软土取样扰动研究进展

取样会对天然沉积结构性软土产生扰动,使土体的工程性质指标发生改变,取土扰动及其影响研究是软土工程特性研究的重要基础内容。本文首先概述取土扰动机理,总结土样扰动程度定量评价方法并分析其适用条件,随后归纳取土扰动对土体的物理力学指标的影响,探讨并列举室内减小扰动影响的方法,最后提出进一步研究内容的建议。

取样扰动对土的工程性质指标影响的试验研究

本文报道了取样扰动对土的工程性质指标影响的一批研究成果。采用100mm和75mm两种直径的取土器取样作对比试验以研究取土器扰动的影响。试验证明取土器直径对试样的孔隙比、压缩系数、超固结比和天然强度等指标都有明显的影响。采用两种预固结处理的方法以恢复原生应力状态,用不固结不排水试验比较了应力状态对天然强度的影响。对取土过程中土体应变的分布及其对土样扰动的影响用有限元方法进行了模拟。

取样扰动引起土层剪切波速变化的试验研究

对3个工程场地土层的原位剪切波速和相同场地原状土样的室内剪切波速进行了比较试验,研究结果表明,随土性的不同,剪切波速的变化程度也不同。对于粘性土,两者测试结果一般相差在11%以内,个别相差达到13%左右;对于砂性土,室内测试结果一般偏小,相差在14%以内,最大相差达到20%。这些结果为依据室内剪切波速测试资料比较客观地评价原位土层剪切波速提供了客观依据,同时,也为评价取样过程对土样的扰动程度提供了一个定量的参考指标。

取样扰动对固结系数的影响研究

在软土工程中,地基土的固结系数是重要参数。目前固结系数的选取主要根据室内固结试验得到的沉降与时间曲线得到。但已有的研究成果表明,室内试验获得的固结系数远低于现场资料反演得到的固结系数,取样扰动是一个重要的影响因素。根据Hong & Onitsuka的扰动度定义,推导了取样扰动对固结系数的影响,并引用了大量的试样数据验证了分析的合理性。

土体取样扰动度的定量评价方法与试验研究

对土体取样扰动度的定量评价方法进行了总结,通过室内土样扰动试验对几种较为常用的扰动度定量评价方法进行了对比研究,并针对不同振动时长的扰动土样进行了无侧限抗压强度试验,对建立土体扰动度的定量评价体系具有重要意义。

新型天然气水合物保温保压取样器具研制

海域天然气水合物分布于深海沉积物中,受外界环境变化易分解。当利用常规取样设备将天然气水合物样品提取至地面(海面)过程中,由于压力或温度的变化会导致天然气水合物分解,这会使样品遭到破坏,无法提供有效的科学信息。为此研制天然气水合物保温保压取样器,突破快速打捞、低温保压技术、板阀密封、低扰动取样等关键技术,完成室内和海上试验,获取水合物储层原位样品,为我国海域天然气水合物资源勘查提供技术装备支撑。

粘性土剪切波速的现场和室内试验研究

利用安装在动三轴仪上的剪切波速测试装置,测试了天津地区粘土的剪切波速。并在此基础上将室内测试结果与现场测试值进行了比较。研究发现二者的差值最大不超过13%,并与土样埋深有直接关系。

如何正确评价原位饱和砂土的抗液化强度

依据剪切波速与抗液化强度相关性的原理,首先对某工程场地砂土地层进行了原位剪切波速测试和相应原状土样的室内剪切波速实验;然后以剪切波速为反映土体结构性的指标,定量评价了取样对抗液化强度的影响程度。剪切波速的对比实验表明,对于可液化深度范围内的砂土地层,室内测试剪切波速结果一般偏大,最大相差达40.7%,与此对应的饱和砂土的抗液化强度会增大到真实值的200%。因此不考虑取样过程的扰动而进行的原位饱和砂土地层抗液化强度的评价方法存在巨大误差。解决此问题的方法是以原位剪切波速为控制指标,在室内重现原位土层的抗液化强度。