山区公路路基填料大型三轴试验研究

通过大型三轴试验,对粗粒料的力学特性进行了研究。结果表明:初始密度相同时应力-应变关系曲线与围压有关,低围压下表现为弱应变软化型,高围压下表现为应变硬化型;低围压下,粗粒料在剪切过程中先剪胀后剪缩,随着围压增大,体变表现为剪缩,但体缩率逐渐减小并趋于稳定;粗粒料在剪切过程中具有表观凝聚力,内摩擦角随围压增大而减小。     

水泥土单轴抗拉强度试验研究

现代建筑物的高大发展趋势对地基土体的力学性能提出了更高要求。利用水泥对土的抗压、抗剪、抗拉等力学性能改善突出的特点,水泥土在地基加固、边坡处理、渠道防渗、抗渗等方面将有着广泛应用前景。为了探索水泥土抗拉强度随水泥掺量、龄期的变化规律,采用特制单轴拉伸仪,对不同水泥掺量和龄期的水泥土进行了室内单轴直接拉伸试验研究。结果表明：水泥土单轴抗拉强度较素土显著增强,随水泥掺量和龄期的不同,呈现出有一定规律的变化。结论对水泥土的拉伸破坏理论研究和实际工程应用都具有积极的探索意义。     

水泥土-混凝土界面特性试验研究

水泥土-混凝土的界面特性是控制劲性复合桩竖向承载力和沉降特性的关键参数。文章设计了水泥土-混凝土制样方法,通过直剪试验研究了水泥土-混凝土界面特性,并分析了水泥土中水泥掺入量、混凝土强度等对界面特性的影响规律。试验结果表明,混凝土-水泥土破坏面位于两者交界面上;水泥土强度较低时,界面破坏模式为塑性破坏,随着水泥土强度的提高,脆性特征逐渐显现,破坏模式由塑性破坏转为脆性破坏;界面剪切强度与法向应力符合库伦定律;在一定的水泥土无侧限抗压强度范围内,界面黏聚力与水泥土无侧限抗压强度符合近似线性函数,但界面摩擦角与水泥土强度之间的相关度不密切;界面剪切强度约为水泥土无侧限抗压强度0.188倍。     

水泥改良土填料试验研究初探

通过室内试验,对水泥改良土的物理性质、应力-应变关系、强度特性、压缩特性进行了研究。试验结果表明:最大干密度随水泥掺和比的增加变化不明显;水泥土的应力—应变曲线呈软化型,存在明显的应力峰值点,以脆性破坏为主;水泥土样的抗剪强度和压缩模量与掺和比呈正相关性,压缩系数随水泥掺和比的增加而减少;素土经改良后具有良好的水稳定性,强度损失明显减少,以6%水泥土的水稳定性最佳。     

水泥稳定低塑性土路基的优化设计及应用技术分析

低塑性土由于透水性高,容易松散,稳定性差等特性而不能直接作为路基使用,必须采取一定的稳定措施方可使用。为了研究水泥稳定后低塑性土的特性,对低塑性土掺加一定量的水泥后进行室内试验,结果显示:随着水泥掺量的增加,水泥土的强度和干缩性随之升高;在此基础上,保证强度的前提下,控制水泥掺量使水泥土干缩特性降到最低,得出最优化配合比为水泥掺量为4%,最佳含水率为18.3%;并通过益阳至马迹塘高速公路工程的应用,检测结果表明,水泥稳定低塑性土路基能够满足强度和压实度的规定要求。     

三向应力下典型岩石破坏预警及峰后特性

为探讨岩石在三向应力下的变形、破坏规律及其峰后本构模型,对不同围压下石灰岩和砂岩进行了三 轴压缩全过程试验,分析了2种典型岩石的变形、破坏规律和峰前、峰后承载能力与变形之间的关系,在此基础 上建立了岩石的本构模型.研究结果表明:石灰岩在低围压下易于发生失稳破坏,在高围压下较难发生失稳破 坏,围压的增大对岩爆有一定抑制作用;同种岩石峰值应力时对应的环向应变不随围压的改变而改变,近似为一 定值,可以将其作为岩石破坏的一个预警指标;石灰岩的剪胀效应发生在破坏后,而砂岩在轴向应力达到其峰值 的70%左右时就开始出现剪胀;岩石峰后应力与其承载能力相等,由侧向变形控制,随侧向变形增大逐渐衰减 至残余强度;基于本构模型的计算结果与三轴压缩试验结果吻合较好.      

超固结比影响下饱和黏土力学特性试验研究

利用合肥地铁站基坑黏土进行了5种超固结比(OCR)下的原状和重塑饱和土快剪试验,分析了原状土和重塑土在不同OCR下的剪切性状、抗剪强度及强度指标黏聚力(c)和内摩擦角(φ)的变化规律。结果显示:不同OCR原状土多为应变硬化性状,重塑土超固结时多为应变软化、欠固结多呈应变硬化性状;同竖向应力时,重塑土峰值抗剪强度随OCR增加而增大;同OCR时,重塑土峰值抗剪强度随竖向应力增大而增大;同前期固结应力(p_c)和OCR时,原状土峰值抗剪强度较重塑土大;重塑土按同OCR求抗剪强度指标时,OCR增大c减小、φ增大;重塑土按同pc求抗剪强度指标时,p_c增加c先增大后减小、φ增大;原状土抗剪强度破坏曲线在p_c值处呈明显向下弯折性状。     

木质素改良土抗剪强度参数试验研究

为了提高高液限黏土的工程性能,采用造纸产业副产品木质素对其固化改良,通过直接剪切试验研究了改良土的抗剪强度及其参数指标的变化规律。试验结果表明,随着木质素掺量的增加,改良土的抗剪强度呈现先增大后减小的趋势,木质素掺量为3%时,改良土的抗剪强度最大。改良土的黏聚力与抗剪强度的变化规律类似,也是在木质素掺量为3%时达到最大值,而改良土的内摩擦角则随着木质素掺量的增加而不断增大。随着养护时间的增加,木质素改良土的抗剪强度、粘聚力和内摩擦角都是逐渐增大的,其中内摩擦角的增长幅度尤为明显。     

RAP掺量和水灰比对再生水泥混凝土力学性能的影响研究

研究了沥青路面回收料（RAP）掺量和水灰比（Rw/c）对沥青路面回收料再生水泥混凝土抗压强度、劈裂强度和抗折强度等力学性能的影响,分析了RAP-RCC的破坏机理。结果表明：掺入RAP会降低再生水泥混凝土的抗压强度、劈裂强度和抗折强度等力学性能,且RAP掺量越大力学性能下降越显著;拉压比和折压比均随着RAP掺量的增大而小幅增大,RAP的掺入对混凝土的韧性有所提升。     

清洗后的劣化道砟直剪力学特性分析

为探究劣化道砟力学特性及其循环利用机理,分别针对清洗后掺加不同比例新道砟的劣化道砟,结合洛杉矶磨耗试验仪和应变控制式直剪仪,开展了不同比例新旧道砟混合体的直剪试验,探讨了不同垂压(50、100、200 k Pa)下不同比例新旧道砟混合体应力应变特征.研究结果表明:劣化道砟抗剪强度随新道砟含量增多而增大,如100 k Pa垂压下,新道砟含量为50%和100%的样本抗剪强度分别为143.4 k Pa和176.7 k Pa,比劣化道砟抗剪强度分别提高了24.0%和52.9%;劣化道砟剪胀现象随新道砟含量增多而越不明显,如100 k Pa垂压下,新道砟含量为50%和100%的样本最大剪胀量分别为9.842 mm和7.969 mm,比劣化道砟最大剪胀量分别降低了25.8%和39.9%;清洗后劣化道砟力学性能与新道砟差别较小,在一定条件下可与新道砟混合重复使用.     

冻融循环对云贵高原尾矿土力学性质的影响

为研究尾矿力学指标在冻融循环过程中的弱化规律,基于冻融尾矿土的常规三轴固结不排水剪切试验,对冻融前后尾矿土的各项力学指标进行了分析. 首先对尾矿土试样进行开放条件下的冻融试验,设置0、1、5、10、15次冻融;然后对不同冻融次数下的尾矿土进行常规三轴固结不排水剪切试验,设置50、100、200、300 kPa 4组围压;最后基于试验结果,对抗剪强度、峰值抗剪强度及弹性模量等力学指标进行分析. 研究表明:冻融对尾矿土的力学性质影响显著,随着冻融次数的增加,其应力-应变关系曲线由应变软化型逐渐向加工硬化型发展;破坏形式由脆性剪切破坏转变为延性破坏,剪切过程中孔压负增长的趋势逐渐减弱至消失;抗剪强度指标、峰值抗剪强度及弹性模量逐渐降低,其中,尾矿土受第1次冻融的扰动最大,表现为有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低了30.55%和6.33%;峰值抗剪强度下降比的平均值达42.66%,弹性模量下降比的平均值达33.61%;10次冻融后尾矿土的力学指标趋于稳定,从第10次到第15次冻融,有效凝聚力和有效内摩擦角分别降低2.94%和0.37%;峰值抗剪强度下降比的平均值和平均弹性模量下降比的平均值分别为2.53%和4.03%,建议采用冻融10次的力学指标作为工程设计的依据.      

不同含水率下的原状全风化花岗岩强度与变形试验研究

运用新型发明专利——应力控制式三轴仪对广州—佛山—肇庆高速公路研究路段全风化花岗岩边坡原状土进行低围压控制的室内三轴试验,得出了原状花岗岩残积土与原状全风化花岗岩的抗剪强度指标与弹性模量在不同含水率下的变化曲线。研究表明含水率对原状土体性质影响很大,含水率越大土体抗剪强度指标越小,弹性模量随含水率的增大呈现先增大后减小的趋势,在最佳含水率附近达到最大值。     

加筋泡沫轻质土三轴剪切力学特性

通过三轴剪切试验, 对比在不同加筋率和围压下, 聚丙烯纤维加筋泡沫轻质土的剪切力学特性; 研究了泡沫轻质土各强度参数与加筋率、围压之间的关系, 获取了加筋泡沫轻质土裂纹扩展规律, 建立了应力-应变全曲线方程, 提出了加筋泡沫轻质土各强度参数关于加筋率和围压的本构方程; 将不同加筋率的试验数据归一化处理后进行分析, 得到了加筋泡沫轻质土的应力-应变全曲线方程, 获取了曲线方程中各参数关于加筋率、围压2个变量之间的函数关系。分析结果表明: 加筋泡沫轻质土三轴剪切强度和黏聚力均随加筋率增加呈现先增加后减小的趋势, 在加筋率达到0.75%时达到峰值; 加筋泡沫轻质土的内摩擦角受加筋率影响较小, 说明纤维作用主要是通过改变材料黏聚力来影响加筋泡沫轻质土的强度; 而强度降低率随着加筋率增加呈现明显的下降趋势, 最大从40%左右降低至10%左右时达到稳定; 加筋率一定时, 加筋泡沫轻质土的极限强度和残余强度均随着围压的升高呈增加趋势; 经过分析体积裂纹曲线发现加筋泡沫轻质土破坏时主要经历受压、产生裂缝、纤维承受拉力限制裂缝、裂缝扩展张力过大纤维拔出4个阶段, 而加筋泡沫轻质土达到屈服阶段时往往包括裂纹的稳定扩展阶段和裂纹的不稳定扩展阶段2个裂纹发育过程, 由于缺乏筋材, 泡沫轻质土属于脆性破坏, 因此, 没有裂纹不稳定增长阶段。      

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。     

加筋黏性土加筋效果的三轴试验研究

为研究施工期加筋黏性土的加筋效果,考虑加筋构筑物施工速度快、排水条件差等不利条件,选用各向同性的铝箔做加筋材料,采用三轴试验研究施工期加筋黏性土强度及变形破坏特性.试验结果表明:加筋黏性土的应力-应变特性曲线呈应变软化型,试样均表现为拉断破坏;相同轴向应变时,围压越大,轴差应力越大;围压一定时,加筋层数越多,加筋效果越好;高围压下需达到一定轴向应变,筋材即发挥作用,围压越大滞后效应越明显;黏性土中加筋作用表现为土体黏聚强度的增加,说明准黏聚力理论可用于分析评价施工期加筋黏性土的加筋效果.     

含盐量对水泥土强度影响的试验研究

通过对含盐水泥土进行大量的室内试验,分析含水量、龄期、水泥用量、含盐量对水泥土强度的影响,结果表明:含盐量对水泥土强度的提高或减小有一个阈值。当盐渍土的含盐量高于或低于这个阈值时,会对水泥土产生不同的作用。关于盐类对水泥土强度的影响从机理上进行阐释,可以总结出高含盐量对水泥土破坏作用的对策。     

含盐量对水泥土强度影响的试验研究

通过对含盐水泥土进行大量的室内试验,分析含水量、龄期、水泥用量、含盐量对水泥土强度的影响,结果表明:含盐量对水泥土强度的提高或减小有一个阈值。当盐渍土的含盐量高于或低于这个阈值时,会对水泥土产生不同的作用。关于盐类对水泥土强度的影响从机理上进行阐释,可以总结出高含盐量对水泥土破坏作用的对策。     

公路淤泥质地基水泥搅拌桩加固效果研究

为探索水泥搅拌桩加固淤泥质地基控制效果,依托印度龙湾1#公路淤泥质地基工程,首先分析了淤泥质土的基本物理力学特性,然后借助淤泥质土水泥固化试验,探索了水泥掺量为0.0%、2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%和15%固化土养护7d、14d和28d时的无侧限抗剪强度、不排水抗剪强度和抵抗变形能力,并据此为水泥搅拌桩确定最佳水泥掺量;最后建立数值模型,对公路淤泥质地基采用水泥搅拌桩加固控制效果进行分析。结果表明:海相淤泥质土具有含水量高、低强度、高压缩性、渗透性差、天然地基承载力低等特点;水泥掺量达到15%时,抗剪强度与抗压强度增长了约40倍,杨氏模量E增加了约250倍;龄期与水泥固化土的强度和变形密切相关,前14d龄期内能够完成28d龄期内增长值的80%左右;公路淤泥质地基采用水泥搅拌桩加固后,路基面沉降在填筑结束后20d内基本完成,侧面验证了其加固控制效果较好。     

含盐量对水泥土强度影响的试验研究

通过对含盐水泥土进行大量的室内试验,分析含水量、龄期、水泥用量、舍盐量对水泥土强度的影响,结果表明：含盐量对水泥土强度的提高或减小有一个阈值。当盐渍土的含盐量高于或低于这个阈值时,会对水泥土产生不同的作用。关于盐类对水泥土强度的影响从机理上进行阐释,可以总结出高含盐量对水泥土破坏作用的对策。     

不同改良剂对高液限土力学特性改良效果研究

为了研究不同固化剂对高液限土力学特性的改良效果,选取了石灰、水泥和玄武岩纤维三种改良剂对高液限土进行改良,通过无侧限抗压强度试验和直剪试验,以无侧限抗压强度、抗剪强度、黏聚力、内摩擦角作为力学强度指标,研究三种改良剂对高液限土的改良效果。研究结果表明：三种改良剂均能够改善高液限土的力学性质;水泥掺量、石灰掺量与抗剪强度、黏聚力和无侧限抗压强度呈正比关系;玄武岩纤维掺量与抗剪强度、黏聚力和无侧限抗压强度呈现出先增大后减小的关系。