翠湖湿地软土触变性试验研究

利用自行研制的微型十字板剪切仪对翠湖湿地软土的触变性进行了试验研究。观测了湿地软土扰动后由不同静置时间引起的抗剪强度的变化,确定了扰动后湿地软土的抗剪强度恢复时间、恢复程度、灵敏度以及触变强度比率。对湿地软土的触变性进行了3个不同深度处的试验研究,得到了深度和静置时间对扰动后土体抗剪强度恢复的耦合影响。对湿地重塑土样进行了不同含水率的试验研究,得到了湿地软土含水率和抗剪强度的对应曲线。试验结果可为深入研究湿地软土工程力学性质提供依据,也可为沼泽湿地的合理开发利用提供参考。

寒区湿地软土抗剪强度特征试验研究

针对寒区湿地公路软土地基在路堤填筑分级加载作用下的稳定性问题,为采用理论计算方法研究寒区湿地软土地基稳定性提供必要的计算参数,采集原状土,对寒区湿地两层软土进行三轴试验和直剪试验。研究寒区湿地软土在5个不同固结压力和3个不同固结度下主应力差与轴向应变关系的变化,以及5个不同固结压力和6个固结度下抗剪强度指标和抗剪强度的变化。试验结果表明:采用不排水剪,第1层软土的应力-应变关系呈现典型的加工硬化特征,第2层软土的则接近于理想塑性。在相同的应变下,随着固结压力和固结度的增加偏应力逐渐增大;抗剪强度随固结压力和固结度的增加而增大。粘聚力c在固结度U<20%时,随固结度的增加而减小;固结度U>20%,总体上随固结度的增加而增大。内摩擦角φ随着固结度的增大有所增加,但规律性不很明显。

寒区湿地软土固结变形特性试验研究

软土的成因不同,其工程性质存在着一定的差异,路基的固结沉降也不一样。为了研究寒区湿地软土固结变形特性,弄清其固结和次固结系数变化规律,对两类软土进行了单向固结压缩试验。试验结果表明,软土在不同的固结压力作用下,其孔隙比-时间对数曲线展布特征有较大的不同,说明固结压力对寒区湿地软土的主、次固结的划分有影响;寒区湿地软土主固结系数随固结压力的增大而减小,次固结系数随固结压力的增大而增大,最后两者都趋于稳定。

齐齐哈尔湿地软土压缩固结特性的试验

通过压缩固结试验,研究应力水平对北方湿地软土压缩性的影响,得出了齐齐哈尔湿地软土的曲线、压缩系数、压缩模量、主固结系数、次固结系数等主要压缩指标随固结压力的变化规律,以及不同的加载比对曲线、主固结系数和次固结系数的影响。研究成果可为公路湿地软土地基在路堤填土分级加载情况下固结沉降计算提供相关参数。

寒区湿地软土地基固结沉降的预测

目的推测寒区湿地公路软土地基固结沉降过程和最终沉降量,为类似地区的项目设计及施工提供参考.方法对室内试验和现场监测数据,采用分级加载固结度理论,对软土地基固结沉降计算中随加载逐级改变计算参数并给出了计算通式.结果根据试验路段监测结果,采用分阶段拟合,通过3种拟合方法比较,得出了适合预测寒区湿地软土地基固结沉降的曲线.采用分级加载固结度理论,逐级改变计算参数,使得计算结果与实测结果更加接近;在3种曲线拟合方法中,采用双曲线法分阶段拟合的结果与观测曲线最接近,而最终沉降量的预测各种方法得到比较一致的结果.结论经验证逐级改变计算参数的计算方法是合理的,为工程项目施工及类似工程项目的设计提供参考依据.

湿地软土邓肯-张模型有限元计算参数的确定

在软土地基上修建高等级公路,沉降与稳定性是主要的工程地质问题。目前对软土地基沉降与稳定性的预测常采用有限元数值分析方法。采用有限元数值分析时,需要选择合适的力学模型,而邓肯-张模型便是其中常用的一个模型。但该模型有8个材料参数,软土的成因不同,工程性质存在一定的差异,邓肯-张模型材料参数也就不同。基于此,利用薄膜取土器从湿地软土地基采集原状土,对湿地形成的两层软土进行不同固结压力下的三轴剪切试验,结合邓肯-张模型的力学原理,确定了湿地两层软土该模型的参数。研究成果可为采用有限单元法分析湿地软土地基的沉降和稳定性提供参考。

季冻区湿地软土固结特性与固结压力相关性的试验研究

针对黑龙江省松嫩平原湿地软土的固结特性,进行压缩固结试验研究。研究表明,季冻区软土孔隙比大、含水率大、压缩性强,其物理力学性质和工程性质略优于珠江三角洲软土。随着固结压力的增大,压缩系数逐渐减小,压缩模量逐渐增大,固结压力大于200 kPa时,压缩系数变化趋势逐渐变缓,固结系数随固结压力增大逐渐减小,其变化范围为1.71～7.11×10-4 cm2/s,固结系数在固结压力超过400 kPa时趋于稳定。其研究成果可为季冻区软土工程处理提供技术支持。

结构性对湿地湖泊相软土不排水剪切强度特性的影响

湿地湖泊相软土是由湖泊湿地或古湖泊湿地干缩形成的区域性软黏土,具有特殊的工程性质。为研究结构性对湿地湖泊相软土不排水剪切强度特性的影响,分别对原状土和重塑土进行三轴固结不排水剪切试验和扫描电镜测试,从宏观和微观两个层面分析湿地湖泊相软土结构性对不排水剪切强度特性的影响及机制。研究结果表明:在围压达到结构屈服应力前后,湿地湖泊相软土的不排水剪切强度特性和结构强度演化规律发生显著改变。原状土的不排水剪切强度特性受土的结构性和固结过程中联结强度的破损程度影响,而重塑土的不排水抗剪强度特性仅受土的压密程度影响。

湿地湖泊相软土加固方案及固结沉降离心模型试验研究

为研究湿地湖泊相软土的软基加固方案及固结沉降规律,分别进行真空堆载联合预压和水泥土搅拌桩复合地基加固湿地湖泊相软土路基的离心模型试验,对比分析2种方案的沉降发展和土压力变化情况。试验结果表明:相同条件下,真空堆载联合预压固结沉降发展更快,第30天固结度达到80%以上,第90天达到90%以上,且各测点土压力值更小;真空堆载联合预压下路堤横断面沉降分布更均匀,但后期沉降差较大,真空堆载联合预压的工后沉降约为水泥土搅拌桩复合地基的一半,加固效果更好;由含水率测试可知,真空堆载联合预压的影响深度至埋深10 m以下;2个模型的沉降拟合公式都为指数型函数,与实际沉降拟合较好,可预测长期的固结沉降。真空堆载联合预压方案优于水泥土搅拌桩复合地基加固方案。

逐级改变有限元计算参数分析软土地基的稳定性

目的提出综合处理后的软土地基在分级加载作用下逐级改变有限元计算参数,分析软土地基稳定性的计算方法和模型参数.方法利用理论计算或现场监测结果确定下一级荷载加载前软土地基相对于最终沉降量所达到的固结度,根据固结压力与固结度,利用室内试验结果获得计算参数,输入有限元计算软件中相应的施工步骤中,作为评价下一级荷载时软土地基的稳定性.结果将逐级改变计算参数和采用固定不变计算参数的计算结果与实测结果比较,逐级改变计算参数的计算结果表明,竖向位移、侧向位移与实测结果很接近.而采用固定不变的计算参数计算结果竖向位移最大差值达42.5 cm,侧向位移最大差值达8 cm,与实际工程不符.结论逐级改变计算参数时更接近工程中的实际情况.所提出的计算方法和试验所确定的模型参数为今后类似工程的设计、计算提供参考依据.