海口市东海岸软土抗剪强度随固结度变化规律研究

通过对海口市东海岸某建设工程的软土进行三轴固结不排水剪试验,本文探讨了在不同固结度下软土抗剪强度的变化规律。结果表明:随着固结度的增大,软土的内聚力呈现出先减小后增大再减小的趋势,对抗剪强度增长作用不大;随着固结度的增大,软土的内摩擦角呈现出持续增大的趋势,当固结度75%时增加幅度明显降低;随着固结度的增大,软土的抗剪强度呈现出持续增长的趋势,当固结度75%时增幅明显降低。     

荷载作用下超固结比对软土抗剪强度指标影响

通过室内三轴试验,研究在荷载作用下,淤泥质粉质粘土的超固结比与抗剪强度值的关系,进而分析总结出软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比和轴向偏应力的变化规律。表明:抗剪强度值随轴向偏应力的增加而线性增加;抗剪强度值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势。超固结比越大,土样的抗剪强度增加的速率越慢。软粘土的抗剪强度指标c,φ值随轴向偏应力的提高而线性增加,但φ值增长幅度较小;软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势,超固结比越大,c,φ值增加的速率越慢;与c值相比,φ值增长幅度较小。最后对试验数据加以公式拟合,提出考虑荷载作用下软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比变化的计算公式。     

预压固结地基单桩承载力随固结度变化的模拟

针对滩涂围垦工程初步设计阶段单桩承载力预测的问题,结合某围垦工程中水闸下软土地基处理工程实例,研究软土抗剪强度指标和压缩模量在不同固结度下的变化规律,进而使用岩土有限元分析软件MIDASGTS NX建立了软土体和桩-土相互作用模型,通过对各土层压缩模量、抗剪强度指标和桩-土参数的合理取值,得出单桩竖向、水平向极限承载力随土体固结程度的变化规律。结果表明,固结度为80%时单桩竖向承载力比不固结时提高约1.8倍;单桩水平向承载力提高约1.7倍,单桩承载力随着桩周土体的固结得到较大程度的增长。     

鱼山海域促淤围涂工程软土特征及土工指标分析

针对鱼山海域软土十分发育、对工程建设影响较大的问题,进行该海域软土土工试验成果分析研究,包括③2层淤泥质粉质黏土层物理、力学指标等影响因素;采用数学统计方法分析主要指标的相关性。结果表明：该层土工程性质差,常规物理试验指标离散性较小;天然含水率与孔隙比、液限与塑限、塑性指数具有明显线性相关特性;抗剪强度随着深度增加而呈现十字板原位测试（原状）＞直剪快剪＞固结快剪规律。     

干湿循环作用下重塑红黏土水力特性与强度试验研究

采用常规直剪仪对江西某库区边坡重塑红黏土土样进行室内模拟干湿循环快剪试验,研究了干湿循环作用下饱和重塑红黏土抗剪强度及抗剪强度指标变化规律;通过滤纸法测得不同含水率下土样的基质吸力,并用VanGenuchten模型拟合土-水特征曲线,分析了红黏土的水力特性。试验结果表明:干湿循环作用下饱和红黏土的抗剪强度有明显的劣化规律,其中,前4次干湿循环导致土样劣化幅度较大,后2次抗剪强度劣化幅度逐渐趋于平稳;干湿循环会显著降低土样黏聚力和内摩擦角,呈先快后慢的趋势,且黏聚力衰减程度明显大于内摩擦角;随着干湿循环次数的增加,相同体积含水率条件下,土体基质吸力逐渐减小,土体有效应力降低,抗剪强度逐渐劣化;当基质吸力大于350kPa时,基质吸力对土体的抗剪强度影响很小,裂隙发育可能是影响抗剪强度劣化的主要因素。     

考虑固结过程的软土地基承载力数值分析

深厚软黏土地基在受到上部结构传递的荷载作用时将会发生进一步固结,进而影响软土地基的承载特性,因此考虑荷载作用下软土地基的固结特性对地基承载力分析有重要意义。文章以室内静三轴试验所得软黏土抗剪强度指标c、φ随固结度和静偏应力变化规律为基础,利用大型有限元软件ABAQUS,通过用户子程序USDFLD对土体材料进行二次开发,建立考虑土体抗剪强度指标随固结度和静偏应力变化的有限元模型,进而对重力沉箱式防波堤软土地基承载力进行数值分析。有限元计算结果表明:静偏应力作用下地基土体发生进一步固结,土体固结度随时间增长而增大,抗剪强度指标出现明显增长。依据极限承载力、允许变位的判别标准分别对软土地基承载力进行分析:伴随着土体的不断固结,两种判别标准下的承载力安全系数均明显增大,且后者计算结果相对安全,建议采用允许变位的判别标准来计算实际工程中的承载力安全系数。     

振动排水固结法加固漫滩相软土可行性试验研究

为了研究振动排水固结法加固漫滩相软土的可行性,采用自主研制LD-8型动态固结渗透仪对漫滩相软土进行振动排水固结试验。分析排水条件、振动荷载和频率对其固结效果的影响及固结后试样的抗剪强度和含水量。试验结果表明:四边加中间排水能够显著地提高软土的固结效率;在不同频率的振动荷载作用下,软土的固结效果存在明显差异。振动排水固结法比静力排水固结法更加有效地提高软土的固结效率和抗剪强度,显著地降低含水量,对于软土地基加固具有良好的效果。     

孔压静力触探数据与黏性土不排水抗剪强度的相关性分析

利用孔压静力触探（CPTU）数据可解译黏性土的不排水抗剪强度,而采用不同试验方法测定的黏性土不排水抗剪强度并非固定值。通过对比分析,得出CPTU数据与不同试验方法(包括直剪试验、固快试验、不固结不排水三轴压缩试验等方法)得出的细粒土不排水抗剪强度的相关关系。结果表明,不同试验得出的黏性土不排水抗剪强度与CPTU数据具有非常好的相关性;对于不同试验得出来的抗剪强度需要采用不同的系数Nkt进行换算。     

固结不排水剪阻角的试验测定

确定土的抗剪强度和强度指标的方法应分为有效应力法、总应力法和固结应力法等三种,而不能仅仅分为前两种方法.强调土的固结不排水剪阻角的定义应该表示其不排水强度随着剪前固结应力增长而提高的规律,指出目前用来整理直剪和单剪试验结果的常规方法,在实用上是可行的.     

青岛董家口地区软土对比固结试验研究

文章以青岛董家口港区软土为研究对象,选取代表性土样进行充分扰动后重塑与原状土样在设计的加荷方式下进行对比固结试验,试验结果显示该地区软土具有一定的初始结构强度,施加12.5kPa载荷后沉降差为0.5mm沉降差比为2.97;随着压力增大,该强度对沉降量影响减弱,可为相关人员计算该区域软土结构破坏压力提供参考。     

直剪试验固结快剪强度指标影响因素探讨

为分析不同测试单位给出的直剪试验固结快剪强度指标有差异的原因，通过原状土样的直剪固结快剪对比试验，研究预压固结时间、剪切仪器和剪切速率对直剪固结快剪强度指标的影响，并对影响因素进行分析。结果表明，剪切速率是引起直剪固结快剪强度指标差异的主要原因。     

改性海相淤泥工程特性试验研究

将性能优异的土壤固化剂(HAS)应用于海相淤泥的改性处理。通过直接剪切、无侧限抗压强度灵敏度、标准固结试验、孔隙分析X射线衍射及扫描电镜等现代测试手段,研究了改性淤泥的强度特性,探讨固化剂的改性淤泥的机理。试验结果表明,一定掺量下的灰渣胶凝材料能够显著提高改性淤泥的各个龄期强度,改性淤泥的早期强度较高,后期强度能持续增长,同时具有良好的耐水浸泡性。扫描电镜试验结果表明,由于固化剂的加入,彻底改变了淤泥结构。在改性淤泥中,主体结构为钙矾石晶体形成的“空间网状结构”,辅助结构为在碱性环境中土颗粒之间的离子交换、团粒化作用和碳酸化作用所形成的微晶体与凝胶体结构。     

施工期边坡稳定性分析中适用的强度

对目前施工期边坡稳定分析中通常采用的抗剪强度进行分析,施工期的地基土强度除应考虑施工过程的填土对地基的固结作用外,还应考虑施工期间地基土在自重条件下的固结作用,并建议采用分别考虑填土重力和地基土自重力的固结度所计算的强度。另外,采用垂直附加应力计算强度时,不符合稳定性分析的应力状态应是极限应力状态的极限状态设计原则,采用土条重力计算强度更为合理。     

考虑土体剪胀特性的土质边坡稳定性极限分析

剪胀特性是土体的重要特性之一,然而,经典的塑性力学理论高估了土体的剪胀性质,从而使土体强度背离实际情况。通过等效内摩擦角的方法,对原有的土体抗剪强度进行修正,反映出土体剪胀性对土体强度的影响。通过构建对数螺旋形式的破坏机构,推导出相应的内能耗散和外力功率表达式,结合极限分析理论和强度折减方法,建立边坡安全系数的求解方法。结果表明,该方法的计算结果是合理的。随着剪胀角的不断增大,边坡安全系数增大的速度变慢,这种变化趋势是非线性的。针对不同的土质特性,提出相应的剪胀角取值建议。     

长江口软基围堤施工的加载速率效应

针对长江口某围堤施工软土堆载过程中的稳定性问题,进行不同加载模式下的应力路径试验,分析长江口软黏土的应力-应变关系、结构损伤特性、强度及应变率发展模式,为该围堤工程的施工速率选取及施工过程中的稳定性控制提供技术依据。结果表明:在不考虑固结的前提下,土体的不排水抗剪强度几乎不受加载模式影响;最终强度与达到破坏时的应变大小无关,但与分级加载时间和分级静置时间存在相互作用关系;土体失稳时的应变率与加载速率和静置时间均有一定关系,且加载速率的影响更大;当加荷超过不排水抗剪强度的80%时,或分级最大应变率逐渐偏离加载初期的线性变化,土样濒临破坏。     

花岗岩残积砂质黏性土的蠕变特性与本构模型

花岗岩残积砂质黏性土越来越多地被选作建(构)筑物天然地基持力层,但目前关于花岗岩残积砂质黏性土的研究主要停留在短期的强度和变形阶段。为探讨花岗岩残积砂质黏性土在长期荷载作用下的变形特性,对潮州市花岗岩残积砂质黏性土进行蠕变试验。结果表明,花岗岩残积砂质黏性土蠕变变形随时间的增加不断增大,但变形速率不断减小,直至变形稳定;随着剪应力及固结压力的增加,蠕变特性更加显著。引入邓肯-张模型对整数阶Poynting-Thomson流变模型进行修正,修正后的P-T模型可以较好地描述花岗岩残积砂质黏性土蠕变特性。研究结果有助于进一步认识花岗岩残积砂质黏性土的蠕变特性,为花岗岩残积砂质黏性土地基处理提供参考。     

碎石桩软土复合地基整体抗剪强度研究

振冲碎石桩作为散体材料桩与周围的软土形成的复合地基,同钢筋混凝土桩、钢管桩等刚性桩形成的复合地基在工作原理、承载力分析等方面存在着本质的不同。与刚性桩相比,碎石桩作为垂直排水通道,能够加快周围软土的排水固结,提高桩间土的整体强度。同时碎石桩自身的承载力发挥又取决于周围土体的侧向支撑作用。如何确定碎石桩复合地基的整体抗剪强度对于发挥碎石桩的作用至关重要。以港珠澳大桥香港口岸人工岛项目碎石桩的工程应用为例,对比碎石桩软土复合地基整体抗剪强度计算的异同,通过数值模拟和现场监测等手段对参数取值进行分析,对今后类似工况条件下碎石桩复合地基的抗剪强度计算具有指导意义。     

预压法引起的土体强度增长

从堆载预压和真空预压固结过程的不同,推导获得了堆载预压、真空预压和真空联合堆载预压条件下土体强度的增长公式,并与规范公式进行了分析比较。结果表明：真空预压和堆载预压引起的土体强度的增长并不相同,堆载预压引起土体强度增长值较规范公式略小,真空预压引起土体强度增长值较规范公式略大。因此建议对按规范公式计算获得的土体强度增长值进行适当调整。     

吹填粉细砂动强度影响因素试验研究

针对汕头东部经济带吹填粉细砂,通过动三轴试验,研究粉粒含量、黏粒含量、初始相对密实度、固结应力、固结应力比对吹填粉细砂动强度的影响规律。试验结果表明,吹填粉细砂动强度随粉粒含量增加而降低,破坏振次相同时,粉粒含量为18%时的动强度为粉粒含量为0时的1/2。动强度在粉粒含量为6%～9%时降低幅度出现突变,相同破坏振次下,降低幅度约为22%。吹填粉细砂抗液化强度并不是随着黏粒含量的增加而单调增加的,临界黏粒含量值为12%。初始相对密实度对吹填粉细砂动强度影响较小。固结应力小于200 kPa时,吹填粉细砂动强度随固结应力的增加而增加;大于200 kPa时,试样已接近最小孔隙比,增加固结应力已不能增大试样密实度,动强度不再增加。当固结比小于2时,吹填粉细砂动强度随固结应力比的增加而增加。     

考虑土体密实度的钢-土界面剪切特性研究

土体密实程度对内河码头大尺寸钢护筒嵌岩桩的承载性状具有重要的影响。在一定含水率及颗粒级配条件下,控制试样土体干密度分别为1.80,1.85,1.90 g/cm3进行土体与钢板的往复剪切室内试验,探索了不同干密度条件下试样在不同法向应力条件下的剪应力-剪位移关系、极限剪切强度以及界面往复剪切的残余强度。研究发现钢-土界面的剪切过程主要有3个阶段:弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段;极限剪切强度满足摩尔库伦准则且随干密度增大粘聚力和内摩擦角均增大,且呈线性增加;往复剪切过程中,研究剪应力的变化情况发现同方向不同循环过程中最大剪应力几乎保持不变,不同方向剪切循环过程中,负方向剪应力均比正方向稍大。