酸碱溶液污染对黄土-混凝土界面剪切特性影响试验研究

为研究黄土工程中孔隙水被酸碱溶液污染对土-混凝土界面剪切行为的影响,对不同水化学溶液、浓度和法向应力下重塑黄土-混凝土界面进行系列剪切试验,探讨经历孔隙水酸碱污染下的土-混凝土界面剪切强度、摩擦特征指标等参数的变化规律.试验结果表明：孔隙水化学污染对界面剪切应力-水平位移曲线形态影响较小,均为应变硬化型,曲线形态符合双曲线模型,剪切模量随着水平位移的增大而呈指数型衰减的趋势;法向应力、溶液浓度和种类均对初始剪切模量有影响,随着浓度的增大,HCL溶液下的初始剪切模量减小,而NaOH溶液相反;HCL污染溶液随着浓度的增大,表观黏聚力增大,内摩擦角减小,NaOH溶液则相反,但总体剪切强度均呈现出碱液增强,酸液减弱的趋势.     

孔隙水酸污染诱发击实黄土的崩解试验研究

以铜川重塑黄土为研究对象进行崩解室内试验,对硝酸污染后的击实黄土崩解特性进行分析研究.在制备不同干密度、含水率和硝酸浓度等击实试样后,探讨不同工况下的黄土崩解演变规律及其结果和影响.结果表明:干密度一定时,崩解速率随含水率呈现先增加后减小的趋势,当试样含水率在16％ 时崩解速率可达到最大值,当含水率在20％ 时崩解性基...     

结构性对黄土压缩回弹性能影响的试验研究

根据黄土的大孔隙、高强度及欠压密等特性,对不同含水量的原状土与重塑土进行了一系列侧限压缩试验,包括压缩试验、压缩再回弹试验和压缩回弹再压缩试验,并对天然含水量下原状土进行4种不同荷载下的回弹再压缩试验.在试验的基础上详细分析了结构性对黄土的压缩和回弹性能的影响,尤其是对原状土在结构屈服前后的力学性能变化的影响,得出黄土的结构性对其压缩回弹性能的影响显著,特别是在结构屈服压力前后,原状土的回弹能力差别较大.研究成果为提出一种结构性黄土先期固结压力的推求方法奠定了基础.     

压实度对膨润土改性黄土干湿裂缝的影响

为研究膨润土改性黄土的干湿损伤特性,设计单因素试验方案,以改性黄土的压实度作为影响因素,探究干湿损伤过程中试样表面出现裂缝的情况,并运用计算机软件计算试样表面出现的裂缝面积,以得到压实度对改性黄土干湿裂缝的影响。结果表明:在同样的时间节点,试样表面出现裂缝的面积随压实度的增大而增大;当压实度大于0.88时,试样的裂缝面积趋于相同,压实度对于试样的干湿损伤特性影响较小。     

重金属锌污染砂的交流电阻率特性试验

为研究交流电阻率法检测重金属锌污染的可行性,通过对不同的锌污染砂试样进行电阻率测试,分析了电流频率、含水量、孔隙比、锌污染含量等对砂电阻率的影响,建立了影响锌污染砂交流电阻率的经验公式。结果表明,电阻率随电流频率的增加先急速降低,当电流频率增加到50 kHz时,电阻率逐渐趋于稳定;以锌含量50 mg/kg为界,锌含量越低,电阻率对电流频率的变化越敏感;电阻率随含水量的增加而减小,含水量越低,电阻率变化越快;电阻率随孔隙比的增加而增大,增幅较缓;电阻率随锌含量的增大而急速减小,当锌含量高于250 mg/kg后,电阻率逐渐趋于稳定;砂电阻率与锌污染含量间呈现高度相关的幂函数关系,得出了包含饱和度、孔隙率、锌污染含量的砂交流电阻率关系公式。     

酸溶液对原状黄土抗拉强度的影响试验研究

黄土受到污染后,土体的组分以及内部结构会发生改变,从而使得土体抗拉强度也随之发生改变。通过人工配置盐酸、硫酸和硝酸的4种不同浓度的污染液,对比蒸馏水和污染后的土样进行直接拉伸破坏试验,探讨酸污染黄土的拉应力-拉应变特征及过程,进一步分析不同酸溶液种类、浓度对土体抗拉强度演化规律的影响。结果表明：随着酸污染液的侵入,黄土的抗拉强度均小于未污染状态;且随着污染液浓度的增大,盐酸和硝酸污染黄土的抗拉强度均呈减小态势,而硫酸污染英黄土的抗拉强度却逐步恢复,拟合后的污染液浓度与抗拉强度呈现出较好的幂函数关系。基于黄土的抗拉强度和抗剪强度,探讨酸污染黄土的联合抗剪强度拟合关系。     

黄土的三轴试验研究

通过不同含水量的原状黄土与重塑黄土的三轴试验,研究了黄土的吸力、变形和强度特性.通过对吸力的直接测量,得到了剪切过程中吸力随应变增加有所增加,原状黄土与重塑黄土的吸力大小及其变化特性基本一致的结论;等向固结过程中原状黄土与重塑黄土的体变差异小于原状黄土与饱和原状黄土的体变差异;黄土的强度指标中,粘聚力受含水量和扰动的影响较大,而内摩擦角则相对稳定;在扰动和湿度两个因素中,黄土结构性变化主要受含水量影响.     

黄土湿陷对预制管廊受力性能影响的试验研究

黄土地基遇水湿陷后具有不均匀沉降特征,对修建于其上的预制管廊结构会产生不可避免的危害.地基湿陷使得预制管廊结构可能出现开裂、错台、扭转甚至廊体坍塌,影响预制管廊工程的安全运营.针对这一现象,本文通过不同配比配制四种不同湿陷性的人工黄土,经过试验后得到与原状黄土湿陷性相似的配比.并将其作为试验用土,开展湿陷性黄土地基对预制管廊结构受力性能影响的研究工作.研究表明,人工配制湿陷性黄土能够较好的模拟原状黄土特殊性质,在管廊受力方面,相较于顶底板横向应变,基底全幅浸水对于管廊前、后侧板应变影响幅度较小;浸水湿陷过程中会打破管廊与周围土体原有的受力平衡状态,引起应力重分布现象,且顶板和底板极易发生受拉破坏;在黄土地基发生不均匀沉降后,预制管廊结构会呈受弯、受扭状态.     

酸碱污染对Q_3黄土湿陷表征影响的试验研究

随着我国黄土地区城镇化和工业化的快速发展,生活污水、工业废水中的酸碱溶液对土体的污染问题以及大气环境演变导致的雨水pH值发生的改变对土壤的污染问题也日渐突出.黄土的湿陷性及相应的湿陷敏感性是其特有的水敏特征,对岩土工程的长期稳定性至关重要.颗粒间的胶结及组构特征对Q_3黄土的应力状态和工程性质起到了重要的作用,但酸、碱溶液的侵入在一定程度上改变及重组了微观结构.为研究孔隙水酸碱度对Q_3黄土的湿陷性及湿陷敏感性的影响,本试验设计了重塑和原状两种土样污染前后的湿陷性试验.实验结果表明:酸性污染液与碱性污染液都会增加黄土的湿陷系数,增大湿陷稳定时间及速率,改变黄土的湿陷敏感性,不同浓度的酸碱污染液对土体的影响随浓度增加呈规律性变化;不同种类的酸溶液对土体的湿陷性及实现敏感性的影响也有差异.在此基础上对酸碱污染土样进行湿陷敏感性分析,得出了在实际工程中需要考虑黄土受酸碱污染后湿陷性改变所带来的额外影响.     

初始含水率对重塑连云港黏土压缩特性的影响

目的探讨初始含水率对重塑黏性土压缩性状的影响,建立土结构性对天然沉积黏性土力学性状影响的定量评价基准．方法设计加工了适用于高初始含水率重塑黏性土固结试验的轻型固结仪,针对具有不同初始含水率的连云港黏性土重塑样进行了大量的一维固结试验．结果对连云港黏性土而言,当固结压力低于约25kPa时,采用孔隙指数不能将不同压缩曲线归一化;而超过25kPa后,各压缩曲线均可以较好的进行归一化至重塑土的固有压缩曲线上,且固有压缩参数e100、Cc与W0／wL之间存在良好的线性关系．结论得到了一簇对应不同初始含水率连云港重塑土样的压缩曲线,初始含水率高的重塑样压缩曲线位于含水率低的压缩曲线之上,表明初始含水率对重塑土压缩性状有着显著影响．     

黄土的工程地质特性研究

对我国黄土地层的划分、黄土湿陷机理等进行讨论,阐述黄土的湿陷性评价方法和湿陷性黄土地基处理的各种方法,提出今后黄土工程地质研究的重点和方向.     

电极布置对电阻率精确性影响的试验研究与仿真分析

电阻率法在土壤测试的精确性方面存在较多不足,而电极是影响精度的重要原因,尤其是二极法测试。若能确定电极与土壤的接触程度,以及两电极间距离对测试结果的影响,将可最大化避免电极的干扰。基于二极法电阻率测试方法,选用锌污染标准砂作为模拟土壤,以测试交流电阻率为例,设置不同接触程度与不同电极间距两种工况,并结合COMSOL软件仿真分析,研究电极布置对电阻率测试的影响,并建立分析模型与误差计算式。研究结果表明：试验与模拟分析可相互验证和补充。接触程度越大,越有利于电阻率测试,随接触程度增大对测试电阻率的影响逐渐减弱;电极间距越大,对测试电阻率的影响越弱,细长型试样更有益于提高测试精度。导电模型分为正常段与受电极影响的过渡段串联,同时,径向电流密度可较好表征出各段的长度和极化情况。过渡段长度和极化随接触程度的增大而减小,与电极间距无关,通过电极布置模型可拟合不同电极间距的测试结果,得出正常电阻率。     

主应力轴旋转对压实黄土动残余变形的影响

通过对DTC-199型周期扭转荷载三轴仪的简单改造,研究了主应力轴旋转对压实黄土在周期动荷载作用下轴向残余变形和动剪切残余变形的影响.结果表明:随着初始主应力方向角的增大,轴向残余变形由压缩状态的正值逐渐过渡到伸长状态的负值.振动次数对剪切残余变形影响较大,剪切变形随振次的增多而增加,且随初始主应力方向角的增大呈现增大...     

关中Q_2黄土流变特性及宏观流变试验研究

为研究关中Q2黄土在不同压应力和含水率下的变形规律,以关中Q2黄土为研究对象,建立了黄土流变模型,对不同压应力和含水量下关中Q2黄土进行宏观流变试验,利用数值分析和力学分析方法对关中Q2黄土在不同压应力和含水率下的流变特性试验数据进行了系统分析,得到了不同压缩荷载和含水率下Q2黄土的流变曲线,给出了考虑含水率和应力影响的分时叠加流变曲线数学模型.试验结果表明:Q2黄土湿陷流变呈两阶段变形,第一段呈现为减速变形,流变曲线呈对数变化,第二段呈现为稳定流变,流变曲线呈线性变化;加载应力与含水率对流变的影响呈正相关,曲线变形趋势一致.     

冻融循环对酸污染黄土抗拉特性劣化试验研究

考虑到黄土地区经受着季节性冻融循环作用的影响,并随着工业化进程的不断推进,黄土被大量生活污水及工业废水侵入,进而导致土体的内部组构及基本物理力学指标发生改变,诱发土体抗拉特征产生劣化趋势,影响着天然边坡及场地的稳定状态.基于此,本文以铜川地区Q3黄土为研究对象,通过调研取样并人工配置盐酸、硫酸和硝酸的4种不同摩尔浓度的...     

饱和结构性K0固结黄土试验研究

在侧限高压固结仪、常规三轴仪上,对饱和结构性K0固结黄土进行了大量的试验,同时,结合重塑土作了平行对比试验研究,通过整理分析各试验结果,得出了饱和结构性K0固结黄土的变形和强度特性,从而为建立考虑土的结构性的本构模型提供了试验依据.     

应力路径对重塑粘土本构关系影响的试验研究

为探讨应力路径对重塑粘土本构关系的影响,进行了增、等、减排水和常规三轴压缩不排水应力路径下的三轴压缩试验,获得了四种应力路径下重塑粘土的应力应变关系,采用数值建模方法通过可视化分别给出了四种应力路径下整个应力场中的剪切和体积三维变形曲面,并给出了四种应力路径下的剪切和体积屈服轨迹。对比这四种应力路径下的变形结果发现,无论在应力范围、应变峰值、应变曲面的形状和体积屈服轨迹的变化趋势上都存在显著差别,然而剪切屈服轨迹相似。这些结果证实了应力路径对粘土本构关系的影响是相当大的和不容忽视的,而有效平均正应力对应力路径相关性的影响是决定性的。     

水热条件对冻融土电阻率及击穿特性影响研究

我国冻土面积占国土面积的一半以上,存在大量冻融土与雷暴共存区域,直接影响电力系统接地性能。首先,分析了冻融土的导电机理,构建了冻融土的导电模型;其次,设计并搭建了冻融土电阻率与电击穿特性试验平台;最后,对我国4种冻土区典型土壤和细砂进行试验,测量土壤电阻率、临界击穿场强随水热条件变化数据,并分析变化产生的本质原因。试验结果表明：水热条件对冻融土电阻率和临界击穿场强的影响可分为冻土段、冻融土混合段和融土段;电阻率ρ和临界击穿场强E_c都随着温度的升高而降低,但只在冻融土混合段发生跳变。