沧州北部地区软土物理力学指标相关性分析研究

沧州北部地区存在一层典型的滨海相沉积类型软土,其在青县西北部、大城县东南部分布稳定而广泛,工程地质条件较差。为了更好地研究该地区软土的物理力学指标,分析各指标间的相关性,结合区域内近50个钻孔及土工试验资料,系统分析了沧州北部地区软土的工程地质性质,阐述了区内软土的分布及特性等;并利用数理统计学方法,较为客观地对区内软土物理力学指标间的相关性进行了分析与探讨,给出了各指标间的最优拟合曲线。研究结果:沧州北部地区软土多属于高液限淤泥质粘土,具有含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低等特点;区内软土含水率与孔隙比及含水率、孔隙比与压缩系数间存在正相关的特性,大致符合多项式回归曲线形式。     

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。      

闽东南沿海地区软土静力触探参数相关分析

在分析闽东南沿海地区软土特性的基础上,对沿线静力触探测试参数以及软土物理力学性质参数进行相关分析,建立了针对闽东南沿海地区软土静力触探参数与软土物理力学性质参数之间的相关方程（经验公式）。利用经验公式可从静力触探测试参数推算闽东南沿海地区软土的物理力学性质指标,为沿线工程勘察、设计、施工中软土参数的可靠性分析提供依据。     

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。     

一种估算粘性土抗剪强度参数的统计模型

土体力学性质与其基本物理性质密切相关。通常力学指标测试程序繁琐,耗时长,而物理指标测试相对简单、快捷。建立土体物理指标与力学指标的定量关系是土力学的基本任务之一。通过对粘性土基本物理指标和抗剪强度参数的单因素回归分析,以相关系数R≥0.4作为指标相关性的初选标准,进一步进行多元回归分析,最终建立了具有统计意义的一种基于粘性土基本物理指标估算其抗剪强度参数的统计模型。经具体工程实例对该模型的检验表明所建立的统计模型具有实际应用前景。     

有机质含量对软土力学性质影响效应分析

通过对软土中有机质含量及物理力学指标的分析和研究,阐明了软土中有机质含量与物理力学参数之间的关系,从力学角度探讨了有机质含量对软土力学效应的影响。研究结果表明:随着有机质含量的增加,软土中的含水量,孔隙比等呈线性增加,而软土的原状土与重塑土的十字板剪切强度、静力触探比贯入阻力、渗透系数、固结系数都是减小的。当有机质含量为1.74%时,软土的物理力学性质发生变化,力学软化效应尤为显著,且此时软土的渗透能力达到最大。     

鲁西南深埋粘性土物理力学指标多元统计研究

运用R因子分析和R型聚类两种多元统计分析方法,对鲁西南地区深埋粘性土的20组样的8个物理力学指标数据进行了分析。利用R因子分析方法,揭示了各指标对鲁西南地区深埋粘性土状态和力学性质的影响关系。利用R型聚类分析方法,研究了深部粘性土各物理力学指标之间的相关性,为进一步从物理力学指标对深埋粘性土的特殊状态和力学特性的研究打下基础。     

广州大学城软土的工程地质性质统计分析

通过对广州大学城软土样基本物理力学指标的室内试验和原位测试数据的数理统计分析,获得了软土的物理力学参数统计值,进而获得了大学城软土的工程地质特性。应用最小二乘法对软土的物理力学指标进行了线性回归分析,得到了指标间的线性相关方程,并应用相关系数的方法来检验相关的显著性程度。统计回归分析成果可为软土物理力学指标间的相互估算做参考,也可为相关规范的修订提供依据。      

江苏沿海粉土物理力学特性与BPNN预测模型

江苏沿海地层以第四系海相或海陆相交互沉积成因的粉土和淤泥质粉土为主,地下水位高,工程性质较差,直接影响电网基础设施工程建设与后期运营安全。根据现场原位测试和室内试验数据,分析了江苏沿海地区粉土物理力学指标的变化范围、变异性以及指标之间的相互关系,土体黏聚力等力学指标的变异系数值在0.5附近,明显大于土体密度、液塑限等物性指标的变异系数;应用BPNN神经网络方法建立了粉土土性指标的预测模型,结果表明该模型预测效果良好,能反映粉土物理与力学性质指标之间的非线性关系,采用均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)两个指标评价,土体压缩指标的预测精度要优于剪切强度指标。     

上海浅部黏土化学特性与沉积环境相关性

土体孔隙溶液化学特性反映其沉积环境,沉积环境影响土体的工程性质,其相关性是土力学的重要研究内容。本文首先详细介绍软土孔隙溶液化学特性的试验方法,并对上海浅层黏土展开试验研究。通过试验给出了土层各项化学特性指标的分布规律。结合上海地区海平面变化,探讨上海浅部土层的化学特性所反映的沉积环境变迁历史,尤其是第四纪海侵海退对土体化学特性的影响。分析土体的化学特性与其物理力学特性的相关性,获得了在不同沉积环境（海侵和海退）中软土的含盐量对灵敏度和物理指标的两种相反的影响规律。     

我国特殊岩土研究

本文分析，总结了我国特殊岩土理论与应用研究方面的新进展，内容涉及湿陷性黄土，软土膨胀岩土，红土，软岩和特殊土的结构性，指出需要进一步研究的问题，最后对特殊土的研究方法做了阐述。     

不同取样方法下饱和软土物理力学性状对比试验分析

不同取样方法获得的同一饱和软土的物理力学指标存在一定的差异。以软土地区轨道交通岩土工程勘察项目为依托,采用岩芯管包样、厚壁取土器、敞口薄壁取土器等3种取样方法,对采取的软土土样开展室内对比试验。基于室内试验成果,从物理力学性质角度对比分析了3种取样方法下同一指标之间的规律性及差异性;在对试验成果综合分析的基础上,结合不同取样方法下饱和软土结构组成变化,对指标差异性的内在机理进行相关分析。结果表明:包样和厚壁样的物理性质指标基本一致,抗剪强度指标高于薄壁样2.1%~20.3%;与薄壁样相比,包样和厚壁样的含水量、孔隙比有所降低,降低幅度均为10%左右,密度有小幅度增大,幅度约为3%,抗剪强度指标有所提高,提高幅度6.9%~68.3%;取样方法引发饱和软土固、液组成成分的所占比例的变化是导致其物理力学性质指标产生差异的根本原因。     

陕西省洛川凤栖镇离石黄土下部层位渗透性研究

通过对洛川凤栖镇L₁₂～S₁₅土层8个层位16个实验点的入渗实验,研究了离石黄土下部层位的入渗特征。结果表明,洛川凤栖镇离石黄土下部层位黄土层的渗透系数较大,L₁₂,L₁₃,L₁₄和L₁₅这4个层位的平均值为0.90mm/分;  古土壤层的渗透系数较小,S₁₂,S₁₃,S₁₄和S₁₅的4个层位的平均值为0.35mm/分。L₁₂,L₁₃和L₁₅黄土层含水空间发育较好,利于构成含水层;  S₁₂,S₁₃,S₁₄和S₁₅古土壤层含水空间发育弱,利于构成隔水层。上覆总厚70余米的土层重力作用没有改变洛川离石黄土下部黄土层作为含水层和红色古土壤作为隔水层的基本特性,它们的水理性质仍是受沉积时的气候条件和成壤作用的强弱控制。古土壤层也具有一定的渗透性,这是黄土地下水常常具有多层性的原因,也是造成黄土地下水分散、含水层富水量少的主要原因。离石黄土下部黄土层含水空间发育好和利于构成含水层主要是当时冷干的气候决定的,红色古土壤含水空间发育弱和利于构成隔水层主要是当时温湿的气候决定的。将洛川黄土渗水实验数据用3种入渗公式分别进行拟合得出,常用的通用经验公式和考斯加科夫公式基本适用于描述洛川凤栖镇离石黄土下部层位的入渗规律,通过计算获得的2个经验公式各参数的均值和标准差为水文和农业部门应用黄土入渗经验公式提供了重要参考值。研究还揭示,第四纪环境变化理论研究在黄土水资源开发利用方面有重要应用价值。可以根据黄土与古土壤的成壤强弱判别地下水富集规律和富集层位。成壤强、隔水性好的古土壤层和其上的成壤作用很弱、含水空间发育好的黄土层是很好的地下水含水组合,最利于地下水的富集;  成壤作用弱、隔水性差的古土壤和其上厚度小、受风化成壤作用相对较强的黄土层是较差的含水组合,不利于地下水的富集。     

昆明呈贡次生红黏土物理力学指标统计规律研究

为分析昆明呈贡次生红黏土物理力学指标的统计规律,以呈贡吴家营片区69个岩土工程勘察钻孔的275组次生红黏土试样的指标数据为研究对象,基于统计分析原理,运用SPSS统计分析软件,分析了13个指标的变化范围、平均值、标准差、变异系数及指标与深度的相关性,总结次生红黏土的物理力学特性,拟合指标间的线性经验公式,用偏斜度和峰值法检验指标的正态分布规律。结果表明:次生红黏土的土粒相对密度大,塑限和液限低,以可塑状态为主,压缩性高,抗剪强度低;指标与深度的相关性不高,力学指标的离散性比物理指标大,次生红黏土指标的离散性比原生红黏土大;指标间的相关性总体较弱,孔隙比、压缩系数、湿密度及内摩擦角与含水比呈负相关,压缩模量、黏聚力、湿密度及塑性指数与天然含水率呈正相关;仅湿密度、孔隙比和内摩擦角服从正态分布。研究结果为昆明呈贡地区岩土工程设计、土工参数的选取提供参考,为次生红黏土地区的工程防灾减灾提供基础依据。      

灌溉引起的黄土工程地质性质变化

引水灌溉改变了黄土的原生环境,使黄土在增湿乃至饱和的过程中,微结构、物理、力学及水理性质都不同程度地发生了变化,成为诱发黄土灾害的重要条件.以甘肃省黑方台灌区为研究区,开展从原位试验到室内测试、从传统土力学到非饱和土力学、从微观到宏观的多角度系统研究,揭示灌溉引起的黄土工程地质性质变化.研究结果表明,灌溉造成黄土原生结构破坏,孔隙总量和孔隙度普遍减小,造成天然含水量、天然密度、干密度等物理性质指标增高,天然孔隙比降低,黄土压缩性和湿陷性趋低,抗剪强度降幅尤为明显;从非饱和土力学角度看,灌溉使得黄土含水量增加,基质吸力降低,非饱和黄土强度参数也随之呈递减趋势;从黄土时效变形分析看,灌溉使得黄土更易发生蠕变变形和破坏.     

西南煤系地层软岩地区坡麓相斜坡软土特性研究

在我国西南内昆、株六、水柏及六盘水枢纽等铁路勘察与施工中,在煤系地层软岩地区的山麓斜坡上常遇到一种特殊罕见的"坡麓相斜坡软土"(笔者简称),它是"陆相的饱水堆积物"而非"水相的水下沉积物"。这种土的物理力学特征与一般软土相似,同样具有天然含水量高(但一般不大于液限)、孔隙比大、高压缩性、低强度性、流变性、触变性等特点,并具有弱—中等膨胀性;常隐蔽于山麓斜坡地表较厚的硬壳层之下,非钻探或开挖揭露难以发现,且具有不连续、透镜状或鸡窝状分布、厚度变化较大、底部横坡较陡等特点;最突出的工程地质问题是天然地基的不均匀性及非稳定性,对工程的危害较大。工程施工中常发生路堤基底滑移沉陷、路堑边坡滑坡与坍塌、桥涵地基承载力不足、基坑边坡溜坍等地质灾害或工程病害,整治难度较大。笔者结合工程实例,系统论述西南煤系地层软岩地区坡麓相斜坡软土的分布、成因、定义、分类、物理力学特征及其工程特性,并对其命名问题进行探讨,对指导工程实践,防止工程病害具有重要意义。     

温州浅滩淤泥固结系数与固结应力关系研究

固结系数在软土压缩过程中并非常数,其变化规律与土体的工程特性、先期固结压力、有效固结应力等因素有关。当固结应力小于土体的先期固结压力时（ ）,随着应力的增加,固结系数减小;当固结应力达到其先期固结压力时（ ）,固结系数取最小值;当固结应力超过先期固结压力后（ ）,随着应力的继续增加,淤泥固结系数又逐渐增大。温州淤泥的固结系数与固结应力之间存在显著的双对数（ln( 或 )- ）线性相关性,其分段拟合公式在先期固结压力 的前后分为两段。利用“改进的门田法”求解的淤泥层在压缩过程中,固结系数的变化规律,进一步说明和验证了这一结论。利用双对数拟合公式可较准确推求整个加载过程中淤泥的固结系数,为固结沉降计算提供重要的参数。     

马兰黄土渗气率与饱和渗透系数的关系研究

利用改进的ZC-2015型渗气仪和TST-55型渗透仪进行马兰黄土渗气和饱和渗透试验,确定稳定渗气率对应的稳定渗径,进而探讨渗气率ka和饱和渗透系数Kw的关系。研究结果表明: ka不仅能描述非饱和土孔隙和结构特征,也能用于预测Kw。气体渗气率随着渗径的增大而减小,最终趋于稳定,原状和重塑黄土的稳定渗径均约8 cm。ka和Kw间呈明显的双对数线性关系,不同深度的原状风干黄土和不同粒组的重塑土的lgka和lgKw间的相关性都比较明显,但原状风干黄土和重塑土之间的拟合公式有很大差异。另外,黏粒含量较高时,重塑土拟合直线的斜率β和截距α明显增大。不同含水率下,重塑土拟合公式有很大的差异,当含水率较大时,随着干密度的增大,ka的变化程度比Kw大,拟合直线的斜率β和截距α都有明显的减小。     

非饱和重塑黄土基质吸力变化特征与物理性质的关系

本文以兰州重塑黄土为对象,通过室内试验分析6组非饱和重塑黄土土-水特征曲线分段特征值与主要物性指标的统计关系,探讨了非饱和重塑黄土物理性质对其基质吸力变化特征的影响。结果表明,对于非饱和重塑黄土,分段特征含水量、特征饱和度、特征基质吸力与干密度关系密切,与颗粒级配关系较弱。随干密度增加,过渡区特征饱和度、残余饱和度线性增加,饱和含水量、过渡区特征含水量线性降低,残余基质吸力及过渡区特征基质吸力分别为线性及非线性增加。过渡区特征饱和度、残余饱和度与土体中粘粒含量线性正相关,与粉粒含量负相关。饱和含水量与粉粒含量线性正相关,残余基质吸力与其线性负相关。重塑黄土的微观结构显示这些关系受制于土体的孔隙结构和颗粒间的相互关系。     

游离氧化铁对红色粘土工程性质的影响

我国南方有许多含有大量游离氧化铁的红色粘土(砖红壤),它们是在湿、热成土条件下形成的,具有由成份和结构引起的特殊工程性质。它们往往含水量高,孔隙比大,但力学强度仍然较高,即存在所谓物理指标和力学参数似乎相互矛盾的现象。本文着重讨论游离氧化铁对砖红壤的工程性质(如强度、膨胀特性等)的影响。研究结果表明,土中的游离氧化铁的形成、淋失和结晶程度的不同,土的工程性质也各异;土的物理力学性质会随周围环境的物理化学因素变化而变化。