线性减小;黏聚力随干密度的增大而增大,干密度对内摩擦角影响较小;建立了含有饱和度的非饱和土总应力抗剪强度实用公式。     

粘土隧道变形段处理方法研究

针对密兴路改建工程火郎峪隧道变形事故,结合粘土围岩特性,对隧道变形段采取临时加固、注浆加固、增设刚拱桥、超前小导管加固等多种方法综合处理。结果表明,采用综合处理方法能有效防止隧道围岩变形的继续发生．保证隧道围岩的整体稳定性。确保隧道安全施工。     

含水量对压实粘土的变形及强度性能的影响

通过室内压缩试验和直剪试验,研究了含水量对压实粘土的压缩变形与抗剪强度的影响,并从土体结构与土中基质吸力变化两个方面分析了作用机理。试验表明:随压实含水量增大,粘土的压缩变形增加、抗剪强度降低;粘聚力随压实含水量增加并非单调变化,其曲线形式类似于“”形;内摩擦角随压实含水量增加,大体上是减小的。压实粘土浸水饱和后,压缩变形显著增加,抗剪强度和粘聚力则显著降低。且压实含水量越小的土体在其他条件相同时,因饱和引起的压缩变形、抗剪强度和粘聚力损失较大,内摩擦角受浸水饱和的影响较小。     

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。     

重复荷载作用下粉土永久变形预估模型

利用万能材料试验系统,在不同含水量、压实度和偏应力等影响因素下,对粉土进行了重复荷载三轴试验;同时根据永久变形试验结果和Tseng-Lytton永久变形预估模型形式,对Tseng-Lytton模型进行了改进和标定,建立了含水量与回弹模量双重因素影响下的粉土永久变形预估模型。可信度分析结果表明,所建立的模型可用于粉土的永久变形预估,但所建立的预估模型有必要在以后的工作中根据现场实际情况提出合理的修正系数。