原状饱和黏土静止土压力系数试验研究

利用先进三轴仪进行港珠澳大桥岛隧工程原状土K0固结试验,研究不同加、卸载路径下土体静止土压力系数K0变化,分析常用经验公式及规范推荐值所估计静止土压力系数的适用性,并给出基于本次试验结果的预测公式。结果表明:港珠澳沉管隧道底面处的黏土层K0基本为一定值,为0.47;粉质黏土层K0与其先期固结压力成正比,在0.30~0.45范围内,均低于规范和手册对同类土的推荐值;除土性自身的原因外,原状样的胶结作用也会使其K0降低。结构性较强的原状土,在取土后再加载的过程中,K0会先降低至低于其正常固结值,再回升并逐渐稳定。原状黏性土正常固结和超固结时,均可利用前人给出的经验公式对K0进行估计,其中内摩擦角宜为土体正常固结时的有效峰值内摩擦角。

粉质黏土-混凝土接触面特性单剪试验研究

利用改进的循环单剪试验系统进行粉质黏土–混凝土接触面剪切性能试验。混凝土表面粗糙度分为光滑、一般和粗糙3种状态,法向压力为5～200 kPa,土样厚度分为10,20 mm两种情况,主要考查接触面粗糙度、法向压力以及试验选取的土样厚度对接触面剪切性能的影响规律。试验结果表明:接触面主要表现出2种破坏模式,一种是接触面附近土体自身剪切破坏,另一种是接触面滑移破坏,接触面的强度即为这2种破坏强度的下限,接触面加载路径最终达到哪一段强度曲线决定接触面的应力–应变特性;接触面粗糙度和法向压力越大,越趋向于土体自身剪切破坏;土样厚度对试验测得的接触面应力–应变曲线存在影响,但这种影响随着接触面粗糙度和法向压力的增大而减小。

轮胎在水田分层土壤中正压力的形成与分析

基于水田分层土壤的平板挤压力与下陷深度之间的关系,详细分析了作用于轮齿上的正应力随运动状态及结构参数变化的分布特性及正压力的形成过程,得到了正压力和剪切力的解析式。结果表明,滑转率的增加将导致作用于轮齿顶部最大正压力的减小和最大正压力位置角的前移、轮齿驱动面上正压力的增大及正压力位置角的前移。速度临界角对作用于轮齿上的正压力有很大影响。

超重力离心模型试验中孔隙水压测试影响因素与标定方法

孔隙水压力测试是岩土工程监测和物理试验的关键技术之一,但超重力离心模型试验中离心加速度、黏滞液体、高频振动等特殊条件,对其测试可靠性的影响尚缺乏深入研究与认识。设计开展一组干砂、饱和砂、纯液体离心模型平行标定试验,探讨单一状态参数作用下3种典型孔压传感器响应的变化特征和误差成因。结果表明:(1)随离心加速度增加,干砂埋设孔压计幅值呈上升或下降趋势,与上覆压力基本无关,但离心加速度50 g下变化值均小于1.0 kPa,可忽略。(2)随黏滞系数增加,孔压计响应速率和分辨力均发生下降,1~100 cst条件下2Mie,DSP-II和HC-25响应速率分别由4.92,4.98,10.75 ms降至13.42,13.15,20.01 ms,分辨力由54,59,121 Pa分别降至109,113,213Pa,在液化阈值和孔压增量模型研究中应给予适当考虑。(3)布设方向对饱和模型孔压测试具有显著影响,顺向孔压振荡严重,孔压比振幅达0.78~1.02;竖向超静孔压比明显偏高,处于1.04~1.20,原因分别为地震剪应力和超静孔压渗流的干扰作用。(4)强电磁环境影响可忽略。提出的标定方法与研究结论,为提高超重力离心试验孔压量测技术和修订规范建立了重要指导依据与数据支撑。