吸力强度修正对数模型在地基承载力中的应用

为准确反映非饱和土体中吸力对抗剪强度的影响规律,提出了吸力强度修正对数模型。与国内外试验结果相此,发现该模型在低吸力范围内与以往的模型有很好的同一性,而在高吸力范围内有着更大的优越性。该模型中各参数物理意义更为明确,与土-水特征曲线的特征值的关系更为紧密,通过引入参数b能更好地模拟具有不同特征残余值的土体。把该修正对数模型引入到地基承载力的分析中,发现饱和度对地基承载力的影响显著,吸力的存在能大大地提高承载力,并且饱和度越低,递增的速率也越大。

考虑密度和含水率影响的非饱和黄土吸力强度的试验研究

吸力对土体抗剪强度的贡献部分称为吸力强度,是非饱和土体抗剪强度的核心变量.土在饱和及非饱和状态下,其有效抗剪强度指标是相同的,基于这一研究结论,可通过常规三轴试验来研究非饱和土的吸力强度.三轴试验结果表明,吸力强度与含水率为准线性关系,二者为负相关;吸力强度与干密度为准线性关系,二者为正相关.在含水率、干密度和吸力强度空间中,吸力强度的分布为一平面.建立了综合考虑含水率和干密度的吸力强度表达式和非饱和黄土抗剪强度表达式,可供工程实践参考.

脱湿条件下黏性土吸力强度演化规律及其微观机理

含水率的增减变化是非饱和土强度改变的关键因素。开展室内脱湿条件下压试样的直剪试验结果表明,在土样脱湿条件下土体抗剪强度特性变化显著,低含水率下非饱和黏性土抗剪强度变化有明显峰值,展示应变软化特性,高含水率下展示应变强化特性。通过联系土–水特征关系(SWCC)及吸应力特征关系(SSCC)曲线建立的非饱和土抗剪强度模型,能够预测含水率变化下非饱和土的抗剪强度演化。基于实测数据开展的模型验证结果表明,所建模型利用测定的土–水特性和饱和土的抗剪强度参数,能够准确地确定脱湿过程中非饱和土的吸力强度,该模型的应用将极大地简化试验和节约测试时间。采用核磁共振(NMR)技术对脱湿过程中的剪切样开展了孔隙水分布的测试,从微观上解释了非饱和黏土抗剪强度随含水率改变的演化机理。

非饱和重塑膨胀土的强度试验研究

通过不同干密度、不同吸力的非饱和重塑膨胀土的三轴剪切试验,研究分析了广西非饱和重塑膨胀土的应力应变硬化与软化和体变剪缩剪胀特性与土样内部的孔隙孔径大小及孔隙间的连通性的相关性,研究表明低密度试样内部孔隙孔径较大且连通性较好,应力–应变曲线表现为硬化和体变呈剪缩性,当土样密度增大后逐步由硬化–剪缩向软化剪胀转化,同时研究发现非饱和重塑膨胀土的的吸力强度与吸力的双曲特性。

非饱和膨胀土强度特性的常规三轴试验研究

以南阳膨胀土为例 ,对南阳膨胀土的强度特性进行了研究 ,依据常规三轴试验结果提出了非饱和膨胀土的吸力强度与饱和度之间的非线性关系式 .这一非线性关系式更便于在工程中推广应用 ,对有关工程的设计与施工具有实用价值 .

非饱和土的剪切强度

首先回顾了非饱和土剪切强度的研究现状，接着在控制吸力非饱和土三轴剪切试验的基础上提出了非饱和土剪切强度的双曲模型，它可预测不同吸力对强度的贡献———τｓ ，预测结果令人满意，具有很好的实用性。

南阳膨胀土的水分特征和强度特性研究

膨胀土是一种特殊疑难土 ,随含水量变化具有吸水膨胀脱水收缩的特征 ,膨胀土的力学特性受含水量或基质吸力的强烈影响 ,含水量与基质吸力的关系可用水分特征曲线来描述。本文对南阳膨胀土的水分特征进行了试验研究 ,结果表明 :膨胀土的水分迁移与它的初始应力状态有关 ,干湿循环数对无压饱和土样的水分迁移有较大影响 ,对有压饱和土样的水分迁移影响较小。有预压力的水分特征曲线受干湿循环的影响较小 ,能较好地反映膨胀土的土水特征。同时研究了不同吸力状态下非饱和膨胀土的强度特性 ,并提出了计算吸力强度的双曲模型 ,该双曲模型能较好地描述吸力对强度的贡献 ,模型适用性强 ,参数易于确定 。

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.

冀西北地区非饱和土试验研究及强度预测

为探究张家口地区非饱和土在不同围压以及基质吸力下的抗剪强度特性,利用非饱和土三轴仪进行非饱和土三轴剪切试验,对非饱和土的持水能力、抗剪强度,以及抗剪强度指标进行分析,得出非饱和土抗剪强度的预测模型.研究结果表明:随基质吸力的增大,黏聚力增大,内摩擦角变化较小;非饱和土的吸力强度与基质吸力存在线性关系,以此提出仅有基质吸力强度系数的抗剪强度公式,利用基质吸力强度系数和土样的塑性指数相关性可预测非饱和土的强度.研究结论为冀西北地区非饱和土的强度测定提供了理论依据.

福建非饱和花岗岩残积土强度特性的试验研究

为了解非饱和花岗岩残积土强度特性,以福建地区典型花岗岩残积土为例,采用应变控制式三轴仪对3种土样分别进行不同含水量和围压条件下的固结不排水和不固结不排水试验,并探讨了吸力对抗剪强度的贡献。试验结果表明:花岗岩残积土的应力-应变关系为强化型;剪切破坏以轴向应变过大引起的中部鼓出为主,出现剪切破坏的较少;UU试验指标与CU指标大小之间不存在单一的关系;黏粒含量对黏聚力的影响极为显著;吸力强度与非饱和度的倒数之间呈良好的线性关系。