基于体积变化的珊瑚砂砾破碎率研究

颗粒材料的破碎行为广泛地存在于各个领域内,且对散粒体材料的力学性能有较大影响。对颗粒破碎行为的大量研究皆建立在合理可靠的破碎率计算方法上。针对现有方法不能准确评估不规则形貌颗粒(以珊瑚砂砾为典型代表)破碎率的现状,提出了以颗粒体积作为基础参数的颗粒破碎率计算方法,对原有的基于颗粒粒径的Hardin破碎率计算公式进行了改进,可以更好地评估不规则颗粒破碎率。通过不同形状珊瑚砂砾的颗粒破碎试验,对上述理论公式进行了可靠性验证,进而分析了传统方法产生误差的原因。通过试验得出了不同形状颗粒在不同压力下、不同算法下的破碎率值。结合试验过程中的应力、变形和影像观测,获得了片状、块状、棒状3种不同形状珊瑚砂砾的颗粒破碎阈值,揭示了不同形貌颗粒随压力变化过程表现出的破碎模式演化特性。

动力排水固结前后软土微观结构分析

通过液氮冷冻干燥制样技术制备饱和软土试样,借助扫描电子显微镜技术,得到经室内动力排水固结前后土样的微观结构图像,用编制的计算机程序分析其微观结构参数变化。通过比较试样的孔隙个数、总面积、总周长、面积分级、平均孔径、形状系数、圆度和各向异性率、分形维数,研究了在动力排水固结作用下土体微观结构在垂直向和水平向发生的变化。

高速公路高填方路堤拼接离心模型试验研究

针对高速公路拓宽工程高填方路段新老路堤拼接问题,通过室内物理力学试验确定地基土、素土填料及其石灰改性土在拼接路堤填筑时的含水量和压实度控制参数;利用离心模型试验手段,进行提高填料压实度和石灰改性措施下拼接路堤协调变形试验研究。试验结果表明,将拼接路堤不同位置填料压实度从90%,93%和95%相应提高到93%,94%和96%时,能够有效减小路堤本身变形,但对差异沉降的控制效果不大。进而对素土填料进行6%石灰改性后,不但可大大减小路堤本身的变形,而且还能减小路面不同部位之间的差异沉降,提高拼接路堤的协调变形效果。现场监测数据资料表明,离心模型试验能够反映原型施工工况效果。

武汉东湖淤泥早强固化试验研究

利用传统淤泥主固化材料水泥与辅助固化材料粉煤灰和石膏,通过组合配比对武汉东湖疏浚淤泥分别进行固化,基于无侧限抗压强度试验和三轴剪切试验,确定不同材料组合及配比下淤泥固化强度和特点。试验研究表明:在疏浚淤泥固化过程中水泥占主导地位,对固化效果影响最为显著;粉煤灰起到的作用相当于降低了淤泥初始含水率,表现在固化淤泥早期强度的快速提高;石膏有利于固化淤泥早期强度的形成,其作用持续于整个淤泥固化过程。随着含水率的增大,单纯水泥固化淤泥试样的应力-应变关系曲线由应变软化逐渐过渡到应变硬化模式,围压对固化淤泥强度的影响程度也随着含水率的增大而逐渐减弱,辅助固化材料的添加使原单纯水泥固化淤泥的应变硬化型曲线变为应变软化模式。不同含水率东湖疏浚淤泥固化材料最佳配比为水泥掺入比20%,粉煤灰为3倍的水泥量,石膏为30%的水泥量,该研究成果有助于武汉东湖底泥的治理以及疏浚淤泥排放场地的地基处理和环境整治。

桩锚挡墙联合支护残积土边坡离心模型试验研究

利用土工离心机分别对钢轨桩、锚杆联合重力式挡土墙支护土质边坡的效果进行模型对比试验研究,分析了钢轨桩和锚杆在重力式挡土墙支护土质边坡中的作用。试验结果表明,强降雨诱发重力式挡土墙支护下的残积土边坡产生滑动变形,对边坡稳定构成威胁;挡土墙下打入钢轨桩联合支护土质边坡会大大降低因降雨产生的墙体偏移,但墙顶上部坡体的局部浅层滑动仍不可避免;植入墙顶上部坡体内并锚固于墙身的锚杆对边坡局部浅层滑动起到了很好的抑制作用。在不增加挡墙自重前提下,钢轨桩下延作用以及锚杆锚固作用提升了挡土墙的抗倾覆能力和边坡浅层抗滑塌能力,从坡体内部和浅层同时改善了重力式挡土墙的支护效果;钢轨桩和锚杆的使用均布了挡土墙背部土压力,有效避免了局部应力集中。

采用不同加固方案处理软土地基的对比研究

采用强夯法、排水固结法和动力排水固结法3种不同方案对某地基进行加固处理,并且从孔隙水压力消散、动力触探、静力触探及室内土工试验等方面对不同方案的加固处理效果进行对比研究,证实了动力排水固结法是处理饱和软粘土地基的有效方法。

动力排水固结法处理软土地基孔压和变形问题研究

通过动力排水固结法处理饱和软粘土地基现场试验测试数据,寻求动荷载作用下饱和软粘土的孔压和变形的发展规律,发现同一深度土体超静孔隙水压力的消散与变形具有一致性关系。对动力排水固结法加固淤泥类软土地基的作用机理研究和工程实践具有指导意义。

动力固结后饱和软土三轴剪切性状的试验研究

通过淤泥质饱和软粘土的三轴固结不排水剪切试验,研究了海相沉积原状土、重塑土以及超固结土在动力固结后的应力–应变性状表现。原状软土经过动力固结后在剪切过程中表现出应变软化,重塑软土在低围压下具有一定的应变硬化现象,而在高围压下则为应变软化型。3种状态下的软土的应力–应变关系曲线按照双曲线形式对围压均具有较好的归一性。应力路径分析表明,原状土经过动力固结后在剪切过程中表现出一定的超固结土的性状,而经过动力排水固结后,重塑土则具有明显的超固结土特性。

动力排水固结法对软土力学特性影响的试验研究

本文结合某软土工程地基处理实践 ,从室内试验和现场试验两方面分析了动力排水固结法处理淤泥类软土时 ,软土的结构性和触变性对其力学特性的影响。从而论证了正确认识软粘土的上述固有属性对有效加固淤泥类软土地基的重要性。

扁铲侧胀试验在浅海钙质土力学特性评价中的应用

利用扁铲侧胀仪对海底浅层钙质土进行原位测试,能够一次获得多个评价土性的试验参数。试验表明,由于波浪循环动荷载的作用使得海底表层(深1～2m)钙质砂的密实度比其紧邻的下部偏大,以珊瑚礁为主要胶结物的钙质土,内部具有大的孔隙或松散堆积体结构是造成海底浅层钙质砂表层与浅部土体的扁铲侧胀压力明显变化的主要原因。扁铲试验结果与现场标准贯入试验具有较好的相关性,基于Seed公式推导的适合于计算水下平均动应力比的简化公式能够较好地用于对不同地震烈度下海底浅层钙质土液化可能性的判别。

冲击荷载下饱和软黏土的孔压和变形特性

利用室内动力固结试验装置,对淤泥质饱和软黏土施加冲击荷载,分析在不同围压下施加不同的冲击能量时试样所受的冲击应力、孔隙水压力和轴向变形,发现锤重和落距的组合是影响冲击应力的主要因素。试验表明,轴向变形与冲击次数之间呈对数-双曲线关系,孔隙水压力与冲击次数之间呈单纯的双曲线关系。将室内试验结果同现场测试资料对比表明,模型能较好地模拟现场强夯法处理饱和软土地基。

饱和软粘土在冲击荷载下的动力特性研究

通过对淤泥质饱和软粘土施加冲击荷载进行室内动力固结试验,研究了软粘土在冲击荷载作用下的应力、孔隙水压力、轴向变形等动态响应特征,并通过三轴剪切试验结果,分析冲击荷载对淤泥质饱和软粘土的加固效应。试验结论对于动力固结理论的完善和现场施工具有指导意义。

水下旁压试验在桥基原位测试中的应用

介绍了GA型预钻式旁压仪在水下沉积软土及砂土桥基原位测试中的成功应用。试验结果表明 :由旁压试验结果推求的地基承载力与标准贯入击数具有良好的线性关系 ,随着标贯击数N6 3.5的增大 ,土质较硬的地基的承载力增长的幅度小 ;而土质较软的地基的承载力增长的幅度反而大。为利用标贯试验和部分旁压试验结果能够较为准确地推求地基承载力 ,确定持力层位置 ,提供了依据。

淤泥质软土在冲击荷载作用下孔压增长模式

通过室内淤泥质饱和软粘土的动力固结试验,考虑不同锤重和落距组合情况,对冲击荷载作用下饱和软粘土孔隙水压力的动态响应特征进行分析。试验结果表明,孔隙水压力和冲击击数之间是双曲线对应关系,高围压下冲击荷载激发的孔压随击数增长的速率快,超固结软土在冲击过程中孔压出现了负值。冲击荷载对土体产生的附加应力能导致孔压上升,孔压消散使得土体内有效应力增加,强度提高。对强夯施工中以孔压控制施工质量具有指导性意义。

强夯法处理层状软基的动态响应分析

引入双屈服面弹塑性本构模型,将土骨架的变位和孔隙水作为变量进行流、固耦合分析,通过瞬态波动有限元程序模拟冲击荷载作用下层状地基土体的动态响应特征。计算结果表明,土体的应力峰值、孔压峰值和位移峰值随土层深度和距锤底中心的径向距离的增大而逐渐滞后,通过不同位置土体的动态响应分析,表明应力波是以竖向的椭球面形状在土体中传播的,而且衰减很快。数值计算结果与现场测试结果两者之间较为吻合,为实现有限元模拟分析现场实际提供了可靠的依据。

碳酸盐岩的声波特性研究及其应用

基于岩溶地区碳酸盐岩试样室内声波测试分析发现:(1)泥质灰岩和角砾状灰岩的波速比普通灰岩、灰质白云岩比一般白云岩和角砾白云岩的高。(2)灰岩的声波、密度略大于白云岩的声波、密度,灰岩的动弹性模量、剪切模量和体积模量也比白云岩大。(3)溶蚀程度和微小结构面对碳酸盐岩中波的传播速度影响较大,灰岩波速随风化程度的提高而降低。(4)纵、横波速与岩石的密度具有线性关系,利用密度、波速、纵横波速比或泊松比可初步判断碳酸盐岩在岩性上的差别。(5)声波测试和单轴抗压强度试验求得的岩石的弹性模量具有一定的相关性,利用声波测试结果可以推求实际工程中计算、设计所需的力学参数。

冲击荷载下饱和软土动态响应特征的试验研究

基于现场动力排水固结法加固饱和软土地基工程实践和室内动力固结试验,结合土体压力分析了饱和软粘土在冲荷载作用下的变形与孔压的发展变化规律。研究表明:冲击荷载引起土体变形和激发的孔压具有不同发展模式,土体变形冲击击数是对数双曲线关系,而孔压与冲击击数之间仅是双曲线关系。

地下水位波动带内滨海软土性状研究进展

针对沿海城市地下水位波动带内的软土在饱和与非饱和状态之间交替转化的特点,通过分析国内外有关地下水位波动引发地面沉降以及地面沉降间接造成相对海平面上升等的研究现状,提出:探讨地下水位波动及工程施工荷载作用下非饱和软土的变形强度规律,揭示软土中孔隙水在减饱和-增饱和反复过程中的激变、转化和迁移机制,以及建立反映地下水渗流与荷载变化的非饱和软土固结沉降理论计算方法,是今后研究工作的发展方向,并提供了可行的技术研究思路与方法。

阜新盆地聚煤规律与控煤因素分析(I)

通过对阜新盆地内沙海组和阜新组聚煤区的分布、沉积环境和聚煤规律的分析,论述了盆地内聚煤区的分布与沉积环境的关系,并探讨了构造活动对沉积环境和聚煤规律的控制作用。

饱和软粘土动力固结机理及实用工艺研究

传统的强夯法加固地基的顺序是由深部到浅部,动力排水固结法加固饱和软土地基的顺序是由浅部向深部,逐渐增大能量,逐层向下加固,而且动力排水固结法加固上层填土是直接的,而加固下层饱和软粘土是间接的。通过对动力排水固结法加固饱和软基的施工工艺的探讨,认识到确定饱和冲击能量、最佳冲击击数、合理的冲击遍数以及两遍夯击的间隔时间,可以有效避免冲击能量的浪费,杜绝实际工程中常见的"橡皮土"现象的产生。为优化施工设计和现场指导施工提供了技术支持。