饱和试验设计程序包

本文介绍了采用 C 语言以弹出式菜单的人机对话方式研制的最优或似最优饱和试验设计应用软件,阐明了此应用软件的功能和实现,以及实现的重点和解决方法,并给出一个计算实例。

GCTS空心圆柱扭剪仪实心试样的饱和试验分析

GCTS空心圆柱扭剪仪是模拟土体在主应力轴旋转下的理想试验仪器,不但可以进行空心试样的扭剪试验,也可以完成实心试样的动、静三轴试验,而空心试样的反压饱和方法不适用于实心试样.本文基于GCTS仪进行了多组实心试样的饱和试验,提出了抽真空饱和与反压饱和相结合的饱和方法,结果表明该方法不但提高了试验效率,亦使后续试验结果更加精确.

陶瓷板和多孔渗透膜对非饱和土三轴试验的影响及其数值模拟

通过陶瓷板和多孔渗透膜两种轴平移技术的非饱和三轴试验,获得了吸力一定时真砂土(完全风化的花岗岩)的应力应变曲线及排水变形特征,并利用有限单元法对三轴试验进行数值模拟。试验结果表明,使用多孔渗透膜时试样的饱和度大于使用陶瓷板时的饱和度,且试样在剪切过程中排水量更小。数值计算得到的试样的应力应变曲线与三轴试验获得的基本一致。剪切过程中,试样内部的吸力和饱和度呈现不均匀分布,与陶瓷板相比,多孔渗透膜可以更好地控制剪切过程中试样的吸力。数值模拟结果表明,非饱和土三轴试验是一个边界值问题而非土体的单元力学行为。

控制吸力下低应力条件的合肥膨胀土抗剪强度试验

膨胀土边坡在变饱和条件下可能发生浅层滑塌失稳。为了研究非饱和膨胀土在低应力条件下的强度特性,采用非饱和三轴仪设置多组不同基质吸力和应力条件,进行合肥膨胀土的三轴剪切试验,对试验数据进行分析。试验结果表明:当膨胀土所受净围压应力不断降低时,其应力-应变曲线会由应变硬化向应变软化过渡;非饱和膨胀土强度随基质吸力增大而增大;浅层膨胀土的抗剪强度会呈现明显降低,具有非线性特点;非饱和膨胀土的黏聚力对抗剪强度影响显著,低应力条件下黏聚力会显著降低,内摩擦角明显增大;净围压应力对低应力段土体强度影响明显,而基质吸力对低应力段土体强度影响较弱。

非饱和土试验中的先进吸力控制技术

介绍和评价了海外常用的3种吸力控制技术:轴平移、渗透和湿度控制。论述了每种技术的工作原理、发展过程、应用情况和优缺点。对文献中采用轴平移和渗透技术得到的试验结果进行了比较和讨论。另外,在直剪试验的剪切阶段前施加不同的吸力平衡历时,用以展示吸力平衡历时对随后的剪切过程中的各种剪切性状(抗剪强度和体变)的影响。

模拟大深度饱和潜水试验前后潜水员的营养状况

目的了解执行模拟大深度饱和潜水前后潜水员的营养状况,为潜水员的合理营养供给提供参考依据。方法模拟试验在500m饱和潜水系统内进行,约19 d。检测参加模拟大深度饱和潜水试验前及出舱后1周潜水员的体质指数(BMI)和血清生化指标,并以GJB 4126-2000《军人营养状况生化评价》及体格检查标准综合评价"。结果潜水员的体质量、体质指数(BMI)在出舱后1 d分别为(69.5±8.4)kg、(23.1±2.1),在出舱后7 d分别为(69.5±8.8)kg、23.1±2.2,均明显低于进舱前的(72.2±9.0)kg、24.0±2.1,差异有显著性(P<0.05)。潜水员的血尿酸水平在出舱后1 d、7 d分别为(384.3±4.5)μmol/L和(288.1±32.5)μmol/L,皆明显低于进舱前的水平〔(482.8±75.2)μmol/L〕,差异有显著性(P<0.05)。其他血液指标如血红蛋白、总蛋白、白蛋白、肌酐、尿素氮、甘油三酯、总胆固醇的水平在试验前后均无明显变化。结论潜水员的血尿酸水平在参加模拟大深度饱和潜水试验前偏高;同时体质量和体质指数在试验后又明显下降,因此其营养状况尚需采取某些措施加以改善。

魏家沟滑坡滑带土非饱和蠕变特性试验研究

滑带是滑坡的一个重要结构要素,滑带土则是滑坡滑动过程中形成的特殊岩土体,其蠕变特性是滑坡动态演化过程的直接反映.降雨是滑坡失稳的重要诱因,在降雨入渗的条件下会导致滑带土常年处于非饱和状态,研究降雨条件下的滑坡滑带土非饱和蠕变特性具有很重要的意义.以栾川魏家沟滑坡滑带土为研究对象,开展了一系列非饱和土蠕变试验.采用陈氏加载法,得到了相同净围压、不同基质吸力、不同应力水平下的蠕变试验曲线.采用Boltzmann叠加原理对数据进行处理,分析滑带土非饱和蠕变特性,发现同一偏应力水平下,蠕变变形及变形速率均随着偏应力的增大而增大,且随着基质吸力的减小而增大;建立了一种包含基质吸力的Singh-Mitchell蠕变模型,即剪应力-应变关系采用指数函数表示,应变-时间关系采用幂函数表示.

膨润土加砂混合物非饱和三轴试验研究

采用GDS三轴仪试验系统对膨润土加砂混合物进行了饱和与非饱和状态下三轴固结排水剪切试验研究.试验结果表明非饱和状态下膨润土加砂混合物的应力应变关系曲线与饱和状态下混合物的应力应变关系曲线具有相似的形态,均为硬化型.随着基质吸力或净围压力的增加,最大偏应力均增大.试样发生鼓状破坏,并且无明显破坏带.非饱和状态下膨润土加砂混合物的有效内摩擦角与饱和状态下的相近.随着基质吸力的增加,膨润土加砂混合物的总黏聚力增加,体现了基质吸力对抗剪强度的贡献,两者之间的关系可以采用含有非线性系数的关系式进行较好的表达,进一步得到了非饱和状态下膨润土加砂混合物的抗剪强度公式.

南阳膨胀土非饱和剪切特性试验研究

选取河南南阳膨胀土采用非饱和直剪仪进行控制吸力条件下的直剪试验。试验结果表明,在不同的基质吸力和竖向荷载下,重塑膨胀土试样由于结构性遭到彻底的破坏,应力应变关系表现为应变硬化特性。在400kPa吸力范围内,非饱和强度与吸力基本呈线性增长关系,南阳膨胀土的非饱和抗剪强度参数约b为16.4°,验证了非饱和土的双变量强度公式的适用性。

非饱和玄武岩残积土剪切特性试验研究

非饱和土中的基质吸力对其抗剪强度特性有重要的影响。选取贵州毕威高速公路沿线的玄武岩残积土样,采用非饱和直剪仪进行控制基质吸力的剪切试验。试验结果表明,在不同的基质吸力和净法向应力作用下,重塑试样由于结构性遭到彻底破坏,应力应变关系表现为应变硬化型。在300 kPa的基质吸力范围内,基质吸力对黏聚力影响显著,对有效内摩擦角基本无影响。非饱和玄武岩残积土的抗剪强度与基质吸力基本呈线性关系,非饱和抗剪强度参数φ-b=19.4°,验证了非饱和土双应力状态变量抗剪强度公式的适用性。

基于新型真三轴仪的非饱和土试验研究

基于西安理工大学研制和开发的真三轴仪,针对现有压力室密封性差以及试样的孔隙水压力、孔隙气压力、试验过程中液压囊加载侧向变形的准确控制和量测等缺陷,研发了一种轴向刚性加载、侧向柔性加载的真三轴仪压力室试样密封和侧向变形量测装置,实现了试样有效密封,试样孔隙水、气压力和侧向变形的独立控制和量测。开展了非饱和重塑黄土在不同固结应力、不同中主应力比控制基质吸力条件下的真三轴试验,其结果验证了该技术具有良好的应用价值。

干湿循环和吸力对非饱和下蜀土力学特性影响的试验研究

为研究干湿循环和吸力共同作用对非饱和下蜀土力学特性的影响,选取镇江某边坡的下蜀土为研究对象,通过非饱和直剪试验,对不同干湿循环次数及吸力水平下下蜀土力学特性的变化规律进行了研究.结果表明:随着干湿循环次数的增加,下蜀土表面裂隙明显增加并具有不可逆性;下蜀土的抗剪强度经短暂增大后逐渐降低,并在第4次干湿循环作用后趋于稳定;下蜀土的黏聚力在经历短暂提高后逐渐降低并趋于稳定,而其内摩擦角则随干湿循环次数的增加变化幅度较小,呈上下波动态势;相同干湿循环次数下,吸力的存在对于下蜀土的黏聚力具有提升作用,而对土体内摩擦角的影响则不明显.研究结果可为干湿循环作用下下蜀土边坡的稳定性分析提供计算参数,具有实际工程意义.

含水率及吸力对非饱和下蜀土强度特性影响试验研究

为研究含水率及吸力对非饱和下蜀土强度特性的影响,以镇江某边坡的下蜀土为研究对象,通过非饱和直接剪切试验,对不同含水率及吸力下的下蜀土强度特性进行了研究.研究结果表明:非饱和下蜀土的强度特性受含水率及吸力影响较大,同时存在一界限含水率,在界限含水率上、下土体的强度特性不同;在低吸力水平下,土体黏聚力与土体内摩擦角随含水率的增大表现出相反的变化规律;在高吸力水平下土体黏聚力随含水率增大迅速下降,但内摩擦角的降低幅度较小;吸力对土体黏聚力及内摩擦角的影响在界限含水率上、下表现为不同趋势.研究结果可为下蜀土边坡的养护治理提供理论支撑,具有实际工程意义.

黄土坡滑坡滑带土非饱和力学特性试验研究

以三峡库区黄土坡滑坡临江I号崩滑体的滑带土为研究对象,研究基质吸力对非饱和滑带土的强度与变形等力学性质的影响。利用GDS非饱和反压直剪仪对滑带土进行了不同净法向应力和基质吸力组合下的直剪试验。试验结果表明:相同的基质吸力作用下,滑带土抗剪强度随着净法向应力的增大而增大。当滑带土试样中基质吸力较小时(50k Pa),试样剪切过程中的应力-应变曲线,随着净法向应力的增大表现为应变硬化型。之后随着基质吸力的增加,当吸力大于净法向应力时,剪切应力-应变曲线表现为较明显的达到峰值后软化。反之,应力-应变曲线表现为应变硬化型。相同净法向应力下,抗剪强度随着吸力的增大而增大,剪切应力-应变曲线由低法向应力下的达到峰值后软化向高法向应力下的应变硬化转变。剪切过程的轴向位移表现为:当吸力大于净法向应力时,表现为剪胀;反之,表现为剪缩。滑带土固结排水剪切条件下得到的黏聚力随着基质吸力呈线性增长关系。得到了滑带土的吸力摩擦角φb为13.7°,有效内摩擦角有较小增长,平均有效内摩擦角15.9°。

单次多水平正交试验中效应的显著性检验

方差分析自试验设计诞生以来一直是用于分析试验中各因子是否显著的统计方法,对于正交试验设计而言其更是唯一的分析方法.然而,当正交表各列放满了被考虑的各个因子及其交互作用并且各条件组合下只能进行一次试验时,方差分析中的误差项将恒等于0,从而方差分析不再能用于对此试验设计的分析.对此,本文针对使用多水平完备正交表的单次正交试验,提出了一种新的统计分析方法.示例表明:本文提出的检验法不仅解决了方差分析无法胜任的问题,而且在表头设计有空白列从而方差分析仍能实施时,其比方差分析具有更大的局部功效.

基质吸力作用下非饱和粉土强度特性研究

为研究豫东高速公路路基填筑粉土的非饱和力学特性,采用四联非饱和土直剪仪进行控制吸力条件下的强度特性试验,着重分析吸力对非饱和粉土强度的贡献,并对其干密度效应进行了探讨.结果表明,豫东黄河冲积粉土颗粒级配较为集中在0.005~0.075 mm的粉粒组.击实曲线出现了不对称的"双驼峰"现象,但两个干密度峰值相差较大,工程应用中需注意最大干密度的准确获得.非饱和粉土的抗剪强度与固结应力呈线性相关关系.干密度和吸力对粉土的黏聚力c均有影响,但影响规律不同.黏聚力c随吸力的减小呈抛物线变化,在最佳含水率附近黏聚力达到峰值.粉土干密度越大,其黏聚力越大.粉土内摩擦角随吸力增加呈增大趋势,吸力大于100 k Pa后基本趋于稳定,影响幅度在5°以内.基质吸力对抗剪强度的影响呈非线性关系.粉土的内摩擦角φ'与吸力相关,φ~b则受吸力与固结应力共同影响,φ'与φ~b均非常数,在τ_f—(u_a-u_w)—(σ_n-u_a)空间中,摩尔库伦破坏面呈双向弯曲形态.

南水北调中线膨胀岩非饱和剪切特性

针对南水北调工程膨胀岩,选取典型的河南新乡黏土岩,采用GDS非饱和直剪仪进行控制吸力条件下的非饱和直剪试验。试验结果表明:非饱和黏土岩的强度随着基质吸力的增加而增大,基质吸力对抗剪强度的贡献率随着净法向应力的增大而增加。黏土岩在剪切过程中存在着剪胀现象,由于原生裂隙、软弱面和铁锰氧化物胶结的影响,黏土岩的剪胀性随基质吸力而增加的规律性不明显。

膨胀土水力特性试验研究

利用当阳膨胀土进行了饱和渗透试验，土水特征曲线试验和扩散度试验，并结体积含水量进行了换算，对SWCC进行了拟合，由此可计算非饱和膨胀土的水力传导度。

厚皮甜瓜海蜜2号多因素栽培试验初报

通过饱和正交试验设计，对海蜜２号厚皮甜瓜的高产高效栽培技术进行了初步试验研究，结果表明：在试验的９个水平组合中，以“Ａ３Ｂ２Ｃ１Ｄ３”组合的产量和效益最高。即每６６７ｍ２基施有机肥１５００～２０００ｋｇ，复合肥５０ｋｇ，磷酸二氢钾３５ｋｇ，石灰７５ｋｇ；每６６７ｍ２密度７００株；留果节位５～６节；单株留果数３个。

非饱和黄土特殊力学特性研究

通过对不同含水率下的原状非饱和黄土进行不同围压的固结不排水不排气非饱和三轴试验,研究了含水率、围压对原状非饱和黄土的强度和基质吸力的影响规律。结果表明:当含水率较低(如3.3%)时,随着围压的增大,非饱和黄土的强度逐渐增大,非饱和黄土也逐渐由应变软化型材料转变成弱应变硬化型材料;当含水率较高(如≥6.9%)时,即使在较低的围压下,非饱和黄土也表现为弱应变硬化型材料;固结过程中基质吸力随含水率的增大而减小,并在含水率超过约18%后迅速降低。