尾矿砂的堆存特征及其抗剪强度特性

以国内多座尾矿库的勘察试验资料为基础 ,从坝体尾矿砂堆存的物理特征出发 ,对尾矿砂沿尾矿库纵、横方向的颗粒变化规律 ,尾矿砂的粒径、含水量、孔隙比以及相对密度与尾矿砂的内摩擦角的关系进行探讨。结果表明 :孔隙比和相对密度对尾矿砂内摩擦角影响较大 ,且表现为线性相关 ;尾矿砂的内摩擦角和堆存深度的相关性不强 ;增大尾矿砂的相对密度或减小其孔隙比对提高坝体抗剪强度非常有利 ;在尾矿砂中铺设土工织物可显著地提高其粘聚力数值     

非饱和土的性状及膨胀土边坡稳定问题

为探究膨胀土物理力学性质指标对其膨胀变形影响。结合陕西安康地区某膨胀土工程实例,基于大量野外岩土勘察和室内测试数据资料,采用主成分分析法研究了膨胀土的膨胀变形与其物理力学性质指标间相关性及不同指标重要程度,建立了以主要物理力学指标为参数的膨胀土膨胀变形判别公式。影响膨胀土膨胀变形的物理力学指标可划分为反映外界环境的指标(含水率、饱和度、液性指数及含水比)、反映土体构造特征的指标(密度、干密度及孔隙比)、反映土体结构强度特征的指标(压缩系数和内摩擦角)及反映土体组成特征的指标(塑性指数和黏聚力);含水率是影响膨胀土膨胀变形的关键指标,所建立判别公式可为类似地区膨胀土膨胀变形的判别提供参考。     

珠江三角洲区域软土的物理力学指标研究与分析

通过对珠江三角洲东、南、西北、中四个区域软土的物理力学指标统计分析后发现:软土的含水量、孔隙比均与天然密度保持良好的乘幂关系,与压缩系数存在线性关系,与内摩擦角存在指数关系,与液性指数、粘聚力的相关程度较低。含水量与孔隙比之间线性关系显著,应用数据回归方程可以便捷估算本地区软土的一些物理力学特性指标。"偏度、峰度检验法"可用以指标的正态性检验,对确定地基基础的设计分项系数及开展软土工程可靠性分析有重要意义。     

柴油污染重塑红黏土直剪力学特性试验研究

广西红黏土分布区柴油泄漏对土体造成了一定程度污染,为研究轻质非水相非极性柴油孔隙液对红黏土力学性质的影响,本文以0#柴油为添加剂对其重塑样进行不排水快速直剪试验,测得了不同含水率、含油率、法向压力下红黏土抗剪强度及其参数变化规律。研究结果表明:在土-水-油系统中,非极性柴油孔隙液对红黏土强度影响相对较小,且受含水率影响。同一含油率时,红黏土抗剪强度、内摩擦角、黏聚力均随含水率增加而降低;同一含水率时,法向压力影响柴油作用模式,随含油率增加,抗剪强度参数变化较为复杂,当含水率为20%,红黏土内摩擦角、黏聚力反向波动变化;同一含湿率时,柴油比例的提高导致红黏土抗剪强度参数的增大。扫描电镜观察发现,非极性柴油孔隙液的介入,改变了水-土系统的静电及结构模式,导致红黏土强度发生变化,通过所建的“多尺度多阶段柴油作用微结构模型”,阐明了柴油孔隙液对红黏土强度特性影响的微观机理。     

厦门花岗岩残积土物理力学指标关联性定量表征初探

厦门地区花岗岩残积土的颗分试验表明其粒度呈“两头多,中间少”的特征,级配较独特。孔隙比等物性指标与压缩模量等设计中常用指标定量关联性不强,离散性大且没有明显规律。结合厦门地铁工程地质勘察资料,通过粒间状态参量、级配控制模式确定所研究土体的关键物理状态参量,分析该参量与岩土工程设计中常用指标之间的相关关系。结果表明,引入Thevanayagam提出的粒间孔隙比作为参变量,压缩模量随粒间孔隙比的增大而减小,建立了估计残积砾质黏性土、残积砂质黏性土压缩模量的经验公式。级配控制模式下的特征粒径比可以作为估计花岗岩残积土抗剪强度指标的关键参变量,黏聚力随特征粒径比的增大而增大,内摩擦角随特征粒径比的增大而减小,且线性相关性较好。文中建立的预测花岗岩残积土压缩模量、抗剪强度指标经验公式,可供厦门地区工程设计时参考。     

纳米碳酸钙影响下红黏土强度特性试验研究

为了探寻纳米碳酸钙对桂林红黏土力学强度特性的影响机理,利用TSZ-1型三轴试验仪进行不固结不排水三轴压缩试验,分析了在不同干密度条件下各梯度纳米碳酸钙掺量对重塑红黏土黏聚力、内摩擦角、抗剪强度以及应力-应变曲线的影响,从红黏土矿物颗粒胶体化学的角度阐释纳米碳酸钙对红黏土力学强度的影响机理,研究结果表明:随着纳米碳酸钙掺量增加,红黏土黏聚力、内摩擦角以及抗剪强度呈现先减小后增大的趋势;纳米碳酸钙的掺入改变了原有的介质电荷pH值,使得红黏土原有的氧化铁胶结吸附平衡发生改变,形成新的钙质胶结团粒,改变了红黏土的强度特性;加入纳米碳酸钙后起始干密度为1.4g ·cm-3的重塑红黏土样应力-应变曲线由弹性理想塑性型变为应变硬化型。     

统计方法在确定黄土湿陷起始压力中的应用

为探讨黄土湿陷起始压力的影响因素,进一步通过各影响因素计算黄土湿陷起始压力,与试验起始压力进行对比分析,以更准确的确定起始压力的数值。本文基于因子分析、主成分分析及线性回归方法,对天然密度、含水率、孔隙比、液限、塑限等5项黄土的物理性质指标与黄土湿陷性指标湿陷起始压力进行统计分析。分析表明,各参数与黄土湿陷起始压力之间,天然密度相关性最大,相关系数为0.55,中度相关; 含水率、孔隙比及液限低度相关,相关系数为0.3～0.5; 塑限不具相关性,相关系数小于0.3; 在与黄土湿陷起始压力相关的各参数之间,天然密度与孔隙比高度相关,相关系数为-0.92,天然密度与含水率,含水率与液限低度相关,相关系数为0.3～0.5。存在一定的信息重叠。分析结果表明,湿陷起始压力为多因素综合作用结果,对各物理力学参数的综合统计可在确定黄土湿陷起始压力过程中提供一定参考。     

干湿循环下红黏土边坡裂隙演变规律

温度作为重要外界因素,对红黏土的强度特性和裂隙性具有重要影响。为研究干燥温度、含水率和干密度对非饱和红黏土强度特性和裂隙发育的影响,对不同蒸发温度条件下不同初始状态的非饱和红黏土进行直剪试验和干燥试验。分析了不同温度下红黏土的强度特性,结合图像处理技术对裂隙的发育规律进行了阐述,并对抗剪强度指标(黏聚力、内摩擦角)和裂隙形态参数(裂隙率)的关系进行了探讨。试验结果表明：裂隙几何参数(裂隙总长度、节点数和裂隙率)随着温度升高而增大。干密度越低,含水率越大,裂隙指标随温度的变化幅度越大,裂隙也越发育。张拉应力的存在是裂隙产生的主要力学原因。黏聚力随温度升高先增大后减小,衰减的幅度和干密度有关。随着温度升高,内摩擦角先缓慢增长,而后增速加快,含水率越低,变化越明显。随着裂隙率的增加,黏聚力先增多后减小,内摩擦角则不断增长。     

干湿循环下红黏土裂隙演化规律及对抗剪强度影响

应用计算机图像处理技术和三轴试验分析了干湿循环下红黏土裂隙演化规律和抗剪强度指标的变化规律,建立了红黏土的抗剪强度指标与裂隙密度的关系,采用强度指标折减法对边坡稳定性计算参数进行了探讨。结果表明,裂隙密度随干湿循环次数的增加而增大,最终趋于稳定,第一次和第二次干湿循环作用对红黏土的裂隙发育影响最大。干湿循环下红黏土应力-应变为弱硬化型,破坏形式为鼓胀破坏。干湿循环显著降低红黏土抗剪强度指标,第一次衰减幅度很大,最终强度指标趋于稳定状态。黏聚力的衰减幅度比内摩擦角明显大。干湿循环下边坡稳定性计算参数取值建议采用长期强度指标值,即黏聚力稳定值为未经循环值的54%～57%,内摩擦角稳定值为未经循环值的45%～63%。干湿循环下红黏土抗剪强度指标与裂隙密度的关系可用二次多项式来拟合。     

基于统计的岩石物理力学参数相关性研究

岩土体物理力学参数在土木建筑工程设计和施工当中尤为重要,既关乎工程建设的质量安全,也与结构设计选型、成本和工程进度密切相关。为将这些珍贵的参数数据资料充分应用到工程建设当中,本文整理了《岩石力学参数手册》中记录的火成岩、沉积岩和变质岩3大类岩石的物理力学参数数据,并对3大类岩石的干、湿抗压强度、吸水率、容重和弹性模量5项物理力学性质指标进行统计分析研究。统计结果表明：（1）岩石干、湿抗压强度、弹性模量、容重4项指标满足正态分布,岩石吸水率指标不满足正态分布;（2）岩石的干、湿抗压强度之间存在极强的线性关系;（3）岩石的抗压强度和弹性模量指标与岩石容重存在正相关关系,岩石抗压强度与岩石吸水率之间存在负相关关系。根据统计结果,基于岩石各项物理力学参数之间不同的关系建立不同的经验公式,进而为岩土工程建设提供参考。     

昆明红粘土工程地质性质研究

昆明市位于云南省中北部,发育有较大面积的红粘土和次生红粘土。昆明市红粘土具有孔隙比大、密度低,粘粒含量、液限、塑限高,塑性指数较大的特性,而且由于红粘土具有明显的胀缩性,在地表经常形成裂隙,破坏了土体的整体性,降低了土体强度和抗渗性,这些都对工程有不利影响。因此本文在大量的物理力学试验资料的基础上,运用Mapgis软件绘制了昆明市红粘土的分布图,探讨了其分布特征、物理力学性质、胀缩性,并对其存在的土洞、裂隙问题作了研究。     

扬州土物理与力学性质指标的相关性分析

根据原状扬州各层土体的室内试验数据,采用数理统计的方法,研究了该地区土体的物理指标与力学参数间的相关性,并进行线性函数和指数函数拟合。研究结果表明:随着塑性指数的增加,压缩系数和体积压缩系数逐渐增大,内摩擦角和有效内摩擦角逐渐减小;土的黏聚力随着液限与天然含水量之差的增加而增加,随着液性指数的增加而减小,且黏聚力与液性指数间的相关性更好,当含水量超过液限时黏聚力不随上述两个参数的变化而变化;此外,压汞试验结果表明扬州原状土的孔隙结构均为明显的单峰孔径分布,其颗粒间孔隙的累计量随着塑性指数增大而增加;并且各层土体孔径分布的峰值所对应的孔径随着塑性指数的增大而减小。以上结果可以为扬州地区土体力学参数的估计提供参考。     

宁波地区典型淤泥质粘土工程特性

总结宁波地区120个软土地基工程的试验成果,采用数理统计和室内土工试验方法,系统分析研究了宁波地区典型淤泥质粘土的物理力学指标特征、各指标间的相互关系以及固结主要参数,并与我国其他地区软土相关工程特性进行比较,揭示了宁波地区典型软粘土工程特性,即:天然含水率与孔隙比、重度与孔隙比、液限与塑性比相关性非常好;建立的宁波地区软土经验公式不同于其他软土地区。此外,结构性对该地区软土工程性状影响较大,固结系数和次固结系数都受其影响,且影响程度异于其他地区。     

云南大理洱海东缘早全新世软粘土的工程特性研究

云南大理洱海周缘分布着厚层的早全新世软粘土, 大量原状样品的工程性质测试结果表明, 洱海东缘早全新世软粘土具有高含水量、孔隙比高、压缩性强、强度低、高塑性等工程特性, 其中表层软土超固结现象明显。通过对软土的物理力学指标统计分析表明, 洱海东缘软粘土的力学指标的变异系数较大, 而物理性质指标变异系数很小; 多个物理指标之间及物理指标与力学指标之间存在明显的相关性。对洱海东缘软粘土各类工程特性指标之间相互关系的认识, 不仅有助于揭示软粘土的工程性质及其形成机理, 而且可以指导软粘土工程问题处理措施的合理选择。      

南京河西粉质粘土物理力学指标统计分析

根据南京河西地区粉质粘土的土工试验资料,对其物理、力学指标进行统计分析,研究土体的力学指标与物理指标的变异性及相关性,采用回归分析的方法对土的物理和力学性质指标进行线性回归分析,给出相应的数学回归方程式和相关系数。结论可作为区域性地基基础可靠性设计相关参数选取的依据。     

微生物矿化作用对红黏土的影响研究

引入微生物矿化技术,利用其中巴氏芽孢杆菌的代谢产物对红黏土进行改性研究。对微生物矿化作用的红黏土试样开展常规物理指标试验,分析试样含水率、密度、比重、孔隙比和颗粒粒径的变化。利用三轴固结不排水剪切试验,测定土体的抗剪强度指标,并结合扫描电镜分析微生物矿化下红黏土的微观结构特征。结果表明:巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀胶结充填红黏土空隙作用明显,土样经过恒温养护10 d时的作用效果最佳,红黏土的物理性质朝着工程性质好的方向发展、抗剪强度有所增强。从SEM图像分析,红黏土试样中生成碳酸钙晶体填充胶结于土体孔隙,加强了土壤颗粒间的连接。      

苏通大桥地基粉质黏土物性指标相关关系试验研究

通过大量的土工试验,对长江下游苏（州）-（南）通大桥工程区粉质黏土液性指数与天然含水率、天然孔隙比、天然密度、压缩模量、压缩系数、黏聚力的相关关系进行了研究,给出了它们之间的回归关系式,并与国内其他地区的情况进行了比较,发现液性指数与天然孔隙比、天然含水率、天然密度、压缩系数呈很好的线性相关关系,相关系数达0.92以上。（2）液性指数与压缩模量、黏聚力呈较好的指数相关关系,相关系数达0.87以上。根据国内其他地区的地层资料,得出了液性指数与其他物理力学参数的近似相关关系曲线。比较苏通大桥工程区与其他地区的粉质黏土液性指数及其他物理力学参数的相关关系式,显示它们之间有较好的相似性。结果表明,研究结果对类似场地粉质黏土具有重要的参考价值。     

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。