导致直接剪切实验强度偏高的原因及改进办法

对次生红粘土、粉质粘土和全风化泥岩进行了直接快剪实验和三轴不排水剪切实验,并对实验结果进行了分析.实验结果显示,直接快剪实验获得的岩土体的抗剪强度指标———粘聚力和内摩擦角明显高于三轴实验结果.分析其原因,在于直剪实验中法向力与剪切力(剪切面)不垂直,使试样的应力状态改变,从而导致直剪实验获得的岩土体抗剪强度指标偏高.最后,根据力的平衡原理,提出了直剪仪加载装置的改进办法———改一端加载为两端加载.

赣南花岗岩残积土物理力学特性的实验研究

花岗岩残积土在赣南安定高速公路沿线分布广泛,研究其物理力学特性对当地公路建设以及可能引发的边坡失稳的防治具有重要意义。对现场采取的残积土土样进行室内基本土工实验,实验结果表明,塑性指数为14,将其定名为粉质黏土;比重为2.64,天然含水率及最优含水率分别为23.44%和20.03%。以TRA三轴剪切渗流仪为实验平台,采用抽气饱和、水头饱和与反压饱和的方式,对花岗岩残积土原状样和重塑样进行三轴固结不排水剪切实验,结果如下:原状样的抗剪强度参数为c=15.17 k Pa、φ=13.66°,重塑样的抗剪强度参数为c=10.82 k Pa、φ=17.58°;原状样的内聚力较重塑样略大,而摩擦角较重塑样略小,应力-应变曲线表明原状样在各级围压下存在应变转型,而重塑样则始终表现为应变硬化。根据实验的分析结果,提出花岗岩残积土边坡在工程实践中应采取的相关措施,并指出实验过程中存在的问题。

膨胀土纤维加筋的强度特性实验研究

膨胀土分布广泛,给工程建设带来潜在灾害。文章研究将黄麻纤维掺入膨胀土试样,选取黄麻纤维在土中的分布角度(随机、0°、30°、60°、90°)和纤维掺加量(0.2%、0.5%、0.8%)两个参数对纤维加筋土进行不固结不排水三轴实验,以此来探究纤维在土中分布角度和纤维掺加量对加筋土强度特征和抗剪强度指标的影响规律。结果表明,黄麻纤维的掺入可以有效的提高土体的抗剪特性,提高土体的抗剪强度指标值,纤维对黏聚力的影响范围大于对内摩擦角的影响范围。

垃圾填埋场斑脱土衬里可行性评价

首先对斑脱土衬里(粘土-斑脱土、砂-斑脱土)进行变水头实验,得粘土-斑脱土的渗透系数为6.0×10-9～3.0×10-8cm/s,砂-斑脱土的渗透系数为1.0×10-9～3.0×10-9cm/s.从防渗角度分析,2种斑脱土混合物均适合作垃圾填埋场的底层衬里.然后对斑脱土衬里进行持水与水迁移实验,评价斑脱土衬里水的迁移特性.以水迁移实验为基础,模拟斑脱土衬里与地基5种不同含水量的条件,对斑脱土衬里进行直接剪切实验,测定斑脱土衬里的剪切强度及斑脱土衬里与地基接触面的剪切强度.再对斑脱土衬里进行三轴固结不排水实验,测定其总剪切强度与有效剪切强度.实验结果表明:地下水具有很大的潜力从地基流向斑脱土衬里,从而大大提高斑脱土衬里的含水量;随着含水量的增加,粘土-斑脱土、砂-斑脱土衬里的抗剪强度逐渐减小.根据实验所获得的抗剪强度参数,选择日本山谷型垃圾填埋场典型剖面,对山谷型垃圾填埋场进行稳定性评价.结果表明:对于角度小于20°的缓倾角山谷型垃圾填埋场,使用粘土-斑脱土、砂-斑脱土作为底层衬里是稳定的.因此,2种斑脱土混合物适合作山谷型垃圾填埋场的底层衬里.

由剪胀方程建立弹塑性模型

由土体剪胀方程建立弹塑性模型,所用势函数、硬化参数均与剪胀方程选择有关,此模型能反映砂土剪胀性和抗剪强度随围压、初始密实度的变化情况。模型的建立过程为揭示土体的复杂变形特性提供了一种思路。

Softening response under undrained compression following anisotropic consolidation

Experimental evidence has indicated that clay exhibits strain-softening response under undrained compression following anisotropic consolidation.The purpose of this work was to propose a modeling method under critical state theory of soil mechanics.Based on experimental data on different types of clay,a simple double-surface model was developed considering explicitly the location of critical state by incorporating the density state into constitutive equations.The model was then used to simulate undrained triaxial compression tests performed on isotropically and anisotropically consolidated samples with different stress ratios.The predictions were compared with experimental results.All simulations demonstrate that the proposed approach is capable of describing the drained and undrained compression behaviors following isotropic and anisotropic consolidations.

沉积物中甲烷水合物饱和度测定及其力学特性研究

在自主研制的实验装置上合成甲烷水合物,采用时域反射技术(TDR)实时监测甲烷水合物生成过程中饱和度的变化,并与系统的压力降法计算的饱和度进行了对比。结果表明TDR法简单易行,结果可靠。对含甲烷水合物沉积物进行了一系列不排水三轴压缩实验,结果表明,含甲烷水合物沉积物的抗剪强度随着有效围压的增加和水合物饱和度的增加而增大;粘聚力随着甲烷水合物饱和度的增加而明显增加,但内摩擦角变化并不显著。在此基础上,提出了抗剪强度与有效围压和水合物饱和度的关系模型。