重塑非饱和粘性土的抗剪强度参数与物理状态变量的关系研究

采用分层击实的方法重塑制备三轴试验土样。按5级围压(100kPa,200kPa,300kPa,450kPa,600kPa)完成了土样的三轴压缩UU试验。试验结果表明:在水分状态和密度状态空间,该重塑非饱和粘性土抗剪强度参数的分布具有明显的规律性,但这种规律性不易用简单函数表达。粘聚力的分布呈倾伏的不规则背斜面,内摩擦角的分布呈变形的W型折曲面。粘聚力和内摩擦角与含水量的关系是强非线性的,与干密度的关系总体上是弱非线性的。存在两个特征含水量18 16和16 34,不同密度状态的土样在特征含水量18 16处粘聚力和内摩擦角均取极大值,在特征含水量16 34处内摩擦角均取极小值。

非饱和粘性土电阻率结构模型研究

粘性土是通过孔隙水、粘粒周围的双电层以及粘土矿物来导电的。本文在讨论粘性土导电特性的基础上,假定非饱和粘性土中存在三种电流流通路径,针对已有的非饱和土电阻率结构模型存在的缺陷,推导出非饱和土的电阻率模型,并根据Archie(1942)定义的土的电阻率结构因子的概念,给出了非饱和土的电阻率表观结构因子的表达式。文章最后总结归纳了影响非饱和土电阻率的主要的三大类因素。

颗粒级配对非饱和粘性土基质吸力的影响规律

颗粒级配是影响非饱和粘性土基质吸力变化规律的主要因素之一。本文在室内实验基础上,根据颗粒级配与非饱和土土水特征曲线基本参数之间的定量关系,探讨了颗粒级配对非饱和土基本特性的影响程度。研究结果表明:颗粒级配对非饱和土残余含水量控制作用明显,后者与粘粒、粉粒含量线性正相关,与角砾含量和粗、细粒含量之比分别线性、非线性负相关;不同粒组中,粉粒含量对土体残余含水量的影响程度最大,角砾含量的影响程度较低。颗粒级配对非饱和土残余基质吸力的影响程度较弱,后者与粘粒含量以及粗、细粒含量之比具有一定的相关性。非饱和土含水量变化幅度以及基质吸力对含量变化的敏感性与颗粒级配相关性最弱。但是,粘粒、粉粒含量以及粗、细粒含量之比对这两个特征值可能具有一定的影响作用。

强夯加固在非饱和粘性土地基中的效果探讨

非饱和粘性土广泛的分布在地表,同时如何利用低能量强夯法经济快速的优点以适应更高承载力的要求倍受关注。文章结合大量的试验、勘察数据资料,分析地基土的基本工程性质,并通过对夯后测试数据与夯前数据的对比分析,得到强夯后地基土的物理力学指标分布规律总体呈离散性降低、均匀性提高,有明显的良好变化趋势,尤其是压缩性指标的变化;灰土具有很好的夯实性能,灰土层承载力可满足工程建设对地基承载力的要求。

土水特征曲线在非饱和粘性土强度中应用的试验

实际工程中遇到的土大多是非饱和土,抗剪强度是土的重要力学指标。先通过试验量测粘性土的土水特征曲线,后利用土水特征曲线预测土的抗剪强度,并将预测值与等吸力直剪抗剪强度值进行对比分析。试验表明土水特征曲线预测土的抗剪强度值比直接通过等吸力直剪试验得到的强度值小,因为土水特征曲线是反映的含水量对基质吸力的影响,而忽略了其它因素对吸力的影响。

非饱和粘性土水平浸润数学模型

在桥涵工程中 ,由于施工方法和施工机具受限 ,台背填土很难压实 ,往往在墙背处形成一条垂直的窄缝 ,成为降水入渗的通道 ,对桥涵两侧的填土路基危害大。本文以毛细管理论为基础 ,应用水量平衡原理 ,提出了台背窄缝水平入渗运动方程 ,经分析这一方程反映了地下水的运移规律 ,所得到的理论浸润线与实际浸润线符合较好 。

考虑吸应力非线性非饱和的无粘性土主动土压力模型

挡土墙背后的填土往往是非饱和土。在稳态流条件下,非饱和土含水量铅直分布呈现非线性变化规律。通过对库仑土压力理论基本假设进行补充,采用条分法划分土楔体,在忽略条间力的前提下,利用静力平衡条件,结合抗剪强度公式、基质吸力铅直分布公式等辅助条件,建立考虑吸力非线性分布的无粘性土主动土压力计算模型,并对模型进行检验与计算。结果表明:库仑土压力公式是将整个土楔体视为单一土条推导得到的,是本文所建立模型的一个特例;无粘性土主动土压力随比流量和地下水埋深的增大均呈现先递减后增大的变化趋势。

非饱和无粘性土的动剪切模量

影响无粘性土的动剪切模量的因素很多,过去认为主要因素只是有效应力和孔隙比。然而本文试验研究表明,对于细粒无粘性土,饱和度将是主要因素之一。非饱和无粘性土颗粒之间的毛细压力使土颗粒间的有效应力增加,从而使动剪切模量增加。对于小应变幅G_o值,存在一最佳饱和度,这时G_o值的增大达到最大值。最佳饱和度和对应的G_o值的增大与土的有效粒径有关。当应变幅增大时,比值G/G_o随应变幅增大而减小,即这种使G值增大的非饱和效应会随应变幅增大而减弱。

重塑非饱和粘土抗剪强度参数与饱和度的关系研究

土的饱和度是基于水分状态和密度状态的一个衍生变量。存在因应水分状态变化和因应密度状态变化的两类饱和度变化过程。根据23组不同水分状态和密度状态的UU三轴压缩试验结果,讨论了重塑非饱和粘性土抗剪强度参数与饱和度的关系。数据分析表明:粘聚力与水分状态相关的饱和度的关系是强非线性的,与密度状态相关的饱和度的关系是准线性的。内摩擦角与水分状态相关的饱和度的关系是强非线性的,与密度状态相关的饱和度的关系是弱非线性的。

非饱和无粘性土动剪切模量的实用计算方法

提出可以考虑平均有效应力、孔隙比和颗粒特征对非饱和无粘性土最大剪切模量比及最优饱和度的综合影响的方法 ,仅需四个参数 :土的级配、孔隙比、平均有效应力和颗粒形状 ,因此可避免一系列复杂的动力试验 .提出的方法和Hardin公式、吴世明公式一起 ,共同提供了一个计算无粘性土 (干的、饱和的或非饱和的 )低幅剪切模量的合理途径 .而且此模量对土质及场地条件变化的敏感程度也可用本文方法加以确定 .