软粘土冻土挡墙蠕变特征及其设计

本文介绍上海淤泥质粘土冻土力学特性,通过淤泥质粘土大型平面冻土墙模拟试验,分析了平面冻土墙的变形场及其最大变形与各影响因素的关系,并获得其经验公式;研究认为冻土墙最大变形发生在墙中部顶端,影响冻土墙变形程度的因素依次为土压力、冻土墙温度、基坑深度、墙跨及培厚、暴露时间;并讨论了冻土挡墙的设计方法.     

冻融循环对非饱和粉质粘土SWCC及强度的影响

为研究季冻区非饱和粉质黏土在冻融条件下的土―水特征曲线及强度的变化,对季冻区非饱和粉质粘土的SWCC(土―水特征曲线)和强度进行了测量,观察了冻融循环次数及冻结负温对非饱和路基粉质黏土土―水特征曲线及强度的影响。研究表明:非饱和粉质黏土的土―水特征曲线用Gardner模型进行拟合效果良好;土―水特征曲线受冻融循环次数和冻结负温的影响较大,其强度随冻融循环次数的增加呈先减小后趋于稳定的趋势,冻融一次以后其强度降低最为明显,并且冻结负温为-10 ℃时其粘聚力损伤值最大。由基质吸力引起的累计粘聚力损伤值随冻融循环次数增加呈线性增加,随冻结负温减小成指数型增加。     

冻结哈尔滨粉质粘土动三轴试验CT检测研究

基于对冻结哈尔滨粉质粘土动三轴试验前后试件CT检测结果，详细研究了冻土的强度、微观变形机制和结构损伤等变化特性及其与试验的负温和围压、土的含水量和容重、轴向荷载的振动频率和振动次数等主要影响因素之间的关系。     

青藏铁路冻结粉质粘土动静三轴试验对比

直接针对采自青藏铁路工程中的粉质粘土,根据低温动、静三轴试验结果,进行了冻土的动强度与静强度对比研究。研究表明,冻土的静强度和动强度均随负温降低而增大、随含水率增加而减小,相应的静粘聚力、静内摩擦角和动粘聚力、动内摩擦角随负温及含水率的变化规律也如此;冻土的动强度随围压上升而增大;冻土的静力变形明显存在弹性、塑性两个不同性质的变形发展区,冻土的静强度在塑性变形区随围压上升有增大的趋势,但在弹性变形区这一变化规律不明显,并且在塑性变形区冻土静强度增长缓慢且发生一定的塑性流动;冻土的动内摩擦角随振次增大显著减小,而动粘聚力随振次变化较小。     

冻土的变形性能与泊松比

冻土的变形性能与温度及土质有关。温度越低,冻土的抗变形性能越强,冻结砂土的泊松比受温度影响较大,粘土及粉土受温度较影响较小。泊松比随轴向应变发展率随温度降低而降低。随着轴向变形的增长,冻结砂土泊松比增长罗快,从初始的压缩性很 压胀性;温度越高,这种特性越明显;而粉土及粘土的泊松比虽随轴向变形 有增长,但变化不大,可取定值为压缩性,总体上说,泊松幽会为粘土〈粉土〈砂土。     

冻土动力学参数测试研究

冻土的动力学参数既是工程设计的依据之一,也是数值模拟时不可缺少的参数.本文分析了取自青藏铁路的两种路基土,即粉质粘土和细砂的动弹性模量和动阻尼比变化特征.试验发现,冻结粉质粘土和冻结细砂的动力学参数随频率、温度和含水量的变化规律相同.冻土的动弹性模量随频率的增加或温度的降低而增加.含水量增加时,冻土的动弹性模量先增加后降低,在饱和含水量附近达到最大.冻土的动阻尼比随频率的增加或温度的降低而减小.含水量增加时冻土的动阻尼比略有增加.     

粘土砖质量缺陷及其克服——第二十讲 物理性能方面的缺陷对红砖质量的影响及克服方法(下)

砖的内在质量的优劣,在很大程度上取决于原料土自身的颗粒组成和矿物组成。为进一步改善粘土性质,使其符合制砖工艺要求,通常采取使用隔年土和泡土的方法。原料土在长达一年的储备期间内会起到风化作用,原料土在露天堆放过程中要经受各种自然条件的循环作用而发生质的变化。例如:泡过的粘土块冻结而发生体积膨胀,致使粘土颗粒达到高度的分解,并呈膨松状态,便于土质的均化和充分     

中国青藏铁路北麓河路基冻土动应变速率试验研究

基于低温动三轴试验,研究中国青藏铁路北麓河路基冻结粉质黏土在轴向分级循环荷载作用下的变形特征。在不同负温、频率、围压、含水率条件下,考察冻土试件轴向残余应变时程曲线,获得轴向动应变速率受动应力幅值影响大,并随应力比增大而增大,随负温降低、频率升高、含水率增大而减小,随围压增加而线性增大的结论;据此,提出采用幂函数拟合应力比、负温、含水率、频率与轴向动应变速率之间关系,并合理解释冻土特有的振融沉陷的成因机理。有利于合理预测青藏铁路等实际工程在交通荷载作用下由冻土动力残余变形而产生的沉降量,并对于进一步研究冻土路基列车行驶振陷问题具有重要意义,且为建立冻土疲劳模型积累基础试验成果。     

基于混合量热原理的冻土比热容测试方法

土的比热容是冻结法施工中的重要参数,但既有混合量热法得到比热容是某一负温到平衡正温这一阶段的平均比热容而不是该负温点的比热容。根据黏土在冻结过程中孔隙水的相变随负温增加逐渐发生的客观事实,基于传统混合量热法建立了冻土比热容的递推算法。首先,待测试冻土试样分别由某一负温的左右两个微小增量开始,经混合量热法各个步骤后到达热平衡状态。则由负温开始至热平衡状态,试样吸收的热量Q,必然等于负温至0℃和0℃至平衡温度这两个阶段热量交换Q_1和Q_2的代数和。由于不存在相变,试样从0℃至热交换平衡温度需要的热量可以由常规的混合量热法获得。因此,试样由负温开始至0℃的热量可以通过两者相减得到,并可进一步得到试样由该负温左侧增量升温至该负温右侧增量需要的热量。最终,试样在该负温点的比热容可以根据比热容的定义得到。本文建立的冻土比热容递推算法能得到某温度点的比热容而非某温度段的平均比热容,且包含了潜热的贡献,因而更为合理有效。     

冻土原状样体积热容测试及经验估计方法

本文介绍了冻土体积热容各参量测试的基本原理和仪器设备.通过对采自大兴安岭多年冻土带的4种典型计94个样品的测试,总结出了- 10℃条件下的冻土体积热容与总含水量和干容重间的二元线性回归方程式.同时依据大量测试数据,给出了估计7种冻土骨架比热的经验数据和估计4种土在任一负温下未冻水含量的经验公式,从而使按经验估计任一负温...     

冻土瞬态温度场的分布式光纤监测方法及应用

基于拉曼光时域反射计(ROTDR)技术,提出了冻土瞬态温度场的分布式光纤监测方法。应用该方法对初始含水率分别为20%,40%与60%的下蜀土试样在一个冻融循环内的瞬态温度场进行了实时监测;获得了监测数据的时空矩阵;提取出未冻土、正冻土、正融土与融土瞬态温度场的多项形态分布,包括局部形态分布、负温边界形态分布、既定位置形态分布以及既定时刻形态分布等;识别出环境负温骤升行为对冻土瞬态温度场形态分布的扰动特征;表明了传感光纤护套对其温度响应具有延迟效应。试验结果还表明:正冻土温度变化速率与其初始含水率间存在反相关性,而正融土温度变化速率与其初始含水率间无单调相关性。     

寒冷地区天然浅埋基础研究

寒冷地区天然浅埋基础(以下简称“寒区浅基”)是指在季节性冻土地区,突破现行规范规定,建筑物基础浅埋在冻结深度以上。盘锦市属季节性冻土地区,表土3～5m厚,为可塑性粘土、亚粘土,其下为灰色淤泥质粉砂,地下水位仅0.5～2m,属强冻胀土。标准冻深1.1m,最大冻深1.27m。自1965年以来,我们先后建成寒区浅基房屋48栋,总建筑面积23420m~2(见表1),各类房屋大部分基础埋置深度为0.6～0.8m,     

人工冻结技术用于软土深基坑的可行性分析

通过对淤泥质粘土冻结后的力学、变形性能以及冻土墙的稳定性的阐述,并对冻结法施工软土深基坑在经济、技术方面的可行性进行了分析.研究结果表明,淤泥质粘土冻结后具有一定的强度,利用冻土墙维护软土深基坑在经济、技术上都是可行的.     

负温对土动剪切模量阻尼比的影响规律

 以我国引进的首台低温共振柱仪为依托,研究不同负温下冻结土的初始剪切模量、剪切模量比和阻尼比非线性曲线的变化规律和模式。对低温共振柱仪试验技术进行研究,结果显示,采用常温试验方法进行低温共振柱试验,会导致结果离散过大,通过试验确定围压介质、冻结时间等试验条件和参数。同时,采用更符合客观实际的围压、固结和冻结方式,以粉土为样本,在室温和不同负温下进行对比试验。结果表明：负温对土的初始模量和剪切模量比影响显著,0 ℃～－4.0 ℃为敏感段,－4.0 ℃后为平稳段;敏感段内,随负温增加,初始剪切模量呈Boltzmann函数形式急速增加,参考剪应变则呈Boltzmann函数形式迅速下降,平稳段上,二者随负温增加分别平稳上升和下降;负温下阻尼比曲线在剪应变小于一定值时高于常温曲线,而在大于该应变时常温试验曲线则超过负温曲线;负温对最大阻尼比有较大影响,随负温增大,最大阻尼比呈指数形式降低。该试验采用专门的低温共振柱仪完成,围压、固结和冻结条件更接近客观实际,得到的负温对土动剪切模量阻尼比的影响模式更真实可靠,可为季冻土区抗震规范中设计谱修正以及季冻土区重大工程抗震设计中获得合理地震动输入提供依据。     

深基坑维护中冻土墙厚度的计算

 根据冻土墙的受力特点, 将冻土墙作为一弹性薄板受力计算模型, 应用弹性能量法并考虑冻土的流变特性得出冻土墙厚度的计算公式。利用上海淤泥质粘土资料进行了计算与分析, 得出冻土墙厚度与暴露时间及跨度的关系。     

南京及邻近地区新近沉积土的动剪切模量和阻尼比的试验研究

通过对南京及其邻近地区河漫滩相成因的粘土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉细砂等6类新近沉积土的自振柱试验，详细地探讨了围压大小、剪应变水平、土的颗粒组成和结构性对这6类新近沉积土的剪切模量G及阻尼比λ的影响。通过与Seed和Idriss建议的砂土G／Gmax-γ和λ-γ曲线变化范围的对比，结果表明，不能将粉质粘土与粉砂互层土简单地当作砂土或粉质粘土对待。通过试验和理论分析，给出了南京及其邻近地区6类新近沉积土动剪切模量和阻尼比随剪应变变化的平均曲线的拟合曲线、包络线及其参数的推荐值，对实际工程具有一定的借鉴作用。     

用风化板岩制瓦

目前,我国大多数瓦厂的制瓦矿物原料,均为第四系残坡积或冲积、淤积成因的粘土、亚粘土。这些粘土质原料产区大多是农作区。制瓦与农业争地的矛盾日趋严重。湖南省易家湾机瓦厂为了扩大原料来源,解决制瓦用粘土质原料问题,与湖南省建材地质队和原省建材研究所,联合组成风化板岩制瓦试验小组,用湘潭市冯家台风化板岩进行了试验。制瓦用粘土质原料的主要工业要求,是要     

冻土原位旁压蠕变试验粘弹性模型分析

研究高温高含冰量冻土的蠕变特性,采用Menard旁压仪在青藏高原多年冻土区开展了大量的旁压蠕变试验,利用Merchant粘弹性模型对蠕变曲线进行回归分析并得到模型参数。结果表明,温度对高温冻土力学性质的影响要大于含水量。随着压力的增加,每级压力下冻土的瞬时应变在总应变中所占的比例逐渐减小。回归分析发现,瞬时剪切模量与负温的绝对值呈线性关系,而延迟剪切模量和粘滞系数与负温的绝对值之间为幂函数关系;当冻土的含水量达到46%时,各参数均出现峰值,而后缓慢减小,此结果与低温冻土有所差别。     

冻土地区工程桩负摩阻力试验研究

在太阳辐射热的条件下,考虑冻土工程性质的变化,进行室内冻土与混凝土圆柱间负摩擦力试验,分析负摩擦力fn土融沉量S变化关系fn=f(S),分析不同含水量条件下负摩擦力fn与土融沉量S的时程关系曲线及两者变化关系和含水量对负摩擦力fn、融沉量S的影响.计算活动层的融沉及负摩擦力的发展对桩基承载力衰减影响,即夏季冻土融化时,正融土中桩的承载能力衰减了8％左右.     

苏南地区新近沉积土的动力特性研究

苏南地区场地土主要为漫滩相、湖沼相或冲湖相新近沉积软弱土,结构松散,沉积零乱,成分复杂,饱水可液化粉细砂层及粉土层较为发育,在地震或动力荷载的作用下有可能发生软土震陷或砂土液化。本文通过对苏南地区淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉细砂互层土、粉土、粉砂、细砂和中粗砂等八类新近沉积土155个原状土样、历时4年的试验研究,首次给出了苏南地区八类新近沉积土的动剪切模量比和阻尼比随剪应变幅值变化的平均拟合曲线及其参数的推荐值,该成果有利于加深对苏南地区新近沉积土动力特性的认识。