树种对土壤物理性质的影响——7种亚热带树种同质园试验

【目的】通过了解树种差异对土壤物理性质的影响,为亚热带人工林树种优化及土壤改良提供理论依据。【方法】试验以亚热带同质园7个阔叶树种,即大叶樟(Cinnamomum septentrionale)、桤木(Alnus cremastogyne)、油樟(Cinnamomum longepaniculatum)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)、香樟(Cinnamomum camphora)、红椿(Toona ciliate)和香椿(Toona sinensis)为研究对象,在立地5 a后(2015-2020年)测定不同树种人工林和邻近撂荒地各土层(0~10、10~20和20~30 cm)土壤容重、总孔隙度、坚实度和抗剪强度的变化规律。【结果】①相较于撂荒地,树种显著影响0~30 cm土壤容重、0~10 cm和20~30 cm土壤坚实度和总孔隙度、20~30 cm土壤抗剪强度;②油樟、大叶樟、天竺桂和香樟4种樟属植物表层土壤容重整体高于其他树种,但土壤总孔隙度则相反;③土壤容重、土壤坚实度和土壤抗剪强度总体随土壤深度的增加而增大,变化范围分别为1.22~1.54 g/cm^(3)、143.9~335 N/cm^(3)和0.49~2.25 kg/cm^(2),土壤总孔隙度则呈现相反的变化趋势,变化范围为47.26%~52.55%;④土层深度显著影响土壤容重、总孔隙度、坚实度和抗剪强度,树种和土壤层次的交互作用显著影响土壤总孔隙度。【结论】树种可能通过改变凋落物输入和根系活动影响土壤理化性质,种植樟属植物可改善土壤物理特性。

重大改建船的原船重量重心分布推算

文章以“海州湾之星”改建船为例,演算了如何在没有初始重量重心分布的情况下,利用静力学原理推算原船重量重心分布的方法,并利用该方法得到原船空船重量重心分布,核算了改建后船舶的总纵强度,并取得船级社的认可,可为同行提供借鉴。

超深厚覆盖层中深埋细粒土动力变形和强度特性三轴试验研究

土石坝(超)深厚覆盖层中的深埋细粒土难以完全挖除(换填),其在地震作用下的动力变形特性和强度特性是科研设计人员关注的问题。本文进行某大型土石坝工程超深厚覆盖层地基中的深埋粉砂层土动力特性三轴试验,研究其在地震荷载作用下的动力变形与强度特性,并为大坝—地基系统动力分析和抗震设计提供基础资料。研究表明:试验土料最大动剪模量和平均有效应力在双对数坐标中呈良好的线性关系,不同围压力条件下的模量衰减(阻尼比增长)曲线可以采用参考剪应变的方式进行归一,可用试验确定特定围压力条件下的模量衰减(阻尼比增长)曲线外延推求任意围压力条件下的相应曲线;试验土料在地震荷载作用下的动强度特性主要受土体密度、固结条件和围压力条件等控制,当土体处在不等向固结状态时,不同动力破坏标准下确定的土体动强度特性参数差异较大。

论固结不排水剪总应力强度指标及其应用

分析了等向固结不排水三轴压缩总应力强度指标的３种应用形式，指出了将该类指标应用于地基时存在的问题，定义并建立了模拟实际地基中应力条件时ＣＵ试验（广义ＣＵ试验）的总应力强度指标和其表达式，分析了其影响因素和变化规律．随后建立了与σｆｆ，σ′ｆｃ，σ′ｆ对应的抗剪强度指标表达式。

非饱和膨胀土总应力强度的确定方法及其应用

建立在有效应力基础上的非饱和土强度理论公式虽得到了普遍的认同,但其参数确定的复杂性却妨碍了它在工程中的应用.而包含了吸附强度的总强度指标也能反映非饱和土的强度特性,且易于获取.为此,通过研究用常规直剪仪确定非饱和土总强度指标的试验方法,得到了宁明原状膨胀土抗剪强度指标随饱和度和含水量的变化而变化的规律,探讨了非饱和膨胀土总应力强度指标在路堑边坡稳定性分析中的应用.

剪切速率对岩石节理强度特性的影响

不同剪切速率下岩体结构面的力学特性研究是进行岩质边坡动力反应分析的重要前提。基于Barton峰值抗剪强度理论和均方根一阶导数值法的节理粗糙度系数计算方法，对前人研究中关于定法向应力条件下不同剪切速率的岩石节理峰值抗剪强度的室内直剪试验结果进行整理与计算，探究剪切速率对岩石节理总摩擦角的影响规律，提出与速率相关的岩石节理峰值抗剪强度经验公式。结果表明：当剪切速率在0～0．8mm·s^-1范围内时，岩石节理试样的总摩擦角随剪切速率的变化呈现负对数变化规律；对于均质性和各向同性较强的岩石节理随剪切速率的增大，总摩擦角呈现减小趋势，对于非均质性和各向异性较强的岩石节理随剪切速率的增大，总摩擦角呈现增大趋势，且后者总摩擦角增大幅度小于前者的减小幅度；岩石节理的物性和微观几何形态对总摩擦角随剪切速率的增加而变化的影响较大，节理面的物性主要影响总摩擦角随剪切速率增加呈现增大或减小的变化趋势，节理面的微观几何形态主要影响总摩擦角随剪切速率的变化幅值。

总强度指标的测定和应用

在我国岩土工程实践中，工程师们对以下３个问题一直有争论：１）在采用总应力法确定粘性土土体的抗剪强度时，如何正确选择抗剪强度指标；２）在试验室如何正确测定不排水强度指标；３）在根据固结不排水强度指标确定土体抗剪强度时，如何正确操作。本文指出他们争论的焦点所在以及正确的做法。

不同黏结系统牙本质剪切强度的实验研究

目的:比较第五代黏结系统Prime&Bond NT、第七代黏结系统Ibond与牙本质黏结的剪切强度(SBS),从力学角度评价第七代黏结系统的黏结能力。方法:人前磨牙64个制成64个牙本质试件,随机分为2组。A组为Prime&Bond NT组,B组为Ibond组。两组均按操作要求进行树脂黏结修复,然后测试两组的SBS。结果:B组的SBS(10.63±3.52)MPa显著高于A组的SBS(7.89±4.51)MPa(P<0.05)。结论:本实验中所用的第七代黏结系统具有比第五代黏结系统更高的剪切强度。

酸碱污染土强度特性的室内试验研究

随着环境污染不断加剧,城市土地被污染亦屡见不鲜,这使得污染土研究成为环境岩土工程领域中的一个崭新课题。酸碱污染使地基土改性,因此,研究酸碱污染土的污染机制、勘察评价和处理措施,对稳定建筑工程质量,保护环境有重要意义。通过人工方法制备了4种不同浓度的酸碱污染土试样,通过直剪试验和三轴试验研究了不同浓度酸碱污染土强度特性,并对影响酸碱污染土直剪强度各种因素进行了分析,包括土样稠度状态、孔隙比和微观结构的影响。在此基础之上,研究了酸污染土总应力强度指标与其浓度的关系,得到了计算公式,便于工程应用。

基于总应力法的波致海床剪切破坏准则

基于Biot固结模型,综合考虑围压、侧向排水条件及土体渗透率、孔隙率和剪切模量变异性等多方面因素的影响,对波致海床失稳问题进行了数学建模;基于总应力法建立了波致土体剪切破坏准则,该准则既适用于砂土,也适用于正常固结粘土。基于该准则,对东海大桥海上风电场海床稳定性进行了分析,讨论了平均波高、百年一遇的波高及破碎波高三种波况下,场地土体有效应力、振荡应力及应力角的变化情况,得到了波高变化对海床稳定性的影响趋势。本文的方法可为海上风电场的选址及基础设计提供参考。

应力路径对黄土固结不排水剪强度的影响

用总应力法研究了应力路径对陇西Q3原状黄土的固结不排水剪强度的影响。试验基于正交设计,考虑了含水率、固结比、固结末径向应力和剪切路径4个因子、4种水平。试验结果表明,当黄土各向异性程度较小时应力路径对黄土的固结不排水抗剪强度有一定影响;基于正交设计的黄土三轴固结不排水剪试验的破坏点与普通三轴固结不排水剪试验(均压固结常规剪切)得到的破坏点处于一个条带内。黄土强度随含水率的变化规律与普通三轴固结不排水剪试验的相同。

分期预压中抗剪强度增长对地基稳定性的影响

在分期堆载预压过程中,地基土在某一堆载固结压力下,其抗剪强度不仅有表观强度上增长,而且有结构强度的增长(次固结作用).因此,只有考虑到地基土的结构强度增长,对每级堆载地基稳定性进行计算才更为合理.结合具体的工程实例,对各种原位和室内试验进行统计分析,对地基土进行考虑结构强度增长的总应力法稳定性计算,并与考虑表观强度增长的总应力法和考虑超孔隙水压力的有效应力法地基稳定性计算进行对比.

Er,Cr:YSGG激光切割对牙体与充填物粘结力影响的研究

本文用 1千牛电液疲劳实验机检测充填材料与牙面之间的粘结力 ,发现 :在牙釉质组中 ,酸蚀组、6瓦激光切割组及 6瓦激光切割联合酸蚀组抗剪切粘结强度无显著性差异 (P >0 .0 5) ;在牙本质组中 ,酸蚀组、4瓦激光切割组及 4瓦激光切割联合酸蚀组抗剪切粘结强度也无显著性差异 (P >0 .0 5)。并通过SEM观察激光处理后牙体表面结构的变化 ,发现激光切割后牙釉质表面不平呈层状 ,无玷污层 ,釉柱未见破坏 ;牙本质小管开放 ,表面无玷污层 ,达到酸蚀的效果。因此Er,Cr :YSGG激光切割牙体硬组织具有传统钻切割与酸蚀刻的联合作用 ,可以代替传统的酸蚀方法。

选择性釉质酸蚀结合自酸蚀粘结对釉质粘接剪切强度的影响

目的评估选择性釉质酸蚀结合自酸蚀粘接、全酸蚀和自酸蚀粘接3种不同粘结系统对釉质粘接树脂的剪切强度影响。方法在30颗无龋坏离体人磨牙分别制备60个牙釉质粘接界面试件,随机分为3组,每组10颗牙,第1组用35%磷酸预处理牙釉质结合可乐丽菲露SEbond粘接;第2组用35%磷酸和3M Singlebond2粘接;第3组用可乐丽菲露SEbond粘接。各试件在37℃生理盐水进行浸泡24 h,分别进行牙釉质抗剪切强度的测试。结果 3组剪切强度两两比较,P<0.05,有统计学意义;第1组粘接强度明显好于第3组(P<0.05),提示磷酸预酸蚀釉质处理后再联合使用自酸蚀粘接系统可大大提高粘接强度。结论选择性釉质酸蚀结合自酸蚀可以显著提高树脂与牙釉质的粘接强度。

非饱和土抗剪强度的非线性分析

针对非饱和土体的总粘聚力与基质吸力之间的非线性关系进行了研究,提出了具有非线性系数的总粘聚力与基质吸力的非线性关系式,并进一步得到了相应的非饱和土抗剪强度公式.通过采用四种不同性质土体的试验数据的检验与分析,证明了关系式的可行性与实用性.研究表明:非线性系数是与土的性质有关的重要参数,对于特定的土体,其值可以不随基质吸力的变化而变化,而取为常数,可以通过选取不同的非线性系数值来反映不同类型土的非线性特征;当非线性系数的值为1时,含有非线性系数的抗剪强度公式与已有Fred lund非饱和土抗剪强度公式的形式相同,说明Fredlund非饱和土抗剪强度公式只是关系式的一种特殊情况,含有非线性系数的抗剪强度公式有着更广泛的适用性.

高碳钢丝拉拔过程分层现象研究

高碳钢丝经过大应变冷拉拔后容易出现分层。原料采用84C铅浴钢丝,从2.7 mm拉拔至0.43 mm,总压缩率为97.5%,平均道次压缩率分别采用13%,20%,拉丝模锥角分别为9°和12°,制定了4种方案进行拉拔,通过扭转试验测试其扭转次数、剪切强度、扭角-扭矩曲线等指标,并利用SEM分析扭转断口等。结果表明:扭角-扭矩曲线可作为判断钢丝分层的一种方法,并且分层钢丝扭断后断口呈螺旋状,而峰值下降的原因是由于钢丝表面过早产生裂纹所致。拉丝模锥角和道次压缩率对钢丝分层都有影响,采用多道次、小压缩率可推迟钢丝分层。

部分排水剪切时土的抗剪强度

建立了剪切时存在部分排水条件下土的抗剪强度与总应力强度指标理论式 。

马头发电总厂四期贮灰坝地震稳定性分析

采用地震总应力抗剪强度分析法对粉煤灰坝进行了断面稳定计算分析,研究了提高马头发电总厂贮灰坝地震稳定性的工程措施,为坝体的抗震设计提供参考依据。

复合树脂联合两种酸蚀粘结剂与乳牙釉质及牙本质的剪切粘结强度比较

目的:比较复合树脂联合全酸蚀和自酸蚀粘结剂与乳牙釉质及牙本质的剪切粘结强度。方法:收集新鲜拔除的滞留乳磨牙48个,随机分为4组,分别制备全酸蚀和自酸蚀粘结剂的釉质和牙本质试件,电子万能试验机测定各组剪切强度;体视显微镜下观察试件断面的破坏模式;扫描电镜观察粘结界面情况。结果:全酸蚀粘结剂组的釉质剪切强度明显高于牙本质剪切强度(P<0.05);自酸蚀粘结剂组釉质与牙本质剪切粘结强度无统计学差异(P>0.05);全酸蚀粘结剂组的釉质、牙本质剪切粘结强度均明显高于自酸蚀粘结剂组(P<0.05);体视显微镜及扫描电镜观察均显示,全酸蚀粘结剂与釉质和牙本质的粘结界面结合程度好于自酸蚀粘结剂。结论:全酸蚀粘结剂处理对乳牙釉质及牙本质的剪切粘结强度高于自酸蚀粘结剂。

隧道设计中不同抗剪强度指标对竖向土压力的影响研究

考虑未来北京地铁的埋深将向更深层发展,在地铁设计时,竖向土压力的计算则必须采用松弛土压力理论。目前常用的全覆土、比尔鲍曼、太沙基、普氏和谢家烋等土压力理论都有其适用条件,其中后四种理论的计算参数都涉及土的抗剪强度指标,而土的抗剪强度指标由于试验条件不同,有天然快剪、CU、CD、UU等多种,因此,在计算竖向土压力时,选用不同的试验指标将会得到不同的土压力值。本文首先分析了抗剪强度指标对竖向土压力的影响,明确比尔鲍曼、太沙基、普氏和谢家烋等公式受强度指标的影响程度,再通过搜集和归纳北京西部和东部地区三种典型地层的不同试验的强度指标,包括天然快剪、CU和UU,来分析上述指标对竖向土压力的影响及其分布规律,从而为地铁设计中竖向土压力计算时选用合适的强度指标,得到合理的计算结果提供参考和依据。