养护龄期对二灰土工程特性的影响试验研究

二灰土已作为一种廉价的建筑材料广泛应用于交通、土建工程中,但在工程实践中对二灰土的工程性能还缺乏足够的认识.通过室内试验,分析了养护龄期及配合比对二灰土的强度特性的影响.试验表明,二灰土的工程性能随龄期的增加而改善,在90 d内最为明显;在石灰含量一定时,强度随粉煤灰含量增加而增大,同时配合比为1∶3∶6的强度具有最高的增长幅值,并且它的初期强度相对较高,压缩性较低.以配合比为1∶3∶6的90 d强度作为标准强度较为合理,这对施工有一定的实际意义.     

二灰土工程特性的试验研究

根据室内试验，分析了二灰土的物理力学性质，并将其与常规工程应用的二八灰土、二八粉煤灰土在各个力学性能方面作了比较。结果表明：二灰土不仅经济、环保，而且具有较好的击实性、抗渗性，较低的压缩性和较高的抗剪强度。研究结果为应用二灰土处理黄土地基提供了理论依据。     

二灰土工程特性的试验研究

根据室内试验 ,分析了二灰土的物理力学性质 ,并将其与常规工程应用的二八灰土、二八粉煤灰土在各个力学性能方面作了比较。结果表明 :二灰土不仅经济、环保 ,而且具有较好的击实性、抗渗性 ,较低的压缩性和较高的抗剪强度。研究结果为应用二灰土处理黄土地基提供了理论依据     

浅谈石灰土灰剂量随时间变化的测定方法

本文通过对河南省沙颍河堤顶道路工程石灰土在施工中存在的灰剂量下料控制值与实测值偏差而引发的对钙镁含量随时间变化情况进行试验测定与分析,提出了石灰剂量随时间呈线性关系衰减的结论,从而据此对石灰土的施工时间进行控制,并用以对石灰土施工的灰剂量合格与否进行判定。     

水泥土渗透系数随围压变化的试验研究

利用改进的常规三轴仪压力室作为柔性壁式渗透仪,进行了渗透系数最低有效围压的试验研究.结果显示,低有效围压情况下,试样侧壁必须涂凡士林才能保证试验精度;柔性壁式渗透仪试验的最低有效围压大致为3 kPa.为了研究水泥土渗透系数随压力的变化规律,利用该渗透仪对取自长江某段干堤应急加固工程的防渗墙水泥土进行有压条件下的渗透试验,试验结果表明:当围压较低时,水泥土渗透系数较大,随着围压的增大,渗透系数迅速减小.渗透系数随围压的变化关系可以用幂函数表示.     

二灰土击实性与抗剪强度试验研究

根据室内试验,分析了不同粉煤灰含量的二灰土的击实性和击实二灰土的抗剪强度.研究结果表明,含水率和粉煤灰含量是二灰土的击实性和抗剪强度最敏感的影响因素.研究得出二灰土填筑质量直接受到含水率和粉煤灰含量影响的定量分析,为利用二灰土处理黄土地基设计与施工提供参考.     

凝灰岩遇水分解过程微细观结构参数敏感性分析

为了研究凝灰岩遇水分解过程微细观结构参数,确定描述分解过程的敏感指标,开展了微细观结构试验和微细观结构参数敏感性分析。首先采用微细观结构试验方法测定原状未分解和不同分解时间的凝灰岩的微细观结构参数,然后利用敏感性分析方法研究各微细观结构参数对分解时间的敏感性。结果表明:随着分解时间的增大,颗粒的圆度值越来越小,颗粒分布分维数越来越大,孔隙度逐渐增大,孔隙分布分维逐渐增大,欧拉数逐渐减小;在遇水分解过程,颗粒的形状趋于圆形的程度降低,颗粒团聚的程度降低,颗粒凌乱化程度增大,岩石结构愈加松散,凝聚趋势减弱,宏观上表现为岩石的强度降低;颗粒分布分维和孔隙分布分维对分解作用时间不敏感,不利于测度分析变化情况,而欧拉数过于敏感,微小的分解时间变化将带来较明显的欧拉数变化,指标分析结果容易产生较大的误差,因此可选用孔隙度作为凝灰岩分解过程的敏感指标。     

三轴应力下黏性土微细结构试验

利用自行研制的微细结构光学测试系统,对三轴应力下黏性土的微细结构图像进行了连续采集,提取了相应的微细结构量化参数,对微细结构的演化特性进行了分析。结果表明:随着荷载的增加,颗粒集聚体排列向着杂乱无序的方向发展,导致土体抵抗外界荷载的能力不断降低;在荷载作用下,土体通过颗粒集聚体形态和排列形式的调整变化,逐步向稳定的承载形式过渡,使变形向逐渐减小的趋势发展;颗粒集聚体和孔隙的变化是相互关联的。     

基于最小二乘支持向量机的土石坝渗透系数反演

针对土石坝渗透参数和测压管水位间复杂的非线性关系,应用最小二乘支持向量机于土石坝渗透系数的反演。首先利用有限元模型得到最小二乘支持向量机的训练样本,建立坝体水压分量相对值和渗透系数间复杂的非线性关系,并将其输入到训练好的最小二乘支持向量机模型,即可得到大坝渗透系数的反演值。以某土石坝为例经对比分析,该方法是可行的。     

考虑渗透系数变化时土石坝的固结计算

在土石坝的固结过程中，渗透系数将随着固结的过程而减小，土的固结速度将减缓，固结时间将增长，因此，在土石坝的固结计算时应考虑渗透系数变化对固结过程的影响。文中提出了一个渗透系数随固结度变化的计算公式，并据此导得单向排水固结的情况下，固结孔隙水压力的计算公式，计算简单，并具有一定的精度。     

干湿循环对水库滑坡渗透系数影响的试验研究

水库滑坡受到库水位周期性干湿交替作用,这种干湿循环效应会对滑坡体渗透特性产生影响。在原大型渗透仪的基础上,制作了一种能够实现干湿循环效应的渗透系数测量试验装置,以原状碎石土为基础,配置不同含石量和孔隙比的重塑样,探索涉水滑坡渗透系数与干湿循环次数之间的关系,研究干湿循环对碎石土渗透系数的影响。试验研究结果表明:干湿循环作用对孔隙比较小的试样影响最为显著,渗透系数增加幅度最大。基于碎石土细观结构特性,初步分析了碎石土渗透系数变化的机理。研究成果可为滑坡稳定性分析中碎石土渗透系数的取值提供参考。     

粗颗粒土渗透系数及土体渗透变形仪的研制

针对目前还没有合适的室内试验仪器测试巨粒混合土的渗透系数和巨粒混合土发生渗透破坏时的临界水力梯度的现状,研制了粗颗粒土渗透系数及土体渗透变形测试仪。该仪器最大的特点是根据巨粒混合土中含有细粒土致使土体难以饱和的特点,在仪器上设置了密封抽气饱和装置,可以对土样进行抽气饱和。结合工程实践对不同级配的土体进行了渗透及渗透变形试验,试验测得的土体渗透系数和临界水力梯度与理论计算的结果非常接近,部分试验成果已应用于工程实践。     

饱和土的变渗透系数固结理论及其合理性验证

饱和土体的固结过程伴随着土骨架的压缩和孔隙水的排出,其孔隙比及渗透系数随固结过程不断减小,但当前的Biot和Terzaghi固结理论均没有考虑固结过程中孔隙比及渗透系数的变化。这种处理方法对于压实土地基的固结过程来说,计算结果与实际相差甚微,但对于孔隙比很大的欠固结软黏土层、尾矿堆积层以及淤地坝库区的固结沉降来说,计算结果与实际过程的差异则会很大。首先建立土体固结过程中孔隙比与体应变的关系式,再利用渗透系数与孔隙比的关系式建立了渗透系数与体应变的关系式,最后利用弹性力学的几何方程得到渗透系数与单元位移的关系式。将这一关系式代入Biot固结理论,即得到变渗透系数固结理论,并在COMSOL中实现了求解计算。理论分析和数值计算表明：变渗透系数固结理论能够反应固结过程中因孔隙比减小造成的孔压消散缓慢、沉降速率降低的客观现象;土体初始孔隙比越大,体应变越大时,修正的渗透系数对固结过程的影响越大;渗透系数的减小只影响固结过程,不影响固结计算的最终结果。     

滑坡碎石土原位渗透试验及渗透系数预测研究

滑坡碎石土渗透系数是滑坡稳定性评价和治理工程设计的重要参数之一,由于影响渗透系数的因素较多,渗透系数与各影响因素之间的相关程度和相关关系是建立渗透系数经验公式的关键。对三峡库区秭归县15个滑坡30个试验点开展了原位渗透试验和颗粒级配试验,基于Person线性相关分析法和支持向量机回归(SVR)分析法,分析了碎石含量、孔隙比、特征粒径、曲率系数、不均匀系数与渗透系数之间的相关程度及滑坡不同位置各样本之间关联关系,建立了支持向量机回归模型。结果表明:渗透系数与滑坡碎石土的影响因素指标之间线性相关性不强,基于单因素指标建立的渗透系数线性经验公式可能存在较大误差;支持向量机回归方法能够较好地反映渗透系数与因素指标之间复杂的非线性关系,渗透系数的预测结果精度较高,可以作为滑坡碎石土渗透系数的预测模型。     

考虑施工参数影响的心墙砾石土渗透系数预测方法

针对当前心墙砾石土渗透系数预测研究仅考虑料源参数,而少数考虑了施工质量的单一预测模型存在预测误差大、数据特征获取不全面的问题,构建了综合考虑施工质量和料源参数的BPNN-WOA-SVM渗透系数组合预测模型。该模型通过引入鲸鱼优化算法(WOA)解决支持向量机(SVM)参数选择困难的问题,通过最大信息熵原理综合了BP神经网络(BPNN)较强的自适应能力以及鲸鱼优化支持向量机算法(WOA-SVM)良好的回归性能、适用小样本的优点。工程实例应用表明,构建的组合预测模型与单一预测模型相比,降低了均方误差、平均绝对误差和相对分析误差,提高了预测精度和收敛速度,在心墙砾石土渗透系数预测方面具有较强的优越性。     

压缩过程中粗粒土渗透性变化的试验分析

为了研究影响粗粒土渗透系数大小的因素,采用实际工程用砂,通过不同条件下室内渗透试验,分别研究了粗粒土的粒径大小、干容重及相对密实度对渗透系数的影响。结果表明:对于同一粒度成分的粗粒土而言,其渗透系数随干容重的增加而减小,随相对密实度的增加而减小;在粗砂粒范围内,渗透系数随均值粒径的增大而快速增大;在细砾土粒径范围时,渗透系数随均值粒径增大的现象不显著。研究结果表明压缩作用使砂粒土渗透系数的减小较为显著,而对细砾土渗透系数的影响不明显。     

一种测定塑性混凝土渗透系数的试验装置

本文介绍了一种新研制的塑性混凝土渗透试验装置，重点阐述了其试验原理、仪器结构及测定方法等内容，并通过塑性混凝土防渗墙工程的测定实例，验证了该渗透仪的性能是稳定可靠的。     

Stochastic back analysis of permeability coefficient using generalized Bayesian method

Owing to the fact that the conventional deterministic back analysis of the permeability coefficient cannot reflect the uncertainties of parameters, including the hydraulic head at the boundary, the permeability coefficient and measured hydraulic head, a stochastic back analysis taking consideration of uncertainties of parameters was performed using the generalized Bayesian method. Based on the stochastic finite element method （SFEM） for a seepage field, the variable metric algorithm and the generalized Bayesian method, formulas for stochastic back analysis of the permeability coefficient were derived. A case study of seepage analysis of a sluice foundation was performed to illustrate the proposed method. The results indicate that, with the generalized Bayesian method that considers the uncertainties of measured hydraulic head, the permeability coefficient and the hydraulic head at the boundary, both the mean and standard deviation of the permeability coefficient can be obtained and the standard deviation is less than that obtained by the conventional Bayesian method. Therefore, the present method is valid and applicable.     

增湿情况重塑黄土非饱和渗透系数的测定方法研究

对浸润锋前进法、Boltzmann变换法和瞬态剖面法3种直接方法在确定增湿情况下重塑黄土非饱和渗透系数的适宜性进行了研究,并对其进行了改进。首先应用重塑黄土进行了一维水平入渗试验,对前2种方法进行了改进,检验了改进后的效果,比较了这2种改进方法、瞬态剖面法和间接法所得非饱和渗透系数的差异,然后应用Hydrus软件对一维入渗试验进行了数值模拟,获得了采用不同方法所得非饱和渗透参数时预测浸润锋迁移距离和时间关系的准确性,分析了前2种方法所采用假定的合理性并对瞬态剖面法测点布置进行了改进和效果检验。室内试验结果表明浸润锋前进法采用改进的水力梯度计算公式后,不同吸力下渗透系数波动的现象减少;Boltzmann变换法采用新的变量λ*后,各测点λ*-θ关系的统一性增加;由于测点间距较大,瞬态剖面法偏离其他方法所得渗透系数很大。数值模拟结果表明采用2种改进方法所得的非饱和渗透参数均能较好地预测浸润锋迁移距离和时间的关系;浸润锋前进法采用的水分剖面平行移动假定以及Boltzmann变换方法采用的Boltzmann变量与体积含水率关系唯一假定,均需要在入渗一定距离后才能得到基本满足;采用改进后的测点布置位置和间距后,瞬态剖面法所得不同吸力下的非饱和渗透系数与前2种改进方法所得的差距减少,但仍不如前2种改进方法更接近于输入值。     

二灰土的压缩特性研究

为研究二灰土的压缩特性,采用室内压缩试验方法,分析最优含水率、压实度对压缩性的影响。结果表明,试样最优含水率＋2％时,压实度在95．5％时压缩系数发生拐点,压缩模量在土体压实度增大过程中存在极值。由此可以得出结论,最优含水率附近,二灰土的压缩性随压实度的增加而存在拐点。研究结果可作为工程建设参考依据。