上海软黏土压缩特性的试验研究

为研究结构性对上海软黏土压缩特性的影响,利用单向高压固结仪,对取自上海不同地点的3种软黏土的原状样及相应的重塑样进行了大量的一维主固结和次固结试验。主固结试验结果表明:结构性的存在使原状样的压缩曲线位于重塑样的上方,具有明显的结构屈服应力;结构屈服应力的大小与取样方式密切相关,现场直接切取试样的压缩曲线的结构屈服应力点最明显,应力值最大,厚壁样的压缩曲线则几乎没有屈服应力点。次固结试验结果表明:结构性的存在使原状样的次固结系数与固结压力密切相关,且次固结系数最大处的固结压力为结构屈服应力的1.5~2.5倍,而正常固结状态的重塑样的次固结系数与固结压力几乎无关。最后,正常固结状态下上海软黏土的次固结系数分布范围表明,其次压缩性为中等至高等,次固结系数与压缩指数的比值Ca/Cc表明,上海软黏土为无机质黏土及粉土。     

天然沉积结构性黏土的不排水强度性状

通过对福州天然沉积黏土原状样及不同初始含水率重塑样进行三轴固结不排水剪切试验,探讨土结构性对天然沉积黏土强度性状的影响规律及作用机理。研究结果表明：结构性对天然沉积土固结不排水抗剪强度的作用程度受固结压力大小影响可以分为3个阶段：固结压力小于屈服压力阶段,不排水抗剪强度主要由土结构性控制,与应力水平基本无关;土结构逐渐屈服阶段,固结压力大于屈服压力,不排水抗剪强度随固结有效应力的增大逐渐趋于重塑样的强度线;土结构性影响消失阶段,原状样的不排水抗剪强度随固结有效应力的增长规律与重塑样相同。     

原状和重塑软土力学特性的比较研究

为了研究结构性对土的力学特性的影响,对上海淤泥质软黏土的原状样和重塑样进行了等向压缩、排水剪切试验。试验结果表明:在固结压力相同时,原状样比重塑样具有更大的孔隙比、压缩指数Cc和膨胀指数Cs;原状样的应力—应变—体变曲线与剪切围压密切相关,而重塑样的应力—应变—体变曲线却不受剪切围压影响;相同剪切围压时,得到的重塑样强度高于相应原状样的强度,这是由于原状样的孔隙比大于重塑样的孔隙比造成的。     

应力水平对结构性软黏土静力和动力变形特性影响的试验研究

采用原状和重塑软黏土样进行测量剪切波速的压缩试验及循环三轴试验，结果表明：在静荷载作用下，原状软黏土的变形特性随应力水平变化均可分为3个阶段，这3个阶段以先期固结应力和结构届服应力为分界点，利用剪切波速可简单、方便地判定出这2个关键应力值；重塑软黏土的变形规律与应力水平无关。对土体施加循环荷载时，两种土在不同固结应力下的应变一振次关系曲线上均存在着一个转折点，施加的动应力幅值小同，转折点应变也不相同，但该应变与相应的破坏振次呈线性关系。对于原状软黏土样，其转折点应变破坏振次关系分3个阶段变化，且与压缩试验的3个阶段具有良好的对应关系；对于重塑软黏士样，其线性关系基本不随应力水平变化而变化：当原状土结构破坏后，两种土样的变形规律趋于一致。     

考虑结构状态扰动的天然黏土一维压缩模型

为了探索结构性黏土的一维压缩特性模拟方法,广泛调查研究了中国12种典型的结构性黏土的一维压缩试验,分析比较了这些黏土的原状土样和重塑土样的一维压缩试验结果,通过引入“结构比”变量并建立其破坏规律,提出了一个简单的可以描述结构性黏土一维压缩特性的模拟方法,并利用扰动状态概念推广此方法至扰动状态模型。最后,应用此模型模拟了结构性黏土的一维压缩实验,验证了此模拟方法的适用性。     

单轴条件下毕节红黏土的强度破坏试验研究

基于红黏土的成因及结构性特征,对毕节红黏土原状土与扰动重塑进行无侧限抗压强度试验,整理分析试验结果。结果表明:单轴条件下原状土与重塑土的应力应变关系曲线有较大差异,原状样多为应变软化型、重塑样为硬化型;原状样的峰值强度高于重塑样,且由于干缩裂缝的产生,在低于某含水量时,原状试样强度突降,重塑样强度随着含水量增加而降低。     

弱胶结结构性软黏土力学特性的试验研究

对取自不同地区的两种弱胶结结构性软黏土原状(undisturbed)样、重塑(remolded)样和泥浆(reconstituted)样进行了单向压缩和三轴剪切试验,分别得到土样的压缩曲线和应力–应变曲线。试验结果表明:原状样的压缩曲线为陡降型曲线,而不同制样土样的压缩曲线存在明显的差异;由于孔隙比和孔径分布对土体抗剪强度的综合影响,不仅导致相同围压下三轴剪切时孔隙比不同的重塑样和原状样强度差异较大,且孔隙比相近的不同土样的强度也存在不同程度的差异;若同一孔隙比下,两种软黏土的不同制样土样的强度关系均为原状样的强度最高,重塑样的强度最低,并可通过相近孔隙比下孔径大于0.2μm的孔隙体积量和孔径分布均匀性可合理地解释3种制样土样强度高低的关系。由于不同制样土样的孔径分布的差异不会随固结压力的增大而消失,用参考孔隙比e_(10)~*,简单表示土的孔隙比和孔径分布(即组构)参数,对压缩和剪切试验结果进行归一化整理后,发现不同土样的试验结果可归一化为相关度高的e/e_(10)~*-σv曲线和e_f/e_(10)~*-qf曲线,证明结构屈服应力后,不同土样变形和强度差异主要是由孔隙比及孔径分布(即组构)的不同引起的,用参考孔隙比e_(10)~*简单表示土的组构参数是有效的。     

重塑黏土次固结性状的变化规律与定量评价

通过对6种不同的天然沉积土重塑样进行一维压缩次固结试验,明确了重塑黏土次固结变形的主要影响因素为孔隙比与对应于液限的孔隙比,得出了重塑黏土的次固结系数随着固结压力的增大和孔隙比的减小而减小,且相同孔隙比下次固结系数随液限的增大而增大的规律。定义了ln(1+e)-lnt双对数坐标下的次固结系数CαL,提出了双对数坐标次固结系数与液限孔隙比的定量关系表达式,为重塑黏土提供了简便实用的次固结变形计算方法,也为进一步完善Burland等提出的固有压缩概念与压缩理论奠定试验基础。     

结构性软土压缩特性研究

针对结构性软土的压缩性 ,通过对温州软土的原状土和重塑土在不同加压率下的固结试验 ,分析原状土和重塑土不同的压缩性状以及加压率对土体压缩性状的影响。在此基础上对已有的原位压缩曲线确定方法进行探讨 ,并结合对世界各地土样的试验室压缩曲线的分析 ,提出新的折线形原位压缩曲线确定方法。     

单轴条件下毕节红黏土的力学特性及灵敏度

为研究毕节红黏土的力学特性及结构性,进行了基本物理指标的测试,通过制备原状样、重塑样,测定了不同含水量红黏土的无侧限抗压强度,分析了差异及原因;根据试验数据定义了等应变灵敏度,对比分析了两种灵敏度的差异,总结了等应变灵敏度与含水量之间的对应关系。研究结果表明:原状红黏土的无侧限抗压强度比重塑土高得多,原状样的应力应变曲线具有明显的转折点,重塑样的应力应变曲线大都呈硬化型,二者的破坏形态具有较大差异;等应变灵敏度在反映含水量变化对红黏土结构性影响方面具有合理性。     

聚丙烯酰胺对淤泥质黏土孔隙影响的试验研究

以浙江台州淤泥质黏土为研究对象,在掺入水泥、生石灰、粉煤灰的基础上添加聚丙烯酰胺,对重塑黏土、不加聚丙烯酰胺、加聚丙烯酰胺重塑黏土试样进行扫描电镜观测,研究聚丙烯酰胺结合无机材料对淤泥质黏土孔隙结构的影响。最后利用计算机图像处理技术,研究了固化剂对淤泥质黏土孔隙结构的改变。研究结果表明,经固化剂加固后的黏土颗粒间胶结联结加强,结构稳定性提高。最后采用MATLAB对图像中孔隙总面积,总周长等参数进行定量分析。分析发现:淤泥质黏土的天然孔隙比、不加聚丙烯酰胺重塑土的孔隙比、加聚丙烯酰胺重塑土的孔隙比依次递减,从而得出聚丙烯酰胺与无机材料结合比单加无机材料作为固化剂对淤泥的加固效果有一定程度的提高。     

基于振次影响的软土动力参数模型

为了深入研究软土的软化现象,对软粘土进行了一系列的动三轴试验。在软土动力三轴试验的基础上,采用最大动剪模量的计算公式,对软土进行了计算和比较,建立了考虑频率影响因素的经验公式。同时,给出了振次曲线的动态参数的拟合公式,计算分析了软土的动态参数,并验证了该公式的适用性。结果表明,考虑频率影响因素的计算公式能更准确地计算出动态参数,提出的曲线拟合计算公式对不同地区土的适用性较好,可以推广使用,便于进行理论分析以及工程运用。     

石灰稳定风干软粘土的试验研究

根据规范规定,软粘土不得用作压实填土的填料。但因场地周围无合适土源,必须充分利用鱼塘内挖出的软粘土。挖出的软粘土经堆积风干,随着土中水的不断排出,软粘土的性质得到了明显改善。在论述石灰稳定土加固机理的基础上,结合现场风干堆积软粘土和石灰稳定软粘土的碾压试验结果,阐述了软粘土和石灰稳定软粘土的性状,同时,提出了石灰稳定软粘土的施工要点及施工质量控制。     

高速公路液化土与软土交互地基强夯法处理研究

针对某高速公路中液化土与软土交互层特殊地基进行强夯法试验研究 ,提出了拟静力法确定强夯加固深度的公式 ,与Menard公式对比分析表明本文提出的强夯有效加固深度的公式具有鲜明的土力学基础 ,理论计算结果与实际检测的结果相吻合。同时建议用低夯能加固液化土与软土交互地基的设想     

天津滨海重塑软黏土一维固结蠕变特性研究

软黏土蠕变产生的长期变形严重影响建筑物及地基的安全性和稳定性,故通过设置不同预压条件模拟软黏土的初始受力状态,对重塑软黏土进行一维固结蠕变试验。研究表明:不同预压条件下,重塑软黏土一维固结蠕变历时曲线的瞬时变形较大,随着加载时间的增长,土体产生缓慢的蠕变,变形量逐渐减小,最终趋于稳定;此外,软黏土一维固结蠕变等时曲线中应变随应力水平的增大而增大,曲线延伸方向逐渐向应变轴靠拢,非线性愈加明显。基于上述研究,引入时间参量t,建立了软黏土一维固结蠕变预测公式,并对公式的准确性和适用性进行验证。该公式可对软黏土地基因蠕变产生的长期变形进行预测分析,为实际工程的设计、施工提供理论指导。     

固结时间对深部重塑土力学特性影响试验研究

针对重塑土的不同固结时间对固结土样力学性能的影响,对不同固结时间的土样进行了直接剪切试验,得出抗剪强度随着固结时间的延长而增加,增加的速度由快逐渐变慢,并且对重塑的黏性土影响较大.     

风积沙最大干密度的试验研究

对风积沙主要压实方法及其影响因素进行了分析,通过重型标准击实试验、干振试验及饱水振动试验的方法对风积沙压实机理方面进行了研究,得出了风积沙的击实曲线明显不同于粘性土,振动压实法具有最佳的振动时间,其中水振法得到的最大干密度最大,且试验结果重现性好的结论。     

软土路基加固中注浆液配合比分析

介绍了软土路基加固原理,重点描述了加固软土地基的注浆液的配合比试验,并对粘土掺量、粉煤灰掺量以及减水剂掺量的变化对浆液各种性能的影响进行分析,经过比较得出了适合软土路基加固的注浆液的配合比,从而达到更好提高软土地基的处理效果的目的。     

软土地基处理工艺研究

概述了国内外在软基处理工艺方面的发展过程和最新进展。通过查阅、分析大量国内外资料,总结了不同软基处理方法对淤泥质土、人工填土、黏性土、湿陷性黄土等不同土质的软基础的适用性。     

轻量土击实密度模型与工程特性

为了探索软夹杂土体压实机理,指导轻量土配方设计与压实施工,基于混合土物质结构组成及土体压缩变密的物理本质,建立了击实密度模型。试验发现模型预测值与实测湿密度基本一致,绝对误差仅有0.003~0.051 g/cm³,相对误差仅有0.282%~5.267%,证明击实密度模型可以准确预测混合土不同击实条件下的湿密度。EPS颗粒压缩率、混合土湿密度随击实次数增大而增大,增大趋势逐渐变缓;混合土孔隙比随击实次数增大而减小。在击实作用下,轻量土湿密度的提高是由土体的孔隙减少和EPS颗粒软夹杂的塑性压缩共同完成的。与砂土轻量土性质相似,粘土轻量土的湿密度、无侧限抗压强度随击实次数增大而增大。=25击时,EPS颗粒压缩率范围6.13%~11.51%;=94击时,EPS颗粒压缩率范围12.80%~14.87%。证明规范规定的击实次数与击实能量适合混合土的击实,不会导致EPS颗粒消泡。考虑到击实密度模型参数测定非常繁琐,根据工程实际情况,假设压实过程中土料含水量不变与压实后土颗粒-EPS颗粒之间的孔隙近似为0,进一步提出了简化击实密度模型,并且通过试验证明了简化模型完全适用于实际工程。