真空加固前后软土工程地质性质研究

借助X-射线、扫描电镜及计算机图像处理等技术，对海积软土真空预压加固前后的结构特征进行定量分析，并结合室内试验，对比研究土体微观结构和工程性质的变化，探讨真空预压加固的机理。研究表明真空预压加固效果明显，软土工程性质得到改善。加固前软土的微结构以蜂窝状、团粒-絮凝状结构为主，大孔隙较多；加固后以团粒状结构为主，粒内和粒间孔隙变小；加固后结构单元体和孔隙未形成明显的定向性。这与堆载预压加固的结构变化显著不同。真空预压加固是在球应力即等向压力下固结。     

有机质含量对磷酸镁水泥固化土性质的影响研究

许多重要的软土工程譬如基坑、路基工程在破坏后需要快速修复,磷酸镁水泥的出现很好地满足了这一现代建设的要求,但不同地区软土的有机质含量不同,而有机质的含量对固化土的性质有着重要影响。为了研究磷酸镁水泥加固不同有机质含量软土的加固规律,本文通过向烘干后的软土中添加腐殖酸,人为制备不同有机质含量的土样,并取相同条件下PO水泥加固软土作对比,通过相关力学试验得到以下规律:两种水泥在加固不同含量有机质软土的过程中,加固效果都会随着有机质含量的升高而逐渐降低;磷酸镁水泥在快速修复和凝结方面明显优于PO水泥,但磷酸镁水泥中长期加固有机质软土的效果却不及PO水泥。同时利用SEM试验对得到的规律进行了解释并分析其微结构演化特征。该研究成果独到地分析了有机质含量变化对磷酸镁水泥加固效果的影响,证明了磷酸镁水泥可以应用于软土的抢修工程建设中,对加固软土工程具有指导和借鉴意义。     

天津滨海新区吹填软土固化试验研究

天津滨海新区有大面积吹填软土,难以直接满足工程建设的要求,需进行固化处理。现采用主剂水泥和外加剂石膏、NaOH、Na2CO3和FeCl3,通过组合配比对天津滨海新区不同含水率的吹填软土分别进行室内固化试验,以无侧限抗压强度为指标,经有效地筛选和对比分析,确定了适用于不同工程性质的两种固化剂组合配比,并对固化土的微结构特征进行了分析研究。试验研究表明,水泥加适量的外加剂加固天津滨海新区吹填软土效果明显好于纯水泥土。微观结构分析表明,与同一龄期下水泥土相比,固化土生成的水化物更多,孔隙含量更少,表现出更稳定的微结构特性,也从机制上解释了该现象。     

黄土粒度的分布特征及其工程地质意义初探

黄土的粒度组成和分布既能够反映其沉积环境,又在很大程度上决定了黄土的物理力学及水理性质。粒度分析表明黄土的粒度频率分布曲线包含多峰分布和单峰分布两种形式。对比研究发现:粒度具多峰分布的黄土其粘粒含量相对较高,微结构一般为镶嵌微孔半胶结结构或絮凝状胶结结构,比表面积大,平均孔径小,微孔隙和小孔隙含量高,一般超过孔隙总量的60%,其工程地质性质明显优于具单峰分布的黄土,且多峰分布特征愈明显即细粒部分的次峰愈高,其工程地质性质愈稳定,渗透系数的各向异性愈低。     

振冲法加固软土地基对土的微观结构的影响

应用振冲法加固软土地基,近年来许多单位都在开展这方面的试验研究工作,但对振冲后关于土体微观结构变化的研究尚感不足。为此本文从土体微观结构方面,探讨了采用振冲法加固软土地基的效果。我们从振冲前后土结构的变化、孔隙的演变、孔洞的形变、土集粒的大小及其组成的结构类型、集粒的接触形式、进行了对比分析。     

唐-曹高速公路软土的微结构特征研究

对软土地基处理技术研究己成为改善投资环境、加快环渤海地区建设、科学合理利用土地资源的重要研究课题。软土地基处理方法的科学合理与否,关键是从软土本身的结构特征揭示出影响软土变形和强度的本质因素。以唐-曹（唐山市至曹妃甸）高速公路通过地区的沉积软土为研究对象,综合海积软土的基本物理力学性质和微结构特征建立软土微结构量化参数。通过室内综合实验和理论分析,对海积软土微结构与宏观力学性质关系进行系统地研究,对海积软土的结构强度与工程效应进行论证,提出以建立在分维分形理论基础上的孔隙结构因子作为衡量海积软土结构强度和破坏趋势的综合性参数,且可以在求解先期固结压力的同时定量地确定土的结构强度,值得同行借鉴。     

生石灰与粉煤灰桩加固软土地基的微观分析

采用压汞试验和扫描的电镜的手段，分析了生石灰与粉煤灰桩加固软土地基前后土的微观结构和孔隙特征的变化，发现加固后特大孔隙和大孔隙减少，小孔隙和微孔隙增加，不同的土质存在着不同的孔隙阈界值，且孔隙阈界值在加固后明显降低，对加固前后不同土的微观结构进行分类，从微观上解释了生石灰与粉煤灰桩加固软土的机理。     

真空预压法在大型刚性基础软基处理中的应用效果分析

浙江某污水处理厂大型钢筋混凝土结构软土地基处理工程采用了真空预压方法。采用该方法处理后土体强度满足了设计要求，各土层的物理力学性质指标有了明显改善，取得了良好的加固效果。本文通过现场地表沉降、孔隙水压力、侧向位移等实测资料及加固前后室内、原位试验数据对比分析了处理效果，并利用现场实测沉降曲线推算出最终沉降量及工后沉降量，对真空预压法应用于大型刚性基础的软基处理的可行性及存在问题进行了初步的探讨。     

珠三角软土在真空预压联合电动加固下微观结构变化研究

以真空预压联合电渗和真空预压联合电动作用后的珠三角海(河)积软土为研究对象,利用扫描电镜对以上两种粘土的微结构基本单元的孔隙数和孔隙率、基本单元的平均等效孔径和平均孔隙面积、基本单元的丰度和面积概率分布指数、基本单元的概率熵和孔隙等方面进行研究。在此基础上,将真空预压联合电渗和真空预压联合电动试验的结果进行对比。试验结果表明,相对于真空预压联合电渗试验,粘土经过真空预压联合电动试验后,土颗粒发生明显的破坏,小孔隙逐渐被挤压消失或孔隙之间自调整而互相连通形成大孔隙,软土也由蜂窝状-空架状结构逐步转变为骨架结构-团聚絮凝结构,真空预压联合电动的加固效果更加明显。为珠江三角洲地区海相沉积土区的工程建设提供了参考。     

三江平原沼泽土微观特性试验研究

从微观形态、微结构特征、粒度分析、土颗粒间的排列方式、孔隙大小分布、有机质含量以及矿物成分等方面对三江平原的两种沼泽土和北京翠湖湿地土进行了一系列微观结构的对比试验.结果表明:沼泽白土和翠湖湿地土与一般软土性质相似,但沼泽黑土含水率、液性指数、孔隙比、孔隙数量、孔径和孔隙体积远远大于沼泽白土和翠湖湿地土,有机质含量最大,特性明显突出.研究成果有助于提高对沼泽土特性的认识,可为沼泽地陷落体救助和沼泽湿地保护和合理开发等工程建设提供参考.     

土工织物加固软土路堤的有限元分析

采用有限元方法对土工织物加固软弱地基路堤的力学机理进行了研究.通过比较路基加筋和未加筋两种情况研究了土工织物的加固机理,结果表明土工织物对于提高路堤填筑高度、减少路堤侧向位移、均化路堤沉降以及加速超孔隙水压力消散有显著的效果.加筋路堤中土工织物的轴力受填筑高度、超孔压消散速度和接触面系数等因素的影响,路堤填筑高度和施工进度的控制有利于土工织物抗拉强度的发挥.对路堤安全系数的研究分析表明传统的极限平衡法验算路堤稳定性偏于保守,采用有限元方法能较好地反映土工织物的加筋作用,可以优化工程设计.     

Shear strength behaviour of polypropylene fibre reinforced cohesive soils

Soil reinforcement through the inclusion of oriented or randomly distributed discrete elements such as fibres has recently attracted increasing attention in geotechnical engineering. Therefore, the purpose of this paper is to investigate the influence of certain parameters (the strength properties of the fibre, the relative size of the fibres and grains, and the rate of shear) on the shear strength of polypropylene fibre reinforced cohesive soils. A series of consolidated drained or undrained direct shear tests were conducted on unreinforced and reinforced sandy silt and silty clay specimens. Two types of polypropylene fibres with different mechanical indices were used. The fibre content was varied between 0.3% and 1.1% by weight of dry soil. The test results revealed that the inclusion of fibres in soil significantly increases the shear strength. The attainment of the high shear strength is attributed to the micromechanisms involved in the fibre/soil interactions as studied through scanning electron micrographs. The results also showed that the reinforcement effect was more pronounced under undrained shearing conditions. An important outcome from the current work is that, from the data obtained, the strength of the reinforced soil composites is not practically affected by the fibre mechanical indices.     

生物酶改良淤泥质土的时效强度试验研究

工程中使用水泥石灰等材料加固淤泥质土,由于土中的腐植酸有机质会阻碍水泥胶凝物质的形成,影响加固土长期强度。利用生物酶加固能够有效减小受有机质影响,但加固的时效特征却并不清晰。为探究生物酶固化剂加固淤泥质土的物性指标随时间变化规律,选择两种生物酶加固剂（泰然酶、E3酶）作为研究对象,开展加固土样的不排水不固结三轴剪切试验、光学显微与电镜扫描结合的细观结构测试等进行试验分析,研究结果表明:掺入两类生物酶以及各自改良配方后,土试样抗剪强度相较原状土最低各自提升了316.2%与287.3%。细观结构上泰然酶改良土体形成了板片状的致密结构,通过提高原土体内摩擦角达到增加抗剪强度,E3酶改良土表面则形成不规整的类球状或团聚状结构,强化了颗粒间的黏结作用,提高黏聚力以达到加固的目的。同时生物酶的效能发挥在时间尺度上为非单调增长,从第7天开始生物酶加固土样强度相较空白对照组具有优势,到60天强度逐步接近空白对照组,其作用效果存在明显的强化期（7~60 d）和衰落期（60~90 d）。研究成果对生物酶加固淤泥质土的工程问题解决具有较好的应用价值和理论意义。     

水平-竖向加筋饱和砂土动弹性模量试验研究

利用美国GCTS公司研制的USTX-2000全自动非饱和土/饱和土动三轴仪,在不同围压下对以有机玻璃作加筋材料的H-V加筋饱和砂土进行了一系列循环荷载下动三轴试验,研究了H-V加筋饱和砂动弹性模量及阻尼比随围压、动应变、竖筋高度的变化规律,从而得到最大动弹性模量与围压的关系。试验表明,纯砂和加筋砂的动弹性模量都随动弹性应变幅的增大而减小,随围压的增大而增大,且H-V加筋砂较纯砂和水平加筋砂有效地增大了动弹性模量,并随着竖筋高度增加而增大;纯砂和加筋砂的最大动弹性模量随着围压的增大而增大,且H-V加筋随竖筋高度增加而增大;纯砂和加筋砂的阻尼比随动弹性应变幅的增大而增大,纯砂和H-V加筋砂的阻尼比随围压的变化不够显著,但有减小的趋势,H-V加筋砂阻尼比随竖筋高度的变化不明显,但加筋砂比纯砂有效地减小了阻尼比。     

纤维加筋土工程性质研究进展

纤维加筋是一种新型的土体改良技术,是指将分散的纤维丝均匀掺入土体中,达到提高土体的工程力学性能的目的。本文根据国内外近20a来在该领域取得的成果,着重对纤维加筋材料、纤维加筋土的工程性质及加筋机理等方面的研究进展进行了介绍。在纤维加筋材料方面,主要有人工合成纤维和自然纤维两种; 在纤维加筋土工程性质方面,纤维加筋能有效提高土体的抗剪、抗压、抗拉强度和承载力,增加土体的破坏韧性和渗透性,降低膨胀土的胀缩性和裂隙发育程度; 在纤维加筋机理方面,目前主要认为纤维的加筋效果主要取决于纤维-土界面的力学作用,即界面黏聚力和摩擦力。最后,针对目前纤维加筋土的研究不足,提出了今后该领域的研究重点和方向,主要包括: 开发简单可行的纤维土施工器具和工艺、开发更专业的纤维产品和降低纤维成本、开展大尺度模型试验和现场试验、纤维-土界面作用机理研究、纤维加筋土的破坏和失效机理研究、纤维加筋土的力学模型及计算理论研究、纤维加筋土的动力学特性研究等。     

基于微结构指标主成分分析的沉桩挤土效应研究

前期研究已认识到,土的宏观力学性质及其表现从本质上应取决于土的微观结构.在结构性较强的软土中沉桩,桩周土体内部结构会发生显著变化,土体的强度与变形性质是这种内在变化的宏观表现,研究土体微观结构与宏观力学行为变化之间的关系,对认知土体的力学性质,从微观出发去认识沉桩挤土效应的机理,指导工程实践具有重要地理论和现实意义.本...     

土工格栅加筋路堤有限元分析

通过有限元软件ANSYS对土工格栅加筋路堤进行模拟,阐述了加筋土的加筋作用原理。通过一个工程实例分别对不加筋、仅加砂垫层、加一层土工格栅砂垫层、加两层土工格栅砂垫层四种不同的加筋路堤进行了计算。分析了不同加筋方式下加筋土路基竖向位移、侧向位移、竖向应力、剪应力和筋材拉力的规律。     

宁德海相软黏土工程特性与沉积环境初探

宁德市位于福建省东北部,其下伏软土具有典型的闽东北第四系软黏土沉积特性,独特的内湾地形又使其兼具与传统浙闽沿海软土不同的物理力学特性。本文结合海岸带地质调查结果,通过环三都澳软黏土的原位测试和室内土工试验,对宁德第四系海相软土沉积特性及物理力学性质进行了系统研究和分析,发现该海相软土具有高压缩性、高液限、高灵敏度的特征,容易受到扰动导致强度的损失,工程建设中及基础设施灾变演化中应加以注意。大量内部孔隙极度发育且亲水性强的硅藻残骸使宁德软土具有很高的比表面积,同时也是令其具备结构性的重要原因,这两点是宁德软土区别于传统软土的显著特征。     

加筋带布置对地基承载力的影响

现场原位载荷试验表明：素碎石薄垫层(Z/B=0.2)地基经土工带加筋后，能提高地基承载力。通过承载力比BCR分析加筋层数Ⅳ、加筋首层间距U、加筋带间距H、加筋线密度LDR对地基承载力的影响，并对极限稳定时筋带的设计拉力进行了讨论，提出用筋带的设计强度预估加筋地基极限承载力。