季冻区土坡冻融界面土体的抗剪强度参数衰减

季节冰冻区土质边坡在春融期经常发生浅层滑坡,现象表明:一般情况春融期滑坡面位于冻融土体交界面处,冻融界面处的土体抗剪强度直接影响该地区土坡稳定性.设计不同配比材料形成冻融界面的抗剪强度模型试验,得到对应不同土体含水量以及冻融循环次数条件下的剪应力,计算出不同含水量和不同冻融次数条件下对应的c,φ值,依据试验结果提出冻融界面土体抗剪强度参数值随着含水量和冻融次数变化时的损伤模型.研究结果表明,抗剪强度参数随该两影响因素的增加而发生损伤.     

含水率对下蜀土抗剪强度的影响

为研究不同剪切方式中,含水率对下蜀土抗剪强度的影响,选取下蜀土为研究对象,进行多组原状土样的快剪、慢剪和反复直剪试验。试验结果表明:下蜀土试样含水率在19%~28.2%之间变化时,随着含水率的增加,土的抗剪强度总体呈下降趋势,但不同剪切方式中影响规律不同。快剪试验中,含水率对土体抗剪强度的影响较大,当含水率增加到23.5%附近时,黏聚力和内摩擦角均急剧下降;慢剪和反复直剪试验中含水率对土体的抗剪强度影响较小。快剪和反复直剪试验中,土的抗剪强度主要受黏聚力控制;慢剪试验中,土的抗剪强度主要受内摩擦角控制。快剪、慢剪和反复直剪分别模拟下蜀土滑坡中的快速滑动、缓慢滑动和古滑坡的再次滑动,试验结论可为不同类型下蜀土滑坡的防治工程提供参考。     

河北省非饱和土深基坑稳定性研究

为了研究河北省非饱和土深基坑的稳定性,首先采用三轴试验对不同含水量土样的抗剪强度参数进行了测定,探究土样含水量与抗剪强度参数的关系.然后,以河北省非饱和土基坑工程为例,对含水量不同的非饱和土深基坑边坡的稳定性进行了分析.研究结果表明:含水量变化对非饱和土的粘聚力有较大的影响,随着含水量的增加,土的抗剪强度参数降低,使得相同状态下基坑边坡的稳定安全系数呈现出明显的下降趋势.     

重塑非饱和土抗剪强度指标与含水状态变化的关系

土体含水状态的变化对非饱和土强度的影响极为明显,对重塑非饱和粉质粘土抗剪强度进行分析,建立非饱和土抗剪强度的计算模型.通过室内非饱和土快速剪切试验,得到不同含水量的非饱和土抗剪强度指标,根据数值分析,建立重塑非饱和粉质粘土抗剪强度指标与含水量的关系,为工程设计及施工提供依据.     

土体抗剪强度指标变异水平对边坡稳定安全系数取值的影响

针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题,基于极限状态的概率分析原理,采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算,讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律,分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著,呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势;为保证边坡具有相同的可靠性,安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应,据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。     

三峡库区某滑坡抗剪强度参数的反演分析

研究了三峡库区某滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征,分析了诱发坡体失稳的主要因素;应用边坡稳定性反演分析原理,对边坡滑移面的抗剪强度参数进行反演计算,并评价各参数的敏感性。分析结果显示:该滑坡体当前处于极限平衡状态;抗剪强度参数c和φ对边坡稳定性的影响均很显著,其中φ的显著性强于c。给出了抗剪强度指标的建议值:φ=10.0°,c=10.0kPa,提出了滑坡的工程治理措施。     

红土抗剪强度指标及其BP网络模型研究

在分析土体的物理性质指标对其抗剪强度指标的影响的基础上，以人工神经网络为基本工具，利用其强大的非线性映射能力，来预测土体抗剪强度指标，为求解其力学参数提供了一条新途径．结果表明，BP网络模型能够充分体现土体物理性质之间的非线性关系，所求出的土体抗剪强度指标的预测值与试验值接近，其精度高于线性回归．     

散体岩土颗粒强度特性及相关影响因素研究

采用改进的直剪试验,研究土体中不同含石量与含水量对散体岩土颗粒材料抗剪强度的影响.研究结果表明,抗剪强度指标随含水量增大而减小,随含石量增大而增大.     

玻璃纤维加筋砂土剪切强度特性研究

纤维作为一种土体加筋材料,在土体中所表现出的力学特性有别于一般的土工合成材料.为了深入了解纤维加筋土的剪切强度特性,通过土工合成材料直剪仪,以砂土为研究对象、玻璃纤维为加筋材料,在控制含水量、纤维掺量和相对密实度条件下开展一系列的直剪试验.试验结果表明:纤维加筋砂土的内摩擦角随含水量的增大而减小,黏聚力没太大变化;玻璃纤维能有效提高砂土的剪切强度和破坏韧性,临界纤维掺量为0.4%;纤维加筋砂土的剪切强度和剪切强度参数(黏聚力和内摩擦角)随相对密实度的增加而增加.总体而言,低含水量、0.4%纤维掺量和高相对密实度能有效改善玻璃纤维加筋砂土的剪切强度特性.     

三峡库区粉质黏土抗剪强度参数概率分析

岩土体材料形成条件特殊,与地域因素联系紧密,其力学性质一般具有很明显的地域性,而抗剪强度指标是岩土工程设计中的重要力学参数。通过概率统计的方法对三峡库区58组粉质黏土抗剪强度参数进行概率统计分析,利用χ2检验法进行拟合检验,得到土体抗剪强度参数c、φ的概率分布形式,分析表明:抗剪强度参数c、φ值分别服从对数正态分布和正态分布特征,可为三峡库区滑坡的地质灾害治理防治工作提供参考。     

填土含水率对挡土墙土压力影响的实验分析

填土的含水率对土体抗剪强度指标有重要影响,进而影响到土压力的计算,从而影响到挡土墙的稳定性能。本文在前人研究含水率对非饱和性填土抗剪强度参数影响的研究基础上,利用ZJ型直剪仪对土样进行剪切试验,结合强度理论相关知识得出了抗剪强度参数C和φ,继而对实验结果进行数值模拟确定了含水率影响C和φ的影响系数,得出拟合优度良好的含水率粘聚力、含水率内摩擦角的关系式。在对土样利用万能试验机进行加压试验时,保持土样颗粒级配及填土的密实度基本一致,仅改变填土的含水率,研究了不同含水率的填土对挡土墙性能的影响。实验中发现,随着实验加压力的增大,填土的可压缩性与填土含水率呈现非线性关系。可压缩性首先随着含水率增大而增大,当含水率达到某一值可压缩性又有所下降。实验最后根据朗肯理论计算填土各种含水率状态下挡土墙所受到的土压力,对结果进行数值模拟得出含水率主动土压力、含水率被动土压力之间的关系式。     

莫斯科西南部人工填土的物质成分与性质特征

现代大型城市中广泛分布着人工填土,以莫斯科西南部为例,详细说明其成因,矿物与化学成份,并对粒度与微聚集成份进行分析,对其工程地质性质特征做出分析。莫斯科西南部人工填土中含有大量原生硅酸盐,如石英、钠长石、微斜长石;含有非晶质物、少量的碳酸盐与粘土矿物。由于有机物的存在,土样都具有一定的亲水性。土样的化学成分与俄罗斯板块第四纪粘土状土的化学成分很相似。粒度成分与土的成因具有一致性,从试验结果反映出人工填土具有很强的不均匀性和较低的聚集性.根据塑性指数可以将其归类为粉土和亚粘土,而土的分散度对其水理性质起着决定性的作用。人工填土的活动性指数很低,基本属于相对不活动类型的土。莫斯科西南部人工填土与天然土相比具有较差的力学性质,还未形成坚实的土体结构。     

土体应变软化对盾构掘进面稳定性的影响

随着盾构隧道的大量兴建,掘进面稳定性的合理分析显得十分重要。采用有限差分法程序对应变软化砂土的剪切带进行模拟,分别与实验结果和解析结果比较,验证了数值方法的正确性。建立盾构隧道的三维数值模型,分析不考虑渗流时土体应变软化对掘进面极限支护压力的影响,对比渗流条件下考虑应变软化和不考虑应变软化时盾构掘进面极限支护压力的差别,以及相应的土体位移、塑性区范围和地表沉降的不同。结果表明,考虑应变软化时数值都明显增大,更容易导致掘进面失稳。同时探讨了剪胀角和内摩擦角的不同软化行为对掘进面稳定性的影响。最后,考虑了土体的应变软化行为,对天津地铁九号线施工中的支护力进行预测,预测的结果与工程监测值相吻合。     

高分子复合膜除湿器热质耦合传递分析

研究了高分子复合膜除湿器传热传质过程,建立了过程中热质耦合传递的数学模型,并以空调系统中新风通过该除湿器的处理过程为例,对其热质耦合传递行为进行了数值模拟与分析,获得了湿空气压力、温度、流速的变化对总传热传质系数的影响规律。结果发现,运行参数的变化对膜过程传质通量的影响很大,从而进一步影响这一过程的热流通量,最终使得总传热系数有较大变化;反之,热流量的变化又引起传递过程中湿阻的变化,进而影响到其传湿性能,二者有加成作用。     

高拱坝砼拉压特性的全级配及湿筛试验

水工大坝混凝土力学特性试验迄今仍采用湿筛成型小尺寸试验试件完成,而湿筛试验往往剔除大于40mm以上大骨料,如此造成试验结果与大坝混凝土实际全级配性能的差异,无法真实反映实际大坝混凝土的性能指标。结合锦屏一级高拱坝混凝土强度测试要求,开展其全级配试件力学特性及相关性能试验,对其单轴抗压、单轴抗拉、极限拉伸及弹性模量等指标进行全面测试,其180d龄期的单拉强度和90d龄期的极限拉应变与湿筛试验测试值的比值变化为::按C18040、C18035、C18030强度分区,分别为0.661、0.637、0.690和0.583、0.579、0.573。在大骨料作用下,锦屏一级拱坝混凝土全级配试验测试的弹性模量则比湿筛试验测试值略高。     

超低温冻融循环作用下的混凝土强度

混凝土结构已应用于低温、超低温环境领域,而当前对超低温下混凝土性能的研究很少,超低温冻融循环作用下混凝土强度的研究在国内几乎是空白。参照《普通混凝土长期性和耐久性试验方法》,考虑循环次数、循环时的最低温度、水胶比及外界环境湿度等参数的影响,进行了立方体混凝土抗压、抗拉强度试验及砂浆残样的SEM扫描电镜试验,探究超低温冻融循环作用对混凝土强度的影响及损伤的微观机理。强度试验结果表明,较常规冻融循环,超低温冻融循环对混凝土有更不利的影响,且随温度的降低,水胶比的提高,损伤有加大的趋势;相应地,SEM电镜试验下混凝土砂浆孔径增大,材料变得更疏松,从机理上解释了强度试验结果的合理性。     

多样本动态聚类分析海陆交互相软土分类的CPTU试验研究

孔压静力触探试验能较快速度、经济地获得较多参数,目前主要应用于判别岩土场地特征。海陆交互相土层土性复杂,应用孔压静力触探试验识别土层具有重要意义。通过将多样本动态聚类分析技术应用于典型海陆交互相沉积土体的CPTU主要指标锥尖阻力qt、侧壁摩阻力fs、孔压u2数据分析中,实现了对海陆交互相土体夹层、透镜体、过渡层的识别,并根据归一化后数据进行土层分类、合并及场地的宏观特征评价。结合崇启大桥工程引桥段工程,将动态聚类分析结果同Robertson分类法、相邻钻孔柱状图和其它物理力学性质指标试验进行比对。结果表明该方法在土层分类、特性土层的识别以及土层合并方面具有较大的优越性。     

腹部开孔钢筋混凝土简支梁非线性数值模拟

钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高,节约建筑成本的有效途径之一。目前国内外对腹部开孔的钢筋混凝土梁进行了一些研究,但大多局限于试验研究。运用大型结构分析软件ANSYS对六根腹部开有矩形孔的钢筋混凝土简支梁建立空间有限元模型,通过选择适当的单元、材料模型、本构关系对其进行非线性数值分析,将模拟得到的截面抗剪承载力、荷载-挠度曲线与试验结果进行比较,分析结果与试验结果吻合较好,验证了ANSYS分析钢筋混凝土开孔梁的可行性,并进一步对影响开孔梁受力性能的孔洞高度、孔侧加强筋等因素进行了参数分析,得出了一些有价值的结论。     

城市绿地对雨水径流污染物的削减作用

为探究城市绿地调控城市降雨地表径流污染的有效性和可行性,采用室内土柱模拟试验,研究植被覆盖、径流污染物浓度、土壤层深度、地下水、水力负荷与停留时间对城市绿地削减污染物的影响。结果表明,在低、中和高3种雨水径流污染物浓度水平(CODCR为68、137、550 mg/L;TN是3.01、7.51、30.06 mg/L;TP为0.29、0.69、2.73mg/L;NH4+是0.44、1.61、2.19mg/L),水力负荷为3.5、3.0、2.5cm/h,持续进水1h条件下,城市绿地具有良好且稳定的污染削减能力,对CODCR、TN、TP、NH4+的平均削减率分别达到41.52%、78.96%、84.68%,50.21%、70.23%、60.91%,73.18%、95.88%、94.99%,62.72%、55.16%、69.98%。受土壤复氧能力和水力停留时间的限制,绿地覆盖对污染物CODCR与TN削减率的影响不明显。城市绿地污染削减率随着降雨地表径流污染物浓度的升高而呈现逐渐增加的趋势。城市绿地对雨水地表径流污染削减作用主要发生在深度35～65cm土层内。城市绿地对低、中和高污染浓度水平各污染物削减率随着水力负荷的增加而降低。     

地裂缝活动对两侧土体性质的影响

为研究地裂缝活动对两侧土体性质的影响,总结了已有的研究成果,指出这一研究中尚存在的问题。通过不同深度裂缝带土体的物理力学性质试验和电镜扫描试验,阐述了裂缝带两侧土体性质的变化规律及与土体微结构的关系。结果表明,地表下不同深度地裂缝的表现形式不同,相应裂缝带土体的微观结构及性质也呈现不同的变化。近地表处,地裂缝呈现张性特征;一定深度之下,裂缝面及附近土体微观结构趋于致密,稍远离地裂缝,这种变化迅速衰减,物理力学指标做相应变化,如孔隙比趋小,密度趋大等,但总体变化并不显著,对工程影响较小。