不同界面条件下礁灰岩-混凝土界面剪切特性试验研究

为了探索珊瑚礁地层灌注桩桩基承载力特性,采用大型直剪仪对水泥胶结和无胶结无泥皮以及在不同膨润土泥皮条件下的礁灰岩-混凝土接触面进行了直剪试验,以便探究不同界面条件下,灌注桩-礁灰岩接触面的抗剪强度变化规律。试验结果表明:(1)在无胶结无泥皮条件时,接触面剪应力-剪切位移曲线表现为应变硬化型;在水泥胶结条件时,曲线为峰值型,以脆性变化为主;在膨润土泥皮条件时,曲线为应变软化型。(2)水泥浆胶结时,界面抗剪强度高于无胶结无泥皮界面时的抗剪强度,膨润土泥皮界面抗剪强度最低,比无胶结无泥皮条件时降低了60%。(3)在膨润土泥皮条件下进行剪切试验时,随着泥皮含水率和泥皮厚度的增加,界面抗剪强度是减小的,软化程度是增强的,黏聚力和内摩擦力均是减小的。

粉质黏土-混凝土界面剪切特性研究

文中通过开展混凝土与粉质黏土接触面的直剪试验和数值模拟,分析了干密度和法向应力对粉质黏土-混凝土界面剪切特性的影响。试验结果表明,粉质黏土-混凝土接触面的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均受土体初始干密度的影响;接触面的抗剪强度与法向应力存在较强的线性关系且接触面的剪切破坏形势符合Mohr-Coulomb破坏准则;通过对试验的数值模拟发现Clough-Duncan接触面模型能够较好的模拟接触面的剪切应力-位移关系。为工程中进一步研究结构物与土体界面的力学特性提供了参考。

PCC桩复合地基离心模型制备及桩土接触模拟

针对现有刚性桩复合地基离心模型试验技术的诸多局限性,综合考虑模型在材料、几何及桩土接触上的相似,首次设计了PCC桩复合地基离心模型试验并探讨了模型制备方法。配合专用切削、取土及回填试验器材,可以整齐高效地实现削土刮平、引孔取土、压桩就位和桩内回填操作,将常重力场下模型制备引起的扰动最小化,优化PCC桩复合地基离心模型制作过程。设计并开展反映本次离心模型中桩土摩擦接触特性的直剪试验,结果表明,离心模型中的桩帽与路堤砂、粗糙化的模型桩与软土层及下卧层的接触面摩尔-库伦摩擦角取值均在合理范围内,能够较好地代表PCC桩的桩-土接触特性。