连云港海相软土特性研究

基于在连云港地区收集到的大量软土土样的试验结果，对连云港海相软土的基本物理力学性质指标进行了统计与分析，得到了其主要物理力学性质指标之间的相关关系．并根据室内试验结果，分析了连云港海相软土的强度特征、固结变形特征和蠕变特征．     

珠江三角洲软土物理力学性质对比分析

通过大量的软土物理力学试验和微观结构分析,结合前人的研究成果,分析了珠江三角洲软土的沉积环境、微观结构、矿物成分,解释了珠江三角洲超软土的形成和工程特性差的渊源.总结了三角洲洲内不同地区软土的分布规律和物理力学性质指标特征,对比分析了珠江三角洲地区软土与国内其他沿海地区软土工程特性的主要差异,可为本地区工程建设提供一定理论依据和参考.     

三亚海域全新世海相软土工程地质特性

为了解三亚全新世海相软土的工程特性及形成机理,并选择适宜的工程措施解决软土工程问题,本研究采用多种试验方法:野外地质调查和室内物理力学试验、全分散法粒度分析试验、黏土矿物XRD试验、孔隙溶液化学分析试验等,分析了三亚全新世软土宏观特征、粒度组成、黏土矿物成分以及孔隙溶液性质.对比不同地区软土研究成果,分析得出了三亚全新世中晚期海相软土具有粘聚力偏高、内摩擦角偏低的力学特性以及决定这些特性的内在机理:三亚软土有效蒙脱石含量较洱海软土低,比海口软土高,而蒙脱石含量越高,软土内聚力越高;三亚海相软土的结构稳定性比三角洲相软土的稳定性高,比高原淡水湖相软土的稳定性差,但三亚软土若受淡水淋滤,则会出现灵敏性增高、强度降低、压缩性增大的现象.     

静动力排水固结法处理淤泥质软基的加固效果分析

结合广州南沙泰山石化淤泥软基处理工程实践,通过软土微结构试验、室内土工试验和原位测试(静载荷试验、动力触探试验、十字板剪切试验),从宏观与微观两个层次分析了静动力排水固结处理前后软土的微观结构和物理力学性质的变化,总结了软黏土静动力排水固结法的加固机理和加固效果．研究表明本工程所采用的“动静结合,先轻后重、逐级加能、少击多遍”施工工艺,辅以填土预压和塑料板排水,地基承载力明显提高,土体的各种物理力学性质大大改善,该方法在淤泥软基处理工程中可推广应用．     

广州新客站地区软土工程地质特性

根据广州新客站地区河道治理工程地质勘察成果,对该区软土的工程地质特征进行了探讨和总结,并根据200余组软土试验成果,对其物理力学参数相关性进行了统计和分析.结果表明,该区软土含水率和孔隙比的线性拟合程度最好,其压缩系数分别与含水率和孔隙比之间存在显著的线性相关关系,所建立的相关方程可用于由物理参数估算软土的压缩性参数.     

基于分形理论的堤防软基固结SEM分析——以长江江西济益公堤为例

研究软基堤防固结沉降特性对于增强沿江沿湖安全保障,具有十分重要的意义。而软基堤防加固的关键是从软土的结构特征揭示影响软土变形和强度的成因。以长江江西九江济益公堤软土地基为研究对象,结合河湖相沉积软土的物理力学性质和微观结构特征,利用PCAS软件分析了不同固结压力下软土SEM图像的定量参数。通过室内试验和理论分析,对河湖相沉积软土的微观结构与宏观力学性能进行了系统的分析。并对河湖相沉积软土的结构强度和工程效果进行了分析论证。提出了孔隙结构因子作为综合参数,利用分形评价理论对孔隙结构强度和破坏趋势进行综合参数测量。同时求解预固结压力,可以定量确定土体的结构强度,该方法对湖相软土的固结变形计算具有参考意义。     

软弱夹层工程地质性质的室内仿真研究

岩体中软弱夹层是控制岩体稳定的重要边界条件.软弱夹层的厚度通常仅数毫米至数厘米,太薄的试样在现场难以进行饱水条件的强度试验.软弱夹层的工程地质性质既与岩体应力、地下水等环境条件有关,也与其成因性质、粘粒含量和粘土矿物成分等有关.对于成因相同、粘土矿物成分一致、粘粒含量变化不大的软弱层带而言,在受到不同压应力作用时,其物理力学参数必然与之有一定的对应关系.通过室内压密仿真试验,一方面再现了软弱夹层在饱水条件下的脱水、压密和固结过程,建立了基本物理力学指标与压应力的关系.另外,也从本质上揭示了软弱夹层的工程地质性质很大程度受岩体应力的影响.对于深部难以开展现场试验的软弱夹层的工程地质性质的评价,室内仿真试验方法提供了新的思路,具有显著的经济价值和工程意义.     

中山港地区软土物理力学指标统计分析

以中山港地区软土为主要研究对象,将现场收集、室内实验和原位测试得到的一系列的物理、力学指标进行了统计分析,并将统计结果与南沙和整个珠三角地区的软土进行了对比分析.分析结果表明：虽然该地区软土的含水率、孔隙比、压缩系数的变化范围均要低于其他两处,但其本身的抗剪强度低,力学特性仍较差.通过建立各项指标间的线性和非线性回归方程,研究其相关性程度,得知其孔隙比、含水率、干密度间的相关性最佳.通过分析中山港地区不同区域软土的含水率、孔隙比、压缩系数、黏聚力4项土性指标沿深度的变化规律,揭示了其区域性差异特性.研究结果可供该地区工程建设参考.     

鄱阳湖区深厚湖相沉积软土工程特性研究

在鄱阳湖、洞庭湖、长江及黄河沿岸、澳大利亚东北海岸、东南亚和哥伦比亚波哥大等地都均大面积湖相沉积软土。该类软土具有空间变异性大、含水率高、天然孔隙率高、压缩性大、厚度变化大、强度低等特点。为了解鄱阳湖区湖相软土的岩土特性,进行了1 500多项试验,包括矿物成分、固体颗粒密度等物理试验;以及力学试验,如GDS压缩试验、十字板剪切、三轴试验和静力触探试验等。试验结果表明,鄱阳湖区软土的含水率为40.16%,湖相软土的塑限、塑性指数、孔隙比、压缩系数与含水率呈正相关,液性指数、密度、压缩模量与含水量呈负相关;湖相软土分层性特点明显,深层软土的抗剪强度甚至小于浅表部的软土抗剪强度。此外,还提出了孔隙比与压缩模量、黏聚力与内摩擦角等之间的关系。研究成果可为软土地区工程参数取值提供了依据。     

风化料的强度与变形特性及其影响因素分析

按照相似级配法将风化料的粒径缩小后,进行物理力学性质试验研究,并采用干湿循环模拟风化料的进一步风化进行试验.基于此,探讨了风化料的强度特性和变形特性,对风化料快速法与常速法压缩试验的结果进行了比较,分析了影响凤化料强度和变形特性的各种因素.     

南沙地区软土物理力学性质指标与微结构参数的统计分析

通过土工试验获取了土的物性参数指标,通过电镜扫描测试技术和计算机图像处理技术获取了微结构参数．利用概率论数理统计方法对南沙地区软土宏观物理力学性质指标和微结构参数进行了分析,得出了土性参数经验公式;建立了软土的压缩系数、压缩模量、黏聚力、内摩擦角与微结构参数的4个多元回归方程式,给出了一些有益结论,可为软土工程可靠性分析和软基处理设计提供依据,为南沙软土区的工程建设提供一定参考．     

纳米蒙脱土对软黏土性能影响的试验

由于土地需求量的日益增大,沿海、沿江地区对淤泥质软黏土的改造也更加迫切。现有的技术对淤泥质土的加固效果不太理想,纳米材料作为一种新材料在其他领域已经有了广泛的运用,但在岩土工程方面应用较少。通过加入纳米蒙脱土对淤泥质软黏土的抗剪强度、承载力及电渗排水的影响做了一些探索,得出以下结论：纳米蒙脱土可有效提高淤泥质软黏土的内摩擦角,对土体黏聚力影响不大,因此可有效提高土体的抗剪强度,改善土体工程性能;淤泥质软黏土加入纳米蒙脱土导致土体排水孔道减少,对电渗排水不利;纳米蒙脱土可明显提升电渗后土体的抗剪强度。     

扰动对饱和软粘土园柱形孔扩张问题的影响

根据原位十字板试验过程中,对饱和软粘土扰动导致其不排水强度降低的事实,应用圆柱孔扩张理论,假设饱和软粘土在塑性阶段满足Tresca屈服条件,提出了一种基于饱和软粘土灵敏度的扰动度函数D。考虑在塑性区内不排水强度su是扰动度D的线性函数,得到了考虑扰动的圆柱孔扩张的弹塑性解答。     

侧向卸荷条件下结构性软黏土典型力学特性

为研究海积结构性软黏土在侧向卸荷路径下的结构损伤特性,通过温州瑞安软黏土侧向卸荷条件下的应力路径试验,研究侧向卸荷路径和结构性对软黏土应力-应变关系、强度、初始卸荷模量等典型力学特性的影响;分析应力路径和土样深度对初始结构性及损伤特性的影响.试验结果表明:温州软黏土应力-应变关系呈明显应变软化型,具有较强的结构性;侧向卸荷条件下,初始切线模量与平均固结压力呈线性关系,斜率为加荷条件的1.4倍;侧向卸荷条件下达到峰值强度时对应的应变较常规加荷条件小.拓展了应力比结构性参数的应用范围,计算结果表明侧向卸荷条件下初始应力比结构性参数明显大于常规加荷条件.结构损伤曲线可分为平稳损伤、加速损伤和减速损伤三段,常规加荷条件下加速损伤段的损伤速率明显大于卸荷条件,这种差异与其各向异性有关,施工时需予以重点关注.     

斜坡堤护坦优化研究

采用有限元数值模拟方法研究了抛石挤淤防波堤的断面形态,研究表明防波堤断面形态为淤泥面正梯形和淤泥面下倒梯形的组合。直接抛石成堤的防波堤,需加厚加宽护坦才能保证防波堤的整体稳定。结合海阳港防波堤工程,采用强度折减法,分析了16组不同厚度和不同宽度的护坦组合,得到了最优的护坦参数。     

扰动对饱和软粘土中球形孔扩张问题的影响

根据原位十字板试验过程中,对饱和软粘土扰动导致其不排水强度降低的事实,应用球形孔扩张理论,假设饱和软粘土在塑性阶段满足Tresca屈服条件,提出了一种基于饱和软粘土灵敏度的扰动度函数D.考虑在塑性区内不排水强度su是扰动度D的线性函数,得到了考虑扰动的球形孔扩张的弹塑性解答.     

杭州地区海、湖相软土的工程特性评价

以杭州地区第4纪全新统海、湖相软土为研究对象,从土的成因分布、化学物理性质、应力应变关系等方面,通过室内常规物理试验、直剪试验、三轴固结排水剪切试验(CD)、压缩试验等进行系统研究.结果表明,杭州地区软土天然含水量高,压缩性高,承载力低;杭州地区存在2个明显的软土层,不同区域第1软土层埋深变化较大,第2软土层较稳定,分布于26.3～36.3 m埋深处,随着软土层深度的增加,有机质丰度逐渐增大.杭州软土在低围压下会出现剪缩现象,总体上呈应变硬化型,且具有很强的结构性.在研究成果的基础上,开发一种由室内压缩试验评估原状土压缩曲线的方法;研究杭州软土结构强度的损伤规律,推导结构强度损伤方程.所得结论对指导杭州地区的工程勘察和工程实践具有现实价值.     

漳州软土直接剪切蠕变特性及蠕变参数的研究

为了研究软土蠕变特性与蠕变参数的变化规律,对漳州软土进行不同固结压力下的直接剪切蠕变试验,并通过陈氏法处理蠕变试验数据。结果表明,漳州软土具有非线性蠕变特性,应力水平越高,非线性特征越显著。相同剪应力下,剪切模量G的最大值与稳定值随固结压力的增大而增大;相同固结压力下,剪切模量G的最大值与稳定值随剪应力的增大而减小。瞬时剪切模量G0与长期剪切模量G∞关系可通过G0=a t-b+G∞来确定。粘滞系数随剪应力的增大达到峰值,固结压力越大峰值体现越明显,峰值对应的剪应力也越大,这主要是微观结构随剪应力增大逐渐破损所引起的。得到漳州软土的C∞=6.71 kPa,φ∞=9.66°。剪切模量系数K=(0.424～0.56),长期强度与瞬时强度比值C∞/C=86.3%,φ∞/φ=72.4%,说明工程中需要考虑蠕变影响时,变形与强度参数应采用长期剪切模量与长期强度。研究结果对掌握软土蠕变参数变化规律,快速预测模型参数具有一定理论意义。     

侧向卸荷路径下天津滨海软土强度参数试验研究

针对侧向卸荷条件下软土变形、强度等典型力学特性,选取天津滨海新区9～18,m深度海相软土为研究对象,采用应力-应变控制式三轴剪切渗透试验仪,对试样进行了三轴不固结不排水试验(UU)、三轴固结不排水试验(CU)以及K0固结轴向卸荷试验(DEP).试验结果表明:UU、CU、DEP试验应力与应变关系曲线呈双曲线特性,UU与CU试验应力与应变关系曲线呈硬化特征,DEP试验应力与应变关系曲线呈软化特征.DEP试验对于总应力强度参数有影响,对有效应力强度参数影响较小.