滨海盐渍土的强度特性试验与机理分析

为深入研究滨海盐渍土等特殊黏土的不良工程特性产生的物理化学机制,结合中国交通建设股份有限公司在科威特 Bubiyan 岛的海港盐渍土软基加固工程现场的盐渍土地基开展试验研究。通过十字板剪切试验、三轴试验、直剪试验、液塑限试验与成分分析、电化学特性等物理化学试验,探讨在水的作用下由可溶盐离子引起的土颗粒表面微电场的变化对盐渍土抗剪强度的影响,并与广州南沙软土的工程特性进行了对比。试验及分析结果表明,自然成因、可溶盐含量和颗粒表面电荷密度是两者在强度特性上产生差异的重要原因,同时也是科威特滨海盐渍土具有低强度、低液塑限等宏观不良工程特性的主要因素,对滨海盐渍土强度特性的研究为指导该项目的软基处理方案提供了实验参数与理论基础,并为滨海盐渍土地区的地基处理提供了有益的参考。     

灰色关联优势分析在盐渍土工程中的应用

在我国西部广大地区如新疆等地广泛分布着大量的盐渍土,在外界条件影响下,其土体中盐碱成分存在迁移和聚集、反复结晶和溶解现象,造成盐渍土积盐与脱盐过程频繁交替,使其表现出溶陷特性,严重危害建筑物的安全运行。选取几种典型的盐渍土进行室内溶陷性试验,并通过灰色系统理论的研究方法,分析了影响盐渍土溶陷系数的各因素的权重关系。研究结果表明,干密度对盐渍土溶陷系数的影响最大,其次是塑限、液限及土的含水率。这一研究结论可为盐渍土的溶陷性病害防治提供相应的理论依据。     

罗布泊盐渍土含盐量与电导率及稠度指标的关系

选取罗布泊地区两种典型天然细粒盐渍土,进行易溶盐试验和电导率测定。结果表明,该地区盐渍土易溶盐含量与电导率呈线性关系,随着含盐量增加电导率增加。洗盐后,两种盐渍土随着含盐量的减小电导率相应减少;与此同时,液塑限含水率随着含盐量的减小都有增加的趋势。氯盐渍土液塑限含水率随易溶盐含量的减小而增大,当减小到1%时,变化减缓;硫酸盐渍土的液塑限含水率随易溶盐含量的减小呈现出先减小后增大的趋势,含盐量达到0.8%时才有明显增加。含盐量的存在使得盐渍土中的土颗粒吸附水的能力降低,液塑限含水率降低,含盐量减小后,土颗粒吸附水的能力恢复,液塑限含水率增加。更多还原     

渤海近海口软黏土液塑限试验研究

液塑限是为细粒土定名分类、评价工程性质的重要参数,通过对渤海近海口沉积的软黏土进行液塑限联合测定试验和颗粒分析试验,研究了该地区细粒土的液塑限影响因素,并提出了一些建议。研究结果显示,土体中胶粒含量影响着土体的塑性指数,并且在反映土样可塑性时有一定的界限和范围,渤海近海口软黏土胶粒临界含量为7.5%。对不同规范所取的测点入土深度区间进行试验研究发现,《土工试验规程》与《土工试验方法标准》测得的土体液塑限指标不同,其原因可能是测点入土深度和对应的含水率并非理想的线性关系,建议在进行液塑限联合测定时考虑此因素,从而使结果更加准确。     

粉煤灰改良氯盐渍土工程特性试验研究

为研究粉煤灰改良氯盐渍土工程特性的效果,采用人工配置氯盐渍土,进行室内改良氯盐渍土的强度与变形特性试验。在定性分析的基础上,定量分析了粉煤灰掺量对改良氯盐渍土强度及变形特性的影响。结果表明,适量添加粉煤灰能够很好地改良氯盐渍土的强度与变形特性。在试验条件下,粉煤灰改良氯盐渍土的最优掺量为25%。     

含盐量垂直迁移对渠道填筑质量影响分析

文中对吉林西部盐渍土地区典型区盐渍土含盐量,进行垂直分布试验,试验结果表明,该区域盐渍化土含盐量垂直分布不均,并且含盐量具有随季节迁移的特点。根据试验结果及盐渍土的工程特性,提出了该地区渠道填筑的质量保证措施。     

竖向渗透分层取样技术在液塑限联合测定试验中的应用

岩土工程实践中,一般通过测定黏性土的液塑性指数来确定其具体分类,并据此判断土体的基本工程性质.但目前《土工试验方法标准》(GB/T 50123—2019)中推荐的液塑限联合测定试验法存在一定的缺陷,制作出的土样干密度差异明显,使得试验过程中得到的数据点在双对数坐标轴上离散性很大.通过对国标中推荐的液塑限联合测定法进行改...     

冻融循环作用下寒旱区盐渍土中水、盐迁移研究综述

盐渍土在冻融循环作用下会发生水盐迁移,造成土体结构破坏及强度损伤,给工程建设造成危害。为深入认识和总结盐渍土水盐迁移规律、影响、治理措施等研究成果,分别对盐渍土室内试验、现场试验、土体病害机理及改良措施等的现状、结果、问题进行了简要回顾和总结,讨论了土体含水量、含盐量、盐分种类、荷载、温度、干密度等对水盐迁移的影响及影响程度,重点介绍了基于自然环境下的水盐迁移试验所取得的水盐迁移运动分布特征、土层温度场变化特征方面等研究成果,并指出水、热、盐、力四场耦合因素下的试验研究是未来盐渍土研究的方向。冻融循环作用下的盐渍土的水盐迁移作用会导致土体盐-冻胀现象,进而引起盐渍土物理力学性质变化,而相关研究表明充分运用地基加固、固化剂加固和温度控制等措施隔绝水盐运移通道、减小温度对土体的干扰可以实现对盐渍土的治理和改良。     

冻融循环作用下盐渍土病害机理及改良技术综述

盐渍土在冻融循环作用下,主要表现出盐胀和冻胀特性,对土体结构造成破坏,土体发生变形,从而降低土体强度,给工程建设造成危害。为改良盐渍土、防治盐渍土病害,从盐渍土病害产生的机理出发,介绍了结晶压力是导致土体结构发生破坏、土体发生变形的本质因素,证实了结晶压力的大小与孔隙大小有关。水盐迁移会加剧盐胀和冻胀的发生。在冻融循环作用下,水分和盐分向土体表层发生运移。盐渍土的盐－胀特性受土体的干密度、含水量、含盐量、荷载和温度的影响,不同因素的影响程度不同,干密度的影响较含水量小。干密度越大、含水量和含盐量越高、降温速率越慢,盐－冻胀越强烈。荷载对盐－冻胀有抑制作用。通过对盐渍土病害机理的研究,结合盐渍土盐－冻胀的影响因素,从土质改良、加固土体、阻断水盐通道和温度控制四个方面阐述了冻融作用下盐渍土的改良方法,可供盐渍土地区的工程建设参考。目前关于结晶压力的研究主要是定性方面的,水盐迁移的研究以室内试验为主。未来对盐渍土病害机理的研究将主要集中在结晶压力的定量研究和水盐迁移的现场试验等方面。     

冻融循环作用下盐渍土病害机理及改良技术综述

盐渍土在冻融循环作用下,主要表现出盐胀和冻胀特性,对土体结构造成破坏,土体发生变形,从而降低土体强度,给工程建设造成危害。为改良盐渍土、防治盐渍土病害,从盐渍土病害产生的机理出发,介绍了结晶压力是导致土体结构发生破坏、土体发生变形的本质因素,证实了结晶压力的大小与孔隙大小有关。水盐迁移会加剧盐胀和冻胀的发生。在冻融循环作用下,水分和盐分向土体表层发生运移。盐渍土的盐-胀特性受土体的干密度、含水量、含盐量、荷载和温度的影响,不同因素的影响程度不同,干密度的影响较含水量小。干密度越大、含水量和含盐量越高、降温速率越慢,盐-冻胀越强烈。荷载对盐-冻胀有抑制作用。通过对盐渍土病害机理的研究,结合盐渍土盐-冻胀的影响因素,从土质改良、加固土体、阻断水盐通道和温度控制四个方面阐述了冻融作用下盐渍土的改良方法,可供盐渍土地区的工程建设参考。目前关于结晶压力的研究主要是定性方面的,水盐迁移的研究以室内试验为主。未来对盐渍土病害机理的研究将主要集中在结晶压力的定量研究和水盐迁移的现场试验等方面。     

黑龙江地区渠道基土工程性质试验分析

黑龙江地区广泛分布有水敏性的分散性土和膨胀土,这些特殊土的存在对渠道工程的安全运行造成严重威胁。在分析土样物化性质和矿物成分的基础上,采用多种试验方法对龙头桥、蛤蟆通、引汤灌区渠基土的膨胀性、分散性和力学性质进行了研究,探讨了生石灰对土样分散性和膨胀性的处理效果。试验结果表明:3个灌区的土样均属于膨胀土,其中龙头桥灌区土样的膨胀性较强;蛤蟆通灌区的土样属于分散性土,引汤灌区的土样属于非分散性土;3个灌区土样的抗剪强度不高,黏聚力值为13.62~49.60 kPa,内摩擦角为1.0°~24.5°。由于龙头桥灌区土样的有机质含量很高,该灌区土样的黏聚力比其他两个灌区高,而内摩擦角比其他两个灌区低;低掺量下的生石灰对土样的分散性和膨胀性有较好的改性效果,该方法适用于处理不良渠基。     

临淮岗副坝弱膨胀土填料试验成果分析及应用

临淮岗副坝为均质土坝,沿线料区大多具有弱膨胀性,对工程不利。为了解料区膨胀土的主要工程性质,在副坝沿线的4个料场的不同位置,分别取样进行了物理力学性试验和矿物化学分析试验,并根据击实试验结果,配制不同含水率和干容重的试样,进行膨胀力、膨胀率、收缩、常规直剪、排水反复直剪、反复胀缩剪切、三轴剪切、大试样干湿循环等试验,通过对以上各项试验结果的分析,了解了临淮岗副坝沿线膨胀土的工程性质,提出了副坝填筑时建议选用的抗剪强度、含水率、干容重等控制参考值,具有重要的实用价值。     

基于孔穴扩张理论的黏性土不排水剪强度计算

确定黏性土不排水抗剪强度(c_u)的常规测试方法存在着取样扰动或测试深度不足等缺陷,提出了基于孔穴扩张理论的黏性土不排水抗剪强度的测试方法,并应用于花岗岩残积黏性土、辉绿岩残积黏性土和花岗岩残积砂质黏性土的旁压试验和静力触探试验成果解释中,将两种试验得到的c_u值进行对比。结果表明:旁压理论的假设条件导致旁压试验得到的c_u值较静力触探试验得到的c_u值大,其中等容剪切法计算过程对初始扰动和应变数据的选择非常敏感,导致计算结果差异较大;直接传统法能够克服初始扰动,c_u值受临塑压力的影响较小,计算结果与土体性质以及试验点深度较吻合,其c_u值约为静力触探试验的1.2倍,是一种简单、有效的确定黏性土不排水抗剪强度的方法。     

含水率对红土结构强度影响的试验研究

本文以探求含水率对红土结构强度影响为目标,对不同含水率的原状红土和重塑红土进行了直接剪切试验,比较了不同垂直压力和不同含水率条件下原状与重塑红土的应力差。实验结果显示：在小变形阶段,原状红土与重塑红土的强度大小不具有绝对的可比性,但随着变形的发展,剪切应力差逐渐增大或趋于稳定。水对红土颗粒之间的胶结作用具有较大影响,在相同压力下,低含水状态下红土的抗剪强度差大于高含水状态,而高含水状态下的红土结构性能则在剪切作用的开始阶段就已被完全发挥。此外,红土的结构强度与土体的含水状态、固结状态密切相关,表现为随着含水率的增加和固结作用的减少而降低,随着含水率的减少和固结作用的增加而升高。在实际工程应用中应充分考虑含水率和固结状态对红土结构强度的影响,以确保准确评估土体力学性质。     

Characteristics of structural loess strength and preliminary framework for joint strength formula

The strength of structural loess consists of the shear strength and tensile strength. In this study, the stress path, the failure envelope of principal stress （ Kf line）, and the strength failure envelope of structurally intact loess and remolded loess were analyzed through three kinds of tests： the tensile strength test, the uniaxial compressive strength test, and the conventional triaxial shear strength test. Then, in order to describe the tensile strength and shear strength of structural loess comprehensively and reasonably, a joint strength formula for structural loess was established. This formula comprehensively considers tensile and shear properties. Studies have shown that the tensile strength exhibits a decreasing trend with increasing water content. When the water content is constant, the tensile strength of the structurally intact soil is greater than that ofremolded soil. In the studies, no loss of the originally cured cohesion in the structurally intact soil samples was observed, given that the soil samples did not experience loading disturbance during the uniaxial compressive strength test, meaning there is a high initial structural strength. The results of the conventional triaxial shear strength test show that the water content is correlated with the strength of the structural loess. When the water content is low, the structural properties are strong, and when the water content is high, the structural properties are weak, which means that the water content and the ambient pressure have significant effects on the stress-strain relationship of structural loess. The established joint strength formula of structural loess effectively avoids overestimating the role of soil tensile strength in the traditional theory of Mohr-Coulomb strength.     

武汉天然老黏性土的压缩和剪切特性试验研究与数值模拟

武汉天然老黏性土是一种超固结硬黏土 ,在开挖卸载条件下容易产生应变软化 ,经常给深基坑、边坡工程带来不利影响.目前对其超固结性、结构性以及剪切特性等还缺少深入认识.利用高压固结仪和三轴剪切仪对其饱和原状样和饱和重塑样分别进行了压缩试验和三轴不排水剪切试验 ,并且应用上下负荷面剑桥模型对原状样的三轴不排水剪切试验进行了模拟.研究结果表明 :天然老黏性土为一种强超固结的结构性土 ,采用两种方法得到的原状土前期固结压力和结构强度基本一致 ;在低围压下 ,原状样明显表现出应变软化和剪胀性 ,其破裂面易受微裂纹影响;与文献中的天然软土不同 ,天然老黏性土在结构破坏后剪缩并不明显 ;原状样的黏聚力明显高于重塑样 ,两者内摩擦角非常接近 ;采用上下负荷面剑桥模型模拟的原状样应力-应变曲线和孔压曲线与室内试验结果基本一致.     

粗粒土组构二维模型试验研究

粗粒土的宏观力学性质取决于粗粒土的初始组构及剪切过程中的组构变化。为研究组构对粗粒土应力应变关系的影响,通过制取不同初始组构的试样,进行了粗粒土二维模型平行试验。应用计算机图像测量系统,对颗粒的运动进行量测,从而获得受力变形过程中组构的变化。通过分析组构与应力应变的关系,得到如下认识①平行试验的粗粒土的应力应变曲线有一定差异,说明组构对应力应变起决定作用;②在试样破坏之前,枝向量和颗粒长轴的定向性随着应力的增长逐渐增强;③峰值偏应力随着枝向量初始组构主值比的增大而增大;④平均枝长随体变的增大而略有减小;⑤平均配位数并未随着孔隙比的减小而增大,可能与模型试验中采用多边形颗粒及颗粒偏少偏大有关。     

某水电站大坝裂缝化灌混凝土芯样抗剪试验研究

混凝土拱坝、重力坝等的大体积混凝土在浇筑过程中产生的温度裂缝可能会成为大坝的安全隐患,尤其会降低大坝混凝土的抗拉、抗剪力学性能,影响大坝的长期稳定性和降低大坝的寿命。某水电站在大体积混凝土浇筑过程中,部分坝段受温度影响,形成一些贯通裂缝。采用该水电站大坝坝体的裂缝灌浆材料,在室内进行了无缝本体混凝土芯样抗剪试验、带缝(劈裂造缝)坝体混凝土立方体试件及混凝土芯样模拟化灌后的抗剪试验、化学灌浆后裂缝完整粘结的坝体混凝土芯样抗剪试验,并对试验结果进行了比较和分析。结果表明该工程坝体裂缝经化灌处理后,其抗剪特性参数f ′可以达到本体混凝土的83%;c′可以达到本体混凝土的68%;室内模拟灌浆的效果更好,f ′可以达到本体混凝土水平,c′可以达到85%以上。化学灌浆是处理大坝裂缝,提高混凝土抗剪强度和抗渗性能的一个有效措施,研究结果可以为化灌后混凝土的力学参数合理取值提供参考。     

碎石土大型直剪研究与边坡稳定性分析

高原碎石土力学成因比较特殊,且在西藏高原地区分布十分广泛碎石土边坡的稳定性问题又与碎石土的抗剪强度密切相关,因此科学地开展碎石土的力学试验,准确地获取其抗剪强度指标是解决工程中碎石土强度问题的基础。详细阐述碎石土大型剪切试验的国内外研究现状,采用大型室内及现场两用直剪仪分析西藏邦铺矿区碎石土力学性质。并结合大型剪切试验、室内试验成果、理论公式,利用国际知名软件FLAC^3D建立地质模型,分析了西藏邦铺北东碎石土边坡稳定性,为同类型碎石土地区边坡稳定性分析提供了可行的研究方法。     

石灰改性淤泥的抗压和抗剪强度试验研究

对未改性淤泥和石灰改性淤泥进行无侧限抗压强度试验,得到了长期养护90 d和360 d试样的应力应变关系、抗压强度、变形模量和破坏应变。通过固结排水直接剪切试验,得到淤泥固化前后的剪切应力位移关系、凝聚力和内摩擦角。结果表明:石灰的掺入使试样破坏应变明显减小,无侧限抗压强度和变形模量显著增加;石灰掺量达到某种程度后,继续添加石灰并不能改善土体力学性质,反而会引起劣化效果;抗压强度与变形模量之间服从线性关系,抗压强度与破坏应变之间服从幂函数关系;石灰掺量和法向压力变化会诱发试样剪切应力位移曲线发生变化;石灰可有效提高淤泥试样的凝聚力,但对内摩擦角并无显著影响。