干湿循环作用下土体的三轴剪切特性研究现状

土体的剪切特性是土体受到剪切破坏时表现出来的宏微观特性。宏观上表现为抗剪强度以及黏聚力和内摩擦角的变化,微观上表现为微结构的变化,而干湿循环作用显著改变了土体的剪切特性。研究过程中,以干湿循环作为控制条件,通过不固结不排水、固结不排水、固结排水三轴剪切试验以及微结构试验,考虑干湿循环次数、干湿循环幅度、干密度、含水率等影响因素,主要研究了干湿循环作用下膨胀土、黄土、软土、黏性土、红土等不同土类的抗剪强度以及黏聚力和内摩擦角等宏观剪切特性以及微结构特性的变化规律。指出了目前研究中存在的问题,提出了进一步研究的建议。

砂卵石土强度变形特性综合试验及力学模型参数研究

砂卵石土是一种特殊性质粗粒土,其强度变形特性是工程界重点关注的问题之一。针对某工程砂卵石土地基系统开展三轴剪切试验、界面剪切试验及流变试验等综合研究其强度变形特性,选取合适的力学模型描述砂卵石土的应力-应变关系并整理相应模型参数。试验结果表明:砂卵石土非饱和样的抗剪强度指标明显大于饱和样,在低围压下砂卵石土饱和样和非饱和样分别呈现出剪缩特性和剪胀特性,而在高围压下则均表现出明显的剪缩特性;砂卵石土与混凝土面板间的接触面剪应力与剪切位移基本呈双曲线关系,抗剪强度随法向应力的增大线性增大;在双对数坐标系下砂卵石土流变变形随着时间线性增长,基于试验规律提出了砂卵石土11参数流变模型,该模型可较好地反映砂卵石土的流变特性。研究成果为砂卵石土强度变形特性研究及地基沉降分析提供理论支撑。

杭州软土的基本力学特性

杭州软土体具有含水量高、强度低、压缩性高、渗透系数低、变形稳定历时较长等特点。为系统的研究杭州软土的物理、力学特性,以杭州紫金港隧道某段附近从地表到20 m埋深范围内的土层为研究对象,选用一维固结试验和三轴排水、不排水剪切试验系统研究了杭州软土的压缩特性和三轴剪切特性。试验结果表明,该区域软土天然含水量高,随着埋深的增加,含水量和孔隙比呈现逐渐减小的趋势;随着深度的增加,4~10 m范围内的土体压缩指数变化不大;而在12~16 m深度处,土体有轻微的结构性,因而压缩指数相对大一些。16~20 m的土体,由于土体的先期固结压力比较大,土体比较密实,压缩指数较小;杭州黏土的M值主要分布在1.0~1.5之间。其中17m土体的M值最小,其平均值在1.0左右;8 m、14 m和19 m土体的M值较大,略小于1.5。

水泥尾矿砂混合料物理力学性质试验研究

为了研究水泥尾矿砂混合料直接修建尾矿坝的可能性和安全性，针对尾矿库现场尾矿砂含水量大、密度小处于软塑状态的特点。在室内对两种配合比水泥尾矿砂混合料不同龄期的压缩和固结特性、渗透特性、三轴剪切特性、无侧限抗压强度特性进行了试验。试验结果表明：尾矿砂中掺入一定量的水泥搅拌后，水泥在尾矿砂中的胶凝作用，加强了土颗粒的联结特性，降低了尾矿砂的压缩性和渗透性，提高了尾矿砂的抗剪能力、无侧限抗压强度。研究结果为采用水泥尾矿砂混合料直接筑坝提供了可靠的设计依据。