河北省非饱和土含水量与抗剪强度参数关系的试验研究

以河北省非饱和原状土和重塑土为对象,采用常规三轴不固结不排水试验,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.证明了含水量对非饱和土的粘聚力有较大的影响,而与内摩擦角的关系不明显,并且内摩擦角有随含水量增加而减小的趋势.这一研究成果加深了工程师对非饱和土的认识,方便了非饱和土研究在工程中的应用.     

重塑膨胀土的抗剪强度试验研究

土的含水量和压实度是影响膨胀土抗剪强度的重要因素。在实验室研究了不同含水量和压实度情况下土的抗剪强度特性，采用多元线性回归方法，分析了内摩擦角和粘聚力与含水量和峰值抗剪强度的关系，发现重塑膨胀土的抗剪强度参数与压实度无显著相关，含水量对其有显著影响，定性分析了不同含水量下土的剪应力与位移的关系。     

卸载粘性土体膨胀程度与抗剪强度的关系

相比于加载过程,卸载过程抗剪强度的变化要复杂得多,强度指标也表现出明显的不确定性。笔者就土体卸载后的不同膨胀程度分析了各种情况下的τ-σ关系,并探讨了滞留时间与应力松弛之间的定量化关系。     

重塑膨胀土的抗剪强度试验研究

土的含水量和压实度是影响膨胀土抗剪强度的重要因素。在实验室研究了不同含水量和压实度情况下土的抗剪强度特性,采用多元线性回归方法,分析了内摩擦角和粘聚力与含水量和峰值抗剪强度的关系,发现重塑膨胀土的抗剪强度参数与压实度无显著相关,含水量对其有显著影响,定性分析了不同含水量下土的剪应力与位移的关系。     

黄河大堤非饱和土抗剪强度特性试验研究

利用特制的非饱和土三轴仪,进行非饱和土抗剪强度试验,绘制非饱和土不同初始含水量下的应力应变关系曲线及抗剪强度包线,得出含水量与总凝聚力的关系,并比较不同含水量下非饱和土的抗剪强度,拟合两者之间的函数,导出非饱和土的抗剪强度公式。     

重塑非饱和粉质黏土抗剪强度特性试验研究

含水率对非饱和土的抗剪强度有很大影响,因此研究含水率与非饱和土抗剪强度之间的关系,具有重要的工程意义.以粉质黏土为研究对象,通过直剪和基质吸力试验,研究含水率对抗剪强度及内摩擦角和黏聚力的影响.结果表明:随着基质吸力的增大,非饱和土的抗剪强度不断增大,说明基质吸力对抗剪强度有较大贡献;随着含水率增大,土的内摩擦角减小;在含水率较小时,黏聚力增大,当含水率增加到一定值时,土的黏聚力急剧下降.     

非饱和重塑土的临界状态研究

临界状态模型是非饱和土结构理论中的一个重要的内容。通过非饱和土排水剪切以及不排水剪切三轴试验,结合非饱和土临界状态模型中的四个状态参量,探讨了非饱和土临界状态的特点。     

冀北地区原状土与重塑土的抗剪强度对比研究

为研究冀北地区原状土与重塑土的抗剪强度特性,对不同法向应力作用下的原状土与重塑土进行了饱和快剪试验和饱和固结快剪试验,分析了原状土与重塑土应力-应变曲线及抗剪强度-法向应力曲线。结果表明：饱和快剪试验中,原状土与重塑土在低于200 kPa的法向应力下具有应变软化的特性,而在高于200 kPa的法向应力下具有应变硬化的特性;饱和固结快剪试验中,原状土在不同法向应力下具有应变软化的特性,重塑土应力-应变变化特征与饱和快剪试验一致。在应变软化状态下,重塑土峰值强度对应的剪切位移小于原状土峰值强度对应的剪切位移。在应变硬化状态下,随着剪切位移的增加,重塑土的剪切应力增加速率高于原状土。在不同法向应力作用下,重塑土的抗剪强度基本低于原状土,其黏聚力c的最大降幅为33.8%,内摩擦角φ的最大降幅为22.0%。     

含水量对膨胀土强度影响的试验研究

本文运用非饱和土的强度理论分析了膨胀土的强度及其影响因素,对不同含水量的膨胀土进行固结不排水剪切试验。研究了膨胀土强度与其含水量之间的关系,试验表明膨胀土的峰值强度、稳态强度受膨胀土的状态影响强烈。随着含水量的增加,其强度明显下降。随着含水量的变化,粘聚力的变化比其摩擦角变化大。     

非饱和土的结构强度

从非饱和土中孔隙分布规律出发，推导出了非饱和土结构强度与基质吸力的关系。理论公式与试验结果相符合，并且便于实际应用。     

非饱和土体气态水和液态水混合迁移的耦合计算

在干旱半干旱地区。非饱和土体中的气态水迁移通常是比较显著的。综合考虑液态水和气态水两种迁移方式研究非饱和土体中的水分迁移问题。目前尚属疑难问题．本文基于非饱和土体气态水迁移引起的含水量变化方程，结合非饱和土体液态水迁移引起的含水量变化方程。提出了实现两者耦合计算的方法．并以实验土样的水分迁移为例进行了计算。计算结果与试验结果是吻合的，从而验证了本文方法的合理性．     

含水量对纤维风沙土强度特性的影响

针对沙漠风沙土结构松散、强度较低等特点,采用聚丙烯纤维对其进行加固。采用3种不同含水量的纤维风沙土进行三轴压缩试验,对纤维风沙土应力—应变关系曲线和强度特性及影响规律进行研究。研究表明:纤维长度为3mm的纤维风沙土,含水量为12%时表现为应变稳定型,含水量为10%时表现为应变软化型;其强度在含水量为12%时最大,含水量为10%时次之,含水量为14%时最小。纤维长度为9mm的纤维风沙土,围压为100kPa时,3种含水量均为应变稳定型;围压为200kPa和300kPa时,含水量为10%时为应变稳定型,含水量为12%和14%时为应变硬化型;其强度在含水量为14%时最大,含水量为12%时次之,含水量为10%时最小。含水量对纤维长度为3mm和9mm的纤维风沙土强度的影响规律并不一样,说明不同纤维长度的纤维风沙土含水量对其强度的影响有其自身的特点。综上所述,含水量对纤维风沙土应力—应变关系和强度有重要的影响。     

Stress-strain relationship of unsaturated cohesive soil

A moisture-content based constitutive model was proposed based on the hyperbolic model as an attempt to move towards the implementation of unsaturated soil mechanics into routine geotechnical engineering practice. The stress-strain behavior of in-situ soil at a depth of 5 m was investigated by conducting undrained triaxial compression tests using the remolded soil samples. The test results show that the stress-strain relationship of unsaturated cohesive soil is still hyperbolic. The values of parameters a and b given in the model decrease with increasing the confining pressure for soil samples with the same moisture content and increase with increasing the moisture content for soil samples under the same confining pressure. The relationships between parameters a, b and moisture content were studied for confining pressures of 100, 150, 200 and 250 kPa. The comparison between the measured and predicted stress-strain curves for an additional group of soil samples, having a moisture content of 25.4%, shows that the proposed moisture content-dependent hyperbolic model provides a good prediction of stress-strain behavior of unsaturated cohesive soil.     

东北黑土区非饱和土壤水分运动数值模拟研究

根据非饱和土壤水分运动基本理论,建立一维运动数学模型,采用有限差分法计算,对东北黑土区非饱和土壤水分一维运动进行数值模拟研究。经Warrick试验验证,模拟结果和实际测量值的相对误差小于0.001,该模型可以模拟东北黑土区非饱和土壤水分在垂直剖面上的分布情况。     

非饱和粉土回弹模量的应力依赖性与水敏感性耦合分析

为了研究路基内部应力状态和含水率变化对回弹模量的影响,建立了路基土回弹模量的预估模型。根据室内三轴重复加载试验结果,研究了应力依赖性控制指标的选择,结果表明:体应力变化时,回弹模量不具有单调变化的规律,所以不宜作为应力依赖性的控制指标;而利用围压和偏应力作为控制指标时则能全面的反映回弹模量的变化规律。根据土水特征曲线,利用基质吸力表征含水率的影响,构建应力依赖性和水敏感性的耦合模型,并通过试验结果的拟合验证,发现该模型能够较好地反映回弹模量随应力水平和含水率变化的规律。     

应用探地雷达测定复垦土壤的水分含量

应用GPR对几种典型的复垦土壤的水分含量进行了测量,研究选择了三种典型的复垦土壤:加入5%的污泥;接种菌根;加入10%的粉煤灰。雷达数据采用宽角法(CMP)测量,对雷达数据计算的结果与重量法测定的结果进行了对比分析。结果显示复垦土壤的介电常数与水分含量间存在明显的函数相关性,说明应用GPR测定复垦土壤的水分含量,在方法上是可行的。但用不同方法处理的复垦土壤,其介电常数与水分含量间存在不同的函数规律。     

考虑非饱和土强度的基坑整体稳定分析方法研究

采用非饱和土的强度理论提出了一种基坑整体稳定的分析方法，在对水泥搅拌桩的支护结构的基坑整体稳定分析中该方法考虑基坑周围非饱和土基质吸力的影响，初步探讨了饱和－非饱和土基坑整体稳定的安全系数变化规律。