颗粒破碎对钙质土力学特性的影响

南中国海广泛分布着生物碎屑成因的钙质土.本文以相对破碎Br为颗粒破碎的评价指标,分析了在三轴试验条件下,颗粒破碎对钙质土最大有效主应力比((σ′1/σ′3)max )、最大有效八面体应力比(( q/p＇)max)、八面体剪应变(εs)和抗剪强度指标(φˊ)的影响.     

钙质砂物理力学性质初探

钙质砂是一种含CaCO3超过50％以上的粒状材料。其特殊的组构特征,导致了独特的力学和工程性状。文中综述了钙质砂在压缩、剪切等方面的表现及其机理,指出钙质砂力学及工程性能的研究必须综合考虑颗粒破碎、剪胀及颗粒重排列。     

钙质砂的工程性质研究进展与展望

钙质砂是一种海洋生物成因、碳酸钙含量50%的特殊岩土介质,由于其成因与特殊的组构导致工程力学性质有别于常规的陆源砂,从而引起国内外学者的重视。本文总结了钙质砂国内外研究现状,对其成因与分布、力学性质、钙质砂中基础类型的研究进行了详细的阐述; 以南沙群岛某岛礁修建机场跑道为例,探讨了珊瑚礁地层建设大型工程的可行性。指出今后要加强钙质砂颗粒破碎微观机理研究以及其对钙质砂力学性质的影响机制,建立相应的力学模型; 加强钙质砂中各类基础受力性质研究以及基础设计参数取值研究; 针对岛礁工程的建设,加强岛礁工程地质、岩土体结构与力学性质、礁体稳定性等研究。     

扁铲侧胀试验在浅海钙质土力学特性评价中的应用

利用扁铲侧胀仪对海底浅层钙质土进行原位测试,能够一次获得多个评价土性的试验参数。试验表明,由于波浪循环动荷载的作用使得海底表层（深1～2 m）钙质砂的密实度比其紧邻的下部偏大,以珊瑚礁为主要胶结物的钙质土,内部具有大的孔隙或松散堆积体结构是造成海底浅层钙质砂表层与浅部土体的扁铲侧胀压力明显变化的主要原因。扁铲试验结果与现场标准贯入试验具有较好的相关性,基于Seed公式推导的适合于计算水下平均动应力比的简化公式能够较好地用于对不同地震烈度下海底浅层钙质土液化可能性的判别。     

东帝汶岸礁钙质土工程地质分析

岸礁钙质土分布局限,在工程上利用少,缺乏工程地质研究。为了查明岸礁钙质土空间分布、物理力学特征,获得相应的岩土参数,为设计服务,采用现场地质调查、钻探、标准贯入试验和室内物理力学试验等方法,综合分析与研究东帝汶岸礁钙质土地形地貌、空间分布、矿物化学成分、颗粒级配、比重、渗透系数、剪切强度,总结形成了沿岸砂坝、潟湖地貌下,岸礁钙质土特有的物理力学特性。研究表明,东帝汶岸礁钙质土矿物成分主要为文石、方解石,其次为云母和石英,具有独特的物理特征,也有相似于常规石英砂的力学特征,成熟的石英砂原位测试评估岩土参数经验关系可运用于东帝汶岸礁钙质土。东帝汶岸礁钙质土物理力学特性的确定,为相似类型的钙质土岩土工程应用提供了参考依据。     

石灰处理土的物理力学性质及其微观机理的研究

本文在回顾前人研究石灰与土相互作用的基础上,对石灰加固土的物理力学性质作了广泛的讨论,并结合宏观性质对加固的微观机理作了比较深入的研究。粉末 x 射线衍射法试验证实了在长期养护或高温养护下,石灰与土反应生成具有凝胶性质的产物--水化硅(铝)酸钙(CSH)微晶体。孔容试验表明,随着时间的增长,石灰与土的生成物在数量上不断增加,其孔径减小。扫描电镜的微观结构研究发现了生成物的强度随时间增长的原因--CSH 的产生和结晶使得土的微结构更加牢固。最后讨论了添加剂在提高强度方面的作用,并结合实际工程应用,讨论了影响石灰加固效果的因素。     

天然胶结钙质土强度及微观结构研究

自20世纪80年代起,国内就开展了关于岛礁钙质土岩土工程性质的研究工作,至今已经取得了大量的研究成果,但上述研究工作均是针对松散钙质土进行的,针对岛礁上广泛分布的胶结钙质土的研究工作尚未系统开展。而国外大量工程实践表明,胶结钙质土具有完全不同于松散钙质土的工程性状。针对天然胶结钙质土的空间各向异性,从微观角度研究影响其强度的主要参数,为今后的胶结钙质土的分类研究提供理论指导。文中采用多种试验研究方法,最后建立了天然胶结钙质土的密度、胶结度、孔隙度、颗粒大小等参数与强度间的对应关系,当前的研究结果表明,天然胶结钙质土的密度及胶结度与强度间存在良好的相关性。     

钙质砂压缩波速与物理性质参数关系研究

开展钙质砂纵波波速与物理性质参数关系的试验研究,对珊瑚礁地基无损检测及工程物探具有重要的理论指导意义和工程应用价值。控制试样的物性参数状态,利用制样装置进行波速测量,揭示钙质砂纵波波速与物性参数的相关关系。试验结果表明：含水率是影响纵波波速的主要因素,与纵波波速呈二次函数关系。CT扫描结果表明,试样粒径越大,颗粒内部孔隙越丰富,这导致试样孔隙比越大,波速故而越小,与粒径、孔隙比呈负相关关系。在密实度相同、不均匀系数不同时,级配良好的砂样纵波波速差异不大。经过侧限压缩后,含水率一定时,粉土纵波波速与孔隙比呈二次关系,且与密度呈良好的线性关系。利用粉土易压缩且与纵波波速紧密变化的特点,可积极探索声波在粉土地基密实度检测的工程应用。     

粉土工程性质的探讨

本文根据对广州地区多年的工程实践经验,介绍了对粉土及其工程性质研究的成果。认为粉土应根据其成因的不同进行其类型的界定,在承载力确定时也应按不同类型分别列出。并认为考虑到粉土的特殊的工程性质,如果根据原位标贯试验结果来统一进行土密度划分和承载力确定将会给试验和应用都带来方便。     

钙质土层的工程地质调查

钙质土层有着特殊的工程性质，本文对钙质土层工程地质调查的原位测试技术进行了回顾，并对南沙群岛部分岛礁的工程地质普查结果进行了分析。     

冻融循环作用下土体结构演化规律及其工程性质改变机理

寒区工程被破坏的最主要原因之一就是冻融循环作用,冻融循环过程可导致土的工程性质发生较大的变化,进而导致寒区工程设施产生变形,甚至失稳。对冻融循环作用下土的结构、基本物理性质以及力学性质进行了分析和总结。研究发现：冻融循环作用后土颗粒之间的原有结构被破坏,从而形成新的结构,土中团粒会发生分裂和团聚作用,团粒粒径向均一性趋势发展,并且在不同的内部及外部条件下,土会产生不同的构造;冻融循环后,土的渗透性增大,塑性指数减小。松散土和密实土的密度以及孔隙比具有不同的变化趋势,并且可使无湿陷性的黄土状土中大孔隙增加并产生湿陷性。土的力学性质变化趋势不一,一方面这与土的构造变化直接相关,另一方面冻融循环试验方法的不同也是引起研究结果差异性较大的重要原因。因此,需要建立冻融循环作用下土工程性质变异性的判定方法、评价及预测体系,而这些也可能成为未来研究工作的方向。     

MICP联合纤维加筋改性钙质砂力学特性研究

钙质砂是中国南海岛礁工程建设的主要建筑材料和地基土成份,其具有高孔隙、易破碎和强度低等不良工程地质特性。为改善钙质砂力学性能,提高其工程可靠性,提出利用微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）协同纤维加筋改性钙质砂。文章通过开展无侧限抗压试验以及扫描电镜测试,对比分析不同纤维掺量下MICP固化钙质砂的力学响应特性及微观破坏机理。结果表明：（1）MICP技术能够有效固化钙质砂,并提升其力学强度;（2）纤维能够增加细菌定殖面积,提升碳酸钙沉积量,并由此提升试样延性和韧性,降低刚度;（3）应力应变曲线呈阶梯状多峰特征。在应力上升阶段,砂颗粒和碳酸钙会发生局部破碎;在峰后应力下降阶段,碳酸钙、砂颗粒、纤维的胶结作用增强了纤维的抗拔性能,限制了破坏面的发展;（4）碳酸钙、砂颗粒、纤维的耦合胶结作用是纤维加筋改善试样韧性、延性的根本原因。     

正常固结土与超固结土的一些特性及其应力历史的确定

综合了作者的试验结果和有关文献，详细分析了正常固结土与超固结土的一些特性，并在此基础上，利用一些对扰动不敏感的土性参数判断土层的固结状态。     

DTPA浸提-电感耦合等离子体质谱法测定石灰性土壤中的有效态钴和有效态铅

传统的原子吸收光谱和分光光度法测定土壤有效态钴和有效态铅,操作繁琐,且分析效率低,不适用于大量样品的测定;利用先进仪器测定虽然提高了分析效率,但由于浸提剂的浓度影响仪器灵敏度,测定结果不准确.本文用DTPA溶液浸提,电感耦合等离子体质谱法测定石灰性土壤中有效态钴和有效态铅的含量.稀释倍数实验表明,浸提液稀释2倍时,石灰性土壤国家标准物质的测定值与标准值基本一致;稀释5倍或10倍时,测定值较标准值偏高;不稀释时,由于浸提液的浓度较高,受到基体干扰,测定值偏低.本方法确定对浸提液稀释2倍进行实验,有效态钴的检出限为0.0130 μg/g,有效态铅的检出限为0.0142 μg/g,精密度(RSD,n=9)小于8％.用土壤国家标准物质进行验证,测定值与标准值的相对误差小于9％(n=9),满足了DD 2005 - 03对土壤样品中有效态钴和有效态铅的测定要求.     

人工冻融土物理力学性能研究

研究了原状土与人工冻融土的密度、干密度、含水量、饱和度、孔隙比、塑限、液限、塑性指数、液性指数、渗透系数等物理指标, 以及抗剪强度、无侧限抗压强度、压缩模量等力学指标的差异性. 土冻融后, 密度、干密度及塑性指数略有降低, 孔隙比、液性指数略有增大, 而其它物理指标基本一致. 粘土冻融后, 渗透性大大增加, 为原状土的～10倍, 而砂土仅略有增大. 粘土冻融后无侧限抗压强度是原状土的1/～1/2, 灵敏度降低, 其结果对冻结法向市政岩土工程的应用推广具有重要意义.     

川黔地区地表钙华中发现现代淡水叠层石及藻席

笔者通过对四川九寨沟、贵州黄果树、马岭河峡谷以及香纸沟的地表钙华的考查和研究,首次在地表钙华体中发现现代淡水叠层石及其藻席,并总结了研究区叠层石藻席的种类和特征,认为该研究区叠层石藻席中微生物群落的优势种主要属于蓝藻门中的裂须藻属（Ｓｃｈｉｚｏｔｈｒｉｘ）、席藻属（Ｐｈｏｒｍｉｄｉｕｍ）和鞘丝藻属（Ｌｙｎｇｂｙａ）。该叠层石的形成是由于蓝藻藻席的新旧更迭以及沉积物的周期性沉积造成的;叠层石的纹层和     

3种特殊土物理力学性质指标统计分析

常规物理力学指标可以良好反映土的工程性质。收集全国范围内软土、黄土和红土的相关专著、科技论文和地震安全性评价报告,统计得出3种特殊土各项物理力学指标的范围、平均值和变异系数,通过对各项物理力学指标间的相关性分析,对3种特殊土的工程特性进行了研究。对比结果发现：3种特殊土物理性质的变异系数总体较小、较为稳定,而力学性质的变异系数变化较大、离散程度较高;3种特殊土各项物理力学性质指标间存在相关性,或呈线性关系,或呈带状变化,同类指标软土和红土的相关系数高于黄土。通过回归拟合方法给出了|r|∈[0.5,1.0]的拟合公式,利用线性关系检验方法对公式的精度和准确性进行检验,结果表明：本文给出的拟合公式F>F_0.05,回归效果较为显著,便于工程应用。     

我国红黏土物理力学性能研究现状及展望

采用文献综述研究方法,梳理了红黏土研究成果并进行了评述,对红黏土的物理力学性质进行了归纳和总结,对红黏土的性能改良研究成果进行了汇总,指出红黏土的物理力学性能的差异性根源在于微观结构的个性差异存在,红黏土性能改良的困难在于红黏土的水敏性和热敏性,红黏土性能改良的关键在于控制其含水率。最后指出了研究不足在于普适性理论和知识体系没有构建,改良方法和技术探究应该加强,展望了红黏土性能改良的物理—化学—生物耦合作用的机理及复合技术开发和应用的研究。