四川盆地区红层无粘性土石混合料强度参数预测模型研究

通过四川盆地区红层无粘性土石混合料的多组大型三轴试验,揭示了强度参数随干密度、砾石含量和最大粒径等多个影响因素的变化规律,用最小二乘法拟合得到了各试验控制因素与强度参数的关系表达式,建立并验证了土石混合料的多影响因素强度参数预测模型。预测模型对于类似土石混合料的强度参数预测具有重要的参考意义。

重塑黏性土及不同砂砾含量土体的起动试验研究

应用冲蚀函数测定仪开展了两种重塑黏土及其砂砾含量分别为20%、40%、60%条件下的起动试验,研究了黏聚力、干密度、砂砾粒径及掺量对土体起动应力的影响。试验结果表明:纯黏性土的起动应力与黏聚力呈线性关系,但两种黏土的斜率变化较大;两种黏性土的起动应力与干密度的关系可统一用指数型表达式确定;不同砂砾含量土体的起动应力与黏性土的黏聚力、砂砾粒径和掺量有关;砂砾粒径一定时,随着掺砂砾量的增加,混合体的起动应力呈先增加后降低的趋势,而砂砾含量一定时,起动应力随着砂砾粒径的增加而增加。最后,提出了重塑黏性土-砂砾混合土体的起动应力表达式。与试验结果的对照表明,该公式可较好地对黏性土-砂砾混合体的起动应力进行预测。

软土含水量对粉喷法加固效果的影响

用粉喷法加固软土地基，可以提高软土地基的强度、减少软土地基的变形。通过室内对比试验，讨论了软土中的含水量对粉喷法加固效果的影响，并提出了最佳掺入比的概念。

基于原位推剪试验的露天矿边坡土石混合体力学特性分析

为了研究矿山边坡滑坡段土石混合体的力学特性,对山西省平朔露天矿边坡滑坡段的6处不同高程的土石混合体开展大型原位推剪试验,获取原位剪切强度指标,并研究了含石量对剪切强度指标的影响。研究结果表明:由原位推剪试验得到不同高程的应力—应变曲线都经过了初始变形、弹塑性变形和应力软化变形3个阶段;随着试验点高程的增加,曲线整体沿着纵坐标上移,峰值强度明显增大;各高程试样的黏聚力随着高程的减小而逐渐增大,内摩擦角随高程的减小而逐渐减小;在含石量较低和较高的情况下,黏聚力随含石量增加有小幅下降,而含石量在35.6%~50.0%内时,黏聚力与含石量呈正相关关系;内摩擦角与含石量保持明显的正相关线性关系。试验结果可为矿山滑坡体的稳定性计算提供真实有效的原位力学参数。

低成本土壤混合物抗压强度分析

为探究土壤混合物结构强度,在土壤中添加竹杆、编织袋碎屑、石灰等材料制作10 cm×10 cm×10 cm等规格的试件,进行抗压性能试验研究,分析影响混合物结构强度的关键因素。结果表明:黄土-竹杆混合物的抗压强度比单一黄土混合物抗压强度低,单一黄土混合物抗压强度比黄土-编织袋碎屑混合物低;不同介质的混合材料强度取决于2种材料之间的粘结关系,粘结性越好,则材料强度越高。单一黄土试件强度低于包裹编织袋黄土试件强度,说明同一介质结构物抗压强度同样取决于物质之间的粘结性,该试验探究的结果可为高成本材料试验提供借鉴。

块石尺寸对土石混合体强度特性的影响研究

选择块石类型为卵砾石,土料为含砂低液限黏土,含石率为50%;通过室内中三轴试验研究了4种不同卵砾石尺寸下的土石混合体的强度及变形特征。试验结果表明:1不同卵砾石尺寸各围压下土石混合体的应力应变关系曲线为硬化型曲线;随着卵砾石尺寸的增大,试样的峰值强度减小,高围压下尤其显著;2不同卵砾石尺寸各围压下土石混合体的体积应变随着轴向应变的增加而增大,剪切过程中直至破坏试样一直处于剪缩状态;3土与卵砾石混合体的内摩擦角与卵砾石的分形维度近似符合抛物线函数关系变化。试验分析所得的研究结果,为深入研究土石混合体这类特殊的地质体提供一定的理论依据。

重塑粗粒土-黏性土混合物冲刷特性研究

针对粗粒土-黏性土混合物的冲刷特性与无黏性土、黏性土的不同,采用冲刷函数测定仪对三种重塑粗粒土-粉质黏土混合物进行了冲刷特性试验研究,分析了不同粉质黏土含量情况下三种混合土体冲刷速率和起动切应力的变化规律,根据冲刷速率和起动切应力的取值确定了三种混合土体临界黏性颗粒含量的范围。随黏性颗粒含量的增加混合土体的冲刷行为逐渐由无黏性变为黏性,基于这一特点,提出冲刷黏性度的概念,作为衡量混合土体是否具有黏性冲刷行为的度量,考虑无黏性颗粒粒径和黏粒含量对混合土体冲刷特性的影响,给出冲刷黏性度表达式,根据本文冲刷试验数据确定了表达式参数的取值,通过已有其他试验数据,验证了冲刷黏性度表达式的合理性和准确性。

花岗岩强风化岩块和残积土岩土混合料填土强夯后的抗剪强度

2011年珠海××港××项目兴建高达44 m、总长达2600 m的高填方人工边坡,其填料为花岗岩强风化岩块和残积土的岩土混合料,经分层强夯处理形成高边坡,边坡设计需要这种经强夯处理后的岩土混合料的抗剪强度,为此,进行了大型原位直剪试验,获得强夯处理后岩土混合料本身的内摩擦角φ=38°、黏聚力c=101.4 kPa,岩土混合料与原始地面交界面的内摩擦φ=39.1°、黏聚力c=108.9 kPa。为什么强夯后的岩土混合料会有较高的黏聚力?分析认为,其原因是花岗岩岩土混合料的总黏聚力由强风化岩块的抗剪断黏聚力、残积土的原始黏聚力和强夯后的加固黏聚力共同组成。

基于离散元模拟的土石混合体剪切与变形特性研究

土石混合体是一种颗粒大小不一,物质成分复杂,结构分布不规则的非连续介质,其力学性质受多种因素的影响,运用离散元模拟程序PFC2D建立土石混合体直剪试验离散元模型,对不同含石量、不同块石—土颗粒粒径比、不同黏结强度的混合体进行直剪试验模拟,研究其对土石混合体抗剪强度以及破坏特征的影响。研究结果表明:离散元模拟试验与室内直剪试验结果基本吻合,证明了离散元剪切模型的可靠性;随着含石量的增高,土石混合体抗剪强度与其对应的剪切位移增加,剪胀与应变硬化现象更明显;10倍平均粒径比的土石混合体具有最高的抗剪强度;土石混合体的抗剪强度随着黏结力的增加而增加,而残余强度受黏结力的影响较小。

广州地区土体与混凝土表面摩擦特性的试验研究

为了研究广州地区不同土体与混凝土表面的摩擦角,将取自不同地区的4种不同土体试样、3种不同的浆土混合体放入改造后的直剪仪中,在不同法向应力下进行快剪的直剪试验,得到不同土体、浆土混合体与混凝土试件表面的摩擦角。试验结果表明:(1)花岗岩残积重塑干土与混凝土试块表面摩擦角为25.2°;花岗岩残积原状土与混凝土试块表面摩擦角为24.1°;南沙淤泥质土与混凝土试块表面摩擦角为17.2°;福建标准干砂与混凝土试块表面摩擦角为31.7°。(2)分析土体与混凝土表面的摩擦角时,认为剪切时的法向应力、颗粒间的咬合摩擦、含水量、土体与混凝土表面的共同作用等为主要因素;而混凝土剪切表面的黏聚力大小,则与混凝土表面的凸凹程度、土中砂粒的含量及颗粒级配、土体的非饱和状态等有关。(3)随着浆土混合体中泥浆质量比例的提高,管片与浆土混合体的摩擦阻力减小,浆土混合体的整体黏聚力也同时减小。

含石量与含水率对土石混合体抗剪特性研究综述

土石混合体因其本身具有碎石和土的二元要素的特性,是一种介于均质土体和碎裂岩体之间的特殊的工程地质材料,对其工程特性研究尤显重要。首先对土石混合体的组成结构和定义进行了总结,分析了含石量与含水率对于土石混合体抗剪特性的影响。整合多组试验数据,发现随着含石量的增大,抗剪强度、内摩擦角、黏聚力呈现先增大后减小的趋势,内摩擦角变化幅度较小,黏聚力经历减小-增大的变化过程;高含石量时黏聚力先增大后减小,预测在(0.6~0.7)w_(p)之间取到最大值,低含石量时内摩擦角先增大后减小,预测在(0.6~0.8)w_(p)之间取到最大值,黏聚力达到最大值时,含水率可能介于塑限与液限之间。对土石混合体的抗剪特性进行探索,以期服务于工程实践。

大粒径无黏性土石混合料路用性能研究

依托实际工程,进行大粒径无黏性土石混合料的室内试验研究,测定土样的级配、岩样矿物成分等物理化学性质指标,通过标准重型击实试验确定土样的最佳含水率和最大干密度;测定试件的加州承载比,验证其路用性能;采用GEO-SLOPE软件对大粒径无黏性土石混合料典型路堤进行稳定性分析;参考室内试验指标,按照推荐的最佳含水率,进行现场试验路铺筑,验证其路用效果。

寒冷地区盐渍土-砂混合土的抗剪强度特性研究——以黄骅港综合保税区项目为例

随着我国基建事业的不断完善,工程中遇到盐渍土地质的概率变得越来越大。黄骅港土质盐渍化特别严重,且处在寒冷地区,土质强度低,冻融严重,这直接影响了工程建设的安全性、适用性和耐久性,因此,开展针对该地区盐渍土-砂混合土的工程特性研究意义重大。鉴于此,文章结合黄骅港综合保税区项目地质情况,以含砂量、含水率为研究因素,对该寒冷地区盐渍土-砂混合土进行系列三轴剪切试验,以研究含砂量、含水率对该寒冷地区盐渍土-砂混合土的强度变化规律,旨在为今后类似工程项目的建设和研究积累基础。

基于离散元模型的土石混合体直剪试验分析

土石混合体是由高强度块石和低强度土体组成的一类特殊工程地质材料,其力学性质可通过直剪试验进行确定.论文针对土石混合体的细观材料特性,分别采用球形颗粒单元和非规则组合颗粒单元模拟土体和块石材料,对其在不同含石量和颗粒粘结强度下的直剪试验过程进行离散元分析.计算结果表明,土石混合体的抗剪强度随着含石量和粘结强度的增加而增加;通过不同法向应力下直剪试验的离散元分析,确定了不同含石量下土石混合体材料的内摩擦角和粘聚力.论文研究结果有助于进一步揭示土石混合体的抗剪强度特性.