水泥改良海相沉积淤泥质软黏土无侧限抗压强度试验研究

结合渤海近海口软基处理工程,对水泥改良海相淤泥质软黏土（即水泥土）分别在不同水泥掺量、不同龄期和不同养护条件下进行室内无侧限抗压强度试验。研究结果表明:水泥土无侧限抗压强度随着养护龄期和水泥掺入比的增加而增加;无侧限抗压强度增长速率随着养护龄期的增大而减小;标准养护条件下的水泥土无侧限抗压强度略低于自然养护条件的强度。     

干湿循环周次对川西红黏土影响的固结不排水剪切试验

选用成都市新津区红黏土,开展了针对经不同干湿循环周次n_dw作用的土样的固结不排水剪切试验,研究地下水位季节性反复升降对川西红黏土力学特性的影响。结果表明:随n_dw的增加,土样应力-应变曲线依次经历三个典型应力响应状态,分别为“应变硬化”型-“应变过渡”型-“应变软化”;在不排水固结剪切路径下,土样孔隙水压随n_dw的增加呈现逐渐增长的变化趋势,且初期的增长速率较大,后期趋于平缓;随n_dw的增加,有效应力路径曲线从最初的近似“S”型逐渐演化为“镰刀”型,干湿循环作用对土样的体应变产生较为显著的影响,随n_dw的增加,干湿循环引起的土样体积压缩应变越小。     

百喜草根系对土壤渗透性能的影响

研制室内渗透试验装置,通过对比试验,研究百喜草根系对砂质黏土渗透性能的影响,同时进行染色示踪优先流试验,探究百喜草根系对砂质黏土渗透性能的影响机理。结果表明,百喜草根系能较大幅度提高砂质黏土的渗透系数,其渗透系数是无根系土体的7.1～20.4倍;土体渗透系数随百喜草根系质量的增加而增大;渗透系数随土体深度的增大而减小,深度20～30 cm处有根系砂质黏土的渗透系数接近素土;根系的生长促进了土体内优先流的产生,有根系砂质黏土的染色面积占比及优先流路径长度均大于素土。     

桂林红黏土的失水收缩变形特征研究

失水收缩是土体发生开裂的原因之一。以桂林红黏土为研究对象,开展了室内自然蒸发条件下干密度ρd=1.3 g/cm3的无侧限收缩试验。试验结果表明:桂林红黏土土体失水收缩经历了未收缩、正常收缩、残余收缩和零收缩4个阶段;在正常收缩和残余收缩阶段,土体含水率处于19%～31%,随着土中水分蒸发,含水率逐渐减小,土体发生收缩;在未收缩和零收缩阶段,土体体积形变不受含水率减小的影响;当土体含水率处于31%～41%时,土体不发生收缩;当土体含水率处于41%时,从开始失水那一刻即可认为其处于非饱和状态。     

桂林红黏土干湿循环条件下饱和渗透系数及孔隙特征变化试验

以桂林红黏土为研究对象,采用抽真空饱和法、恒温干燥法对重塑土样作干湿循环,研究对渗透系数与干湿循环次数的关系,并结合压汞和电镜扫描分析不同循环次数下孔隙分布的变化特征。试验结果表明:桂林红黏土具有明显的片状结构,经过反复干湿循环,在孔隙水压力的作用下,孔隙孔径由双峰逐渐变为和原状土相似的单峰,中微孔隙都会向0.1～1.0μm的小孔隙靠近,孔隙孔径分布范围变小,在此过程中,游离土颗粒会被吸引在团聚体周围,使土粒孔隙形态更加平滑,且迂曲度与循环次数呈对数关系逐渐减小。压实重塑土样在经过3次干湿循环后,孔径结构变化基本稳定,渗透系数与同条件下原状土样相同,可替代无法获得符合试验条件的原状土样的结果。     

地铁盾构全断面淤泥质粉质黏土层掘进施工的技术研究

针对杭州某地铁盾构法区间隧道在淤泥质粉质黏土地层中盾构掘进出现的管片裂缝、破损、剥落、隧道轴线超限等问题进行了原因分析,同时提出了解决上述问题的技术措施和方法,可为在软土地层中盾构掘进提供参考。     

碱液处理红黏土抗压强度演变规律研究

针对影响碱液处理红黏土强度的主要因素,采用正交设计方法进行无侧限抗压强度试验,通过极差分析和方差分析相结合的方法研究含水率、碱液浓度、养护温度等因素对无侧限抗压强度的影响规律。结果表明：碱液处理后,红黏土的无侧限抗压强度提高显著,影响碱液处理红黏土无侧限抗压强度的主次因素依次为：碱液浓度、含水率、养护温度,最优水平组合为：含水率20%、碱液浓度2.0 mol/L、养护温度100℃。     

考虑黏土结构性影响的柱孔卸荷收缩问题解析及数值验证

圆孔收缩理论是岩土开挖问题的主要分析方法之一,然而已有研究中大多未考虑土体的结构性影响。为此,采用结构性参数和结构损伤速率分别表征土体结构性强弱和损伤快慢,基于S-CLAY1S模型求解了不排水条件下各向异性天然结构性黏土中的圆柱孔卸荷收缩问题。首先推导了反映应力-应变关系的弹塑性刚度矩阵,进而联立硬化法则和塑性区大变形理论,得到了关于有效应力分量、各向异性分量和结构性参数的微分方程组,并结合边界条件进行了求解;同时编写了S-CLAY1S模型的显式积分算法,通过相应的有限元数值解验证了理论解的正确性。结果表明：土体结构性对圆孔卸荷收缩过程影响显著,结构损伤使得孔周有效应力减小和超孔隙水压力增大,该现象随着土体结构性增强变得更为明显;土体抗剪强度随其结构破坏而降低,土体表现出应变软化特征,分析认为是缩孔过程中土体结构破坏引起的应力释放所致。参数分析表明结构损伤速率越大,缩孔过程中土体结构损伤效应的影响越显著。研究结果可为隧道围岩压力计算、竖井收缩变形预估以及钻孔泥浆护壁压力预测等提供理论依据。     

京沪高速铁路强夯碎石墩加固软弱黏土地基

通过强夯碎石墩施工过程中夯坑变形观察和超孔隙水压力测试，对京沪高速铁路枣庄一段路基4．4m～8．3m厚软弱黏土地基的加固效果进行了分析研究。结果表明，在强夯碎石墩施工的冲击作用下，土层内产生了较大的超孔隙水压力，但1天内能消散95％。在强夯碎石墩的动力固结和动力置换作用下，软弱地基得到了有效加固。     

土工格栅对受污道砟直剪特性影响的试验研究

为探究土工格栅对受黏土污染道砟力学特性的影响,通过对4种法向压力、3种黏土污染程度下土工格栅加固的道砟试样进行一系列直剪试验,对比分析土工格栅对道砟试样剪切强度和剪切变形的影响,研究了考虑黏土污染情况下土工格栅对道砟的加固效果. 研究结果表明:土工格栅增大了洁净及受黏土污染道砟试样的剪切强度,当污染指标VCI （void contamination index）为20%时提升峰值剪切强度最大达到24%;道砟剪切强度表现出典型的非线性特征,非线性强度准则拟合参数与道砟污染程度利用指数函数拟合,拟合结果可作为实际工程受污染道砟强度估计的依据;土工格栅可减小试样的最大剪胀量,同时可减小约0.7°～3.7° 的峰值剪胀角,并且在VCI为20%时土工格栅加固的效果最为明显.