粗粒土三轴试验橡皮膜嵌入量测量方法研究

粗粒土试验的橡皮膜嵌入效应使得试样体积变形测量结果失真,从而影响其强度变形指标测量精度.为此,在同一试验仪器上开展了多组不同直径试样粗粒土的等向固结三轴试验,分析了橡皮膜的嵌入量的变化规律和影响因素,在此基础上提出了一个计算粗粒土橡皮膜嵌入量的经验公式.研究表明,橡皮膜的嵌入量随围压的增大而增大,与其围压大体呈幂函数关...     

宽级配砾性土橡皮膜嵌入量计算新方法

橡皮膜嵌入影响分析是决定砾性土试验结果可靠性的关键问题,其影响因素、规律和计算方法存在很大争议,为目前影响砾性土力学性能理论研究发展和工程应用的瓶颈。通过双尺寸法,利用大型三轴仪,对11种级配的砾性土开展不同橡皮膜厚度的嵌入体积量测分析,获取单位面积橡皮膜嵌入体积与土骨架回弹体应变2个关键指标,分析主要因素影响规律,建立宽级配砾性土试样橡皮膜嵌入量新的计算模型和公式,并进行多方比较验证。研究及试验结果表明:双尺寸法在大尺寸三轴试验中对砾性土具有适用性和可靠性;单特征粒径如d₅₀或d₂₀都无法完整描述级配条件对橡皮膜嵌入体积的影响;橡皮膜厚度影响随土颗粒大小而变化,当d₂₀>2.5倍膜厚时影响可忽略不计;均等固结状态下卸载回弹中砾性土并非一直呈现各向同性,基于各向同性假定的嵌入量计算模型对宽级配砾性土不适用;宽级配砾性土橡皮膜嵌入体积计算可用d₁₀,d₂₀与d₅₀三因素新模型表示,新模型和计算公式形式简单,且较现有模型公式在精度和适用性上均明显占优。     

粗颗粒土抗剪强度影响因数分析

介绍了颗粒破碎、含水率、最大粒径以及粗粒含量对粗颗粒土抗剪强度的影响,并指出颗粒破碎与粗粒含量是最主要的影响因数,含水率对抗剪强度影响不大,而最大粒径对抗剪强度的影响则是相对的。     

等应力比路径下粗粒土湿化试验研究

采用古水面板坝玄武岩堆石料进行了等应力比路径下的粗粒土湿化试验。试验结果表明,在等应力比路径下的土体的湿化变形不仅受应力状态的影响还受加载应力路径的影响。在传统湿化变形公式中引入应力路径参量,并采用体积应力和参考应力水平描述应力状态对湿化变形的影响,建立了等应力比路径下的湿化变形公式。所建立的湿化变形公式能够很好地描述等应力比路径下的粗粒土湿化变形。     

浅谈橡皮土的处理

什么是橡皮土橡皮土,是指含水量很大,趋于饱和的粘性土地基在回填压实时,由于原状土被扰动,颗粒之间的毛细孔遭到破坏,水分不容易渗透和散发,当土颗粒的孔隙被水充满时,由于含水量大,土颗粒将会由固体状态变为塑性状态,这就形成了橡皮土。在外力的作用下,容易改变它的原有形状。这时如果进行夯打振动,不仅夯不实,反而会破坏土的天然结构,强度也将迅速下降。这时的夯击就橡揉面团一样,踩上去会有颤动感觉,并且越夯击,颤动现象越严重,结构越不稳定。     

循环荷载作用下粗颗粒土填料的残余变形特性浅析

粗颗粒土在自然界分布广泛,并具有透水性强、填筑密度大、抗剪强度高和沉陷变形小等工程特性,因此在土木工程中得到了广泛应用。论文介绍了常用的几种粗颗粒土残余变形计算模型,并分析了粗颗粒土的饱和程度、密实度、颗粒级配、围压和振次以及主应力比对其残余变形的影响。     

粗颗粒土及其本构模型研究现状和前景设想

论述了粗颗粒土材料的工程特性、分类及其本构模型的主要成就和研究价值,并分析了其研究现状,结合未来的岩土工程要求以及粗颗粒土本构模型的发展前景,对其进一步的发展方向进行了展望,以供参考。     

新型粗颗粒土膨胀试验仪的研制与应用

研究开发了一种新型粗颗粒土膨胀测试仪,介绍了仪器的结构和工作原理。利用仪器,对含膨胀岩土的粗颗粒土进行膨胀力和膨胀率试验,得到以下结论：(1)所研制的粗颗粒土膨胀试验仪能有效可靠的进行粗颗粒土的膨胀力和膨胀率试验;(2)含有膨胀岩土的粗颗粒填料具有一定的膨胀性;(3)粗颗粒土中细颗粒含量越多的土样,膨胀现象越明显;(4)粗颗粒土的膨胀特性与细颗粒土类似。研制的粗颗粒膨胀试验仪结构简单、操作方便、结果准确,为膨胀岩地区粗颗粒土膨胀性测试提供了精确可靠的试验设备和方法。     

粗颗粒填土地基处理与变形机理探讨

文章针对粗颗粒填土地基处理与变形机理的问题,对填土的分类、工程特性和影响因素进行了归纳总结,对粗颗粒填土地基的处理方法及其选择进行了分析,讨论了目前粗颗粒土试验的研究现状,指出了粗颗粒土变形机理研究中存在的问题和其发展情况,探讨了在粗颗粒填土地基处理的相关研究中应该注意的问题、并提出了相应的建议。     

粗颗粒盐渍土回填碾压试验研究

在新疆大规模的开发建设中,大量的工程场地将遇到粗颗粒盐渍土。因厂址区附近建筑材料缺乏,外运距离远,场地回填及地基换填料同时成为工程面临的难题。本文遵循就地取材的原则,开展了粗颗粒盐渍土现场回填碾压试验和专题研究,确定了粗颗粒盐渍土作为回填料的适宜性及相关设计施工参数。试验研究表明:当粗颗粒盐渍土易溶盐含量不是很高,具轻微溶陷性,并不考虑盐胀时,场地料重新回填可消除原有的溶陷性,且地基承载力可达170kPa,通过级配改良,混合料回填碾压后地基承载力可达300kPa,有了较大提高。其成果的获得,具有明显的工程效益。     

过渡型粗粒土渗透变形试验及破坏类型判别

工程中细料含量介于25%~35%的骨架密实型粗粒土通常表现出良好力学性能,但渗流下呈现管涌或流土的过渡型破坏类型难以准确判别。通过渗透变形试验,基于Kozeny-Carman公式,采用实测渗透系数K引入反映颗粒比表面积S_0和渗流弯曲率T的当量比表面积参数S_0',建立孔隙率n和S_0'相等的均匀毛细管模型;根据级配特征粒径d3与毛细管直径D的关系,提出判别过渡型粗粒土渗透破坏类型的"等效渗透–平均孔径法";借助粒组均匀球形颗粒假定,探讨过渡型粗粒土T与n的关系。研究表明:伴随密实度增加过渡型粗粒土依次表现出发展性管涌、非发展性管涌、流土3种破坏类型;相较于未反映弯曲率的"孔隙直径法"和基于均匀土弯曲率恒定的"变截面法",受S_0'影响的D能体现实际弯曲率对土体渗透性的作用,渗透破坏类型判定结果与试验现象吻合;计算弯曲率T1随n的减小呈线性增长趋势,较好反映了土中实际渗流路径随密实度增加而变长的客观规律。     

天然粗粒盐渍土大型路堤模型试验研究

西北地区分布着大量的粗粒盐渍土,研究其作为路堤填料的适用性,可充分利用当地资源和节约公路工程建设费用。为了使试验结果更准确地反映工程实际情况,在对天然粗粒盐渍土进行不同方法的化学成分分析试验、模拟季节交替冻融循环试验、有（无）附加荷载单次降温盐胀试验及大型溶陷试验的基础上,开展了多次冻融循环条件下大型路堤模型试验。结果表明：两种化学成分分析试验-规范法和过 5 mm 筛法分别得到的易溶盐含量相差较大,过 5 mm 筛法能更准确指导实际工程的施工;随着含水率的增加,粗粒盐渍土的盐胀量和溶陷量亦逐渐增大,溶陷累加性较显著; 50 kPa 附加荷载抑制该天然粗粒盐渍土的盐胀量可达 85% 以上;经多次冻融循环后,大型路堤表面的最大盐胀率仅为 0.44% ;该天然粗粒盐渍土可用于上部路堤填料。     

季冻区公路路基粗粒土的冻胀敏感性及分类研究

对5种粗粒土13种不同含泥量土料在不同含水率、饱和度和密实度状态下进行了一系列封闭系统下的冻胀模拟试验。研究了各种粗粒土的η-w关系,并对其进行线性分析,揭示了粗粒土的冻胀规律。根据所建立的各种不同粗粒土的η-w经验关系式得出各种土料以及粗粒土的相应于不同冻胀等级和类别的界限含水率值,并与现有的规范进行对比,指出规范值得商榷的问题。     

粗颗粒含量对粗粒土—混凝土结构接触面剪切力学性质的影响

利用大型直剪试验仪对粗粒土—混凝土结构接触面进行直剪试验,研究粗颗粒含量对接触面剪切力学性质的影响.通过试验获得接触面剪切条件下的强度、黏聚力、摩擦系数、刚度和残余强度等力学参数随粗颗粒含量变化的规律.研究结果表明,粗颗粒含量对接触面剪切力学性质有重要影响.随着粗颗粒含量的增大,接触面上的剪切强度、摩擦系数、残余强度和...     

罗布泊地区粗粒盐渍土盐胀特性影响因素试验研究

为研究罗布泊地区粗粒盐渍土的盐胀特性及盐胀机制,本文对取自该地区哈若公路沿线粗粒盐渍土进行了室内土工试验和盐胀分析试验,对盐胀特性试验以后的试样进行了5000倍放大扫描电子显微镜下微观结构变化分析。试验结果表明:该区域粗粒盐渍土呈板块状,盐渍土剧烈盐胀区主要发生在温度为+15~-5℃的范围之内;在相同条件下盐渍土易溶盐的含量与盐渍土最大盐胀率呈二次抛物线型关系。结合盐渍土路基的病害特点研究了该地区盐渍土的盐胀率和压实度之间的相互联系,含水量一定时,该地区盐渍土的盐胀量会随路基压实度的增大而增加。     

粗粒土与结构接触面的静动本构规律

进行了系统的粗粒土与结构接触面静动力学试验以研究其本构规律。基于试验得到的宏观和细观测量结果,归纳总结了粗粒土与结构接触面静动力学特性的五条基本规律,即:(1)抗剪强度与法向应力近似成线性关系;(2)在一条法向应力不变条件下的单调剪切应力路径中,剪应力随着剪应变的增加而不断增长并趋向于一稳定值;(3)剪胀体应变由不可逆性和可逆性的体应变分量构成,可逆性剪胀体应变表现出明显的接触面异向性,与剪胀体应变有关的剪应变在总剪应变中所占比例在不同剪切阶段是不同的;(4)压缩性随着法向应力的增大而逐渐降低;(5)受载过程中发生物理状态及力学特性的演化并逐渐趋于稳定。     

粗粒土孔隙特征及其对泥浆渗透性的影响

土的渗透性与其骨架构成的孔隙通道有本质联系。在假定粗粒土颗粒呈球形且粒径分布均匀变化的条件下,首先给出了同一粒组最密实状态的土粒体积和孔隙体积的确定方法;进而,依据最密实状态条件下各粒组土粒体积和骨架孔隙体积,从最小粒组到最大粒组,依次比较小于或等于某粒组土粒体积、骨架孔隙体积之和与大一级粒组的骨架孔隙体积,后者大于前者即出现架空空隙,提出了最大渗流单粒孔隙的确定方法。通过不同级配试样的泥浆渗透试验表明,随着最大渗流单粒孔隙的增大,依次出现入渗面形成泥皮和未形成泥皮两类孔隙特征粗粒土的泥浆渗透。在入渗面未形成泥皮条件下,随着最大渗流单粒孔隙的增大,泥浆渗流量逐渐增大;在形成泥皮的条件下,随着最大渗流单粒孔隙的增大,形成时间逐渐增长,泥浆穿透土样的渗径逐渐增大。验证了最大渗流单粒孔隙反映粗粒土渗透性的合理性。     

粗粒土回弹特性试验研究

对2种粗粒土4种级配料进行了卸载–再加载的三轴固结排水剪试验,比较分析其强度变形特性与单调加载三轴试验条件下特性的差异。重点研究不同试验粗粒料的回弹模量取值规律,分析了回弹模量与初始模量、围压和应力水平等之间的关系。结果表明,围压对回弹模量影响较大而应力水平的影响相对较小;粗粒土的回弹模量约为初始模量的2.5～5.0倍,比目前对黏土等认识的1.5～3.0倍明显大。试验结果为邓肯–张模型等非线性弹性模型甚至弹塑性模型的回弹模量的合理取值提供了重要试验依据。     

粗粒土最大干密度理论计算方法研究

通过引入细粒料最大干密度的校正系数及粗粒土的密度干涉系数和最佳含水量系数,在室内大型击实试验的基础上建立密度干涉系数及最佳含水量系数与粗颗粒含量之间的双对数关系,从而得出了粗粒土最大干密度和最佳含水量的理论计算公式。