某巨型冰水堆积体强度特性大型常规三轴试验

在我国大渡河流域广泛分布一套规模巨大,形成于第四纪更新世中晚期的冰水堆积体.这类冰水堆积体在颗粒组成、结构特征、密实程度等诸多方面与其他松散堆积体存在较明显的区别,因而其变形特性、强度特性等方面与其他岩土体相比,也表现出较为明显的差异.以大渡河某巨型冰水堆积体为例,在室内大型常规三轴试验的基础上,对该冰水堆积体的变形特性、强度特性进行了较为深入的研究和探讨,结果表明该冰水堆积物在剪切破坏过程存在较明显的应变强化和剪胀现象,其强度包络线在低应力水平下呈直线状,在高应力水平下呈非线性下凹形,由此提出了应力水平与抗剪强度参数的试验关系式.     

现场软土欠固结程度孔压消散试验评价方法

原位测试技术分析软土的应力历史可以避免取样及室内土工试验对土样的扰动,其结果能真实地反映现场土体的工程特性。以往基于孔压静力触探（CPTU）测试技术的超固结比（OCR）计算方法主要是针对超固结土取得的,缺乏对现场处于欠固结状态土体的考虑,具有一定的局限性。在已有研究成果的基础上,提出采用不完全孔压消散曲线的末段及时间平方根倒数外推法计算原位初始孔压,如果初始孔压大于静水压力,表明原位土层中存在固有孔压,为欠固结土。在此基础上,通过计算固结状态参数,可进一步对软土层的欠固结程度进行定量评价。工程应用表明,该方法不受软土性质和地域限制,具有普遍适用性,是合理可行的。在缺乏室内固结试验成果的情况下,可高效快捷地判别软土层的固结状态。研究成果对合理评价欠固结软土的工程特性具有一定的指导意义。     

基于地质统计学方法的孔压静力触探锥尖阻力固有空间变异性研究

地质统计学是用于模拟土体固有空间变异性的方法之一,以变差函数为工具,采用Kriging插值提供未采样点处土工参数值的最优线性无偏估计。将地质统计学方法应用于宿-新（宿迁至新沂）高速公路某试验段内孔压静力触探（piezocone penetration test,CPTU）锥尖阻力qt空间变异性研究中,采用回归分析移除数据中的趋势项,从而获得具有弱平稳性的残差数据。指数型理论变差函数能够准确描述试验段内土体的连续空间变异性特征。根据估计结果,试验段内锥尖阻力qt残差的变程具有显著各向异性,在水平方向和竖直方向分别为4.05 m和1.2 m。采用普通Kriging插值结合趋势分析,绘制了qt在试验段的空间分布图和平面投影图,用于指导工程实践。结果表明,普通Kriging插值的估计结果能够与试验段内实测资料形成较好的对比,仅仅在部分极值变化和远离采样点的位置处估计值可靠性会降低。     

武隆鸡尾山滑坡滑带软岩微观结构与流变特性

利用理学DMAX-3C衍射仪(CuKa,Ni滤光)、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、岩石直接剪切蠕变试验系统等对武隆鸡尾山滑坡滑带软岩进行矿物成分、岩性鉴定并分析构造和组分,自然风干和饱水后两种状况的显微结构观察,并对其流变特性进行试验研究。其结果为:软弱带方解石含量占68%、有机质13%、滑石9%、蒙脱石5%、石英4%、白云石1%,滑动面的镜面物质没有变化。显微结构测试结果表明:自然风干后在扫描电镜下,样品中出现大量的线型擦痕、微孔隙和微裂隙,粘土矿物呈定向排列。充分饱水后试样出现新的微裂纹,并有扩张现象,孔隙明显增大,也较好的吻合了该滑坡滑动的一些基本事实。对直剪流变试验与快剪试验获得的抗剪强度参数相比较发现,前者的长期抗剪强度有显著降低,摩擦系数降低31.53%,凝聚力降低37.61%,且凝聚力对剪切流变特性的影响高于内摩擦系数。这些试验结果与野外对滑坡的调查结果相吻合,促进了对滑坡的机理研究;滑带软岩的微观结构及流变力学性质是该滑坡发生蠕滑效应的重要因素。     

锌污染土物理与电学特性试验研究

随着城市化进程的加快,工业化重金属污染愈发严重,其中锌（Zn）污染是我国常见工业污染物之一。目前污染土体的主要研究方向为污染后土体某单一特性的变化,对土体污染后不同特性之间的相关性研究所见报道不多。使用南京特有的长江漫滩相沉积粉质黏土,通过室内人工配置特定污染浓度土样进行试验。测试分析了土体液限、塑限、pH值、颗粒成分等物理指标随Zn污染的浓度变化情况,并进行了龄期分析。试验表明,随着污染土中Zn浓度的增加,土壤的液限、塑限、粉粒含量和pH值呈下降趋势,而土壤的黏粒含量和塑性指数呈增大趋势,并得出了相应物理指标随污染龄期的变化规律。采用改进的圆形四电极Miller Soil Box进行室内的土样电阻率试验,分析了电阻率与土体含水率、孔隙率、饱和度、污染浓度等基本指标之间的相关性,讨论了电阻率随污染土样龄期的变化规律。并根据污染后土体的物理指标变化,建立Zn污染后电阻率与液限、塑限、pH值、颗粒成分等物理指标的相关关系。     

锶、铀在非均质含水层中迁移特性试验研究

对于地下水流场及其参数分布无序的非线性问题,污染物在其迁移便不可能服从对流-弥散方程所描述的规律。那么,锶、铀在非均匀介质中迁移会发生什么样的异常变化是提出地下水污染预测方法与模式的前提。根据野外调查的水文地质特征,设计出模拟迁移的试验研究的模式系统。试验表明,非均质试验柱的迁移曲线与均质的迁移曲线,总体特征有显著区别;透镜状和盲洞型非均质对迁移的影响及其环境效应是双向的,即有利面是降低了污染强度,且可降低10%～30%;不利面是延长了污染作用的时间,使污染作用时间延长3～5倍。另外,合理地解释了所谓“双峰”和“多峰”迁移曲线机制。     

球型全流触探仪的机理研究及工程应用综述

近年来,随着全球海洋开发战略的逐步开展,越来越多的工程建设和试验研究将在海洋中进行,为了掌握海底的土体环境,静力触探（CPT）技术在国内外海洋工程领域中的运用变得更加重要。本文根据国内外大量文献中相关海洋原位测试技术的报道,对海洋静力触探的国内外发展历程进行总结,重点阐述和研究了一种适用于海底淤泥质土的球型全流触探仪。分析结果表明,球型全流触探仪在海洋岩土工程勘察中具有很好的应用前景,且集测量数据精确可靠、试验方法多样化、理论解析丰富全面等优点于一身;利用球型全流触探仪能够有效避免较大的实测数据修正,贯入机理清晰严谨,开展循环贯入试验可以评价土的重塑特性,变速率贯入试验在评价应变速率和现场土体强度以及测试中土体固结状态之间的关系上具有优势;结合现场试验,对比分析传统CPT和球型全流触探仪的试验结果,并考虑海底软土的性质,摸索出一种可停靠球型探头新形式。     

基于生物地理优化的人工神经网络模型预测软土的固结系数

软土固结系数C_v是岩土工程结构设计中的重要参数,测试固结系数需要花费大量的时间和成本。基于生物地理学优化算法(biogeographical optimization algorithm,BBO)来改进人工神经网络(artificial neural network,ANN)模型,使用生物地理优化的人工神经网络(ANN-BBO)模型对软土固结系数进行计算。基于连淮高速公路改扩建项目的路基软土数据对计算模型进行了训练和测试。通过相关系数矩阵和主成分分析对软土的11个物理力学参数进行了统计分析,确定了7个参数作为计算模型的输入参数,并对计算模型进行了训练和测试;模型通过相关系数、均方根误差和方差比进行检验,并对误差进行了统计分析;采用蒙特卡罗模拟对计算模型的鲁棒性进行了分析。结果表明：ANN-BBO模型可以用于估计软土的固结系数,相关系数R²=0.947 1,均方根误差RMSE=0.165 7×10^-3 cm²/s,方差比VAF=94.54%;ANN-BBO模型预测精度明显优于ANN模型;ANN-BBO...     

不同深度围岩力学行为对矽卡岩型矿床成矿作用的影响——来自长江中下游成矿带龙角山钨矿床的证据

目前矽卡岩矿床的研究对象主要集中在成矿岩体和矽卡岩矿物,相对而言,控制矽卡岩矿床形成的另一个重要端员围岩的研究则明显薄弱。已有研究表明,不同深度围岩岩石力学性质决定了围岩在外力作用下发生形变的方式及规模,但仅限于定性研究,定量围岩力学性质研究及其对成矿作用制约则尚未开展。本文以长江中下游成矿带典型矽卡岩型钨矿床——龙角山矿床为研究对象,通过三轴压缩试验系统测定了不同赋矿深度围岩地层和成矿岩体的力学性质,探讨了不同深度围岩的力学行为及其对成矿作用的影响。灰岩的弹性模量E随深度增加呈现先降低再增加后降低的趋势,灰岩的三轴相对强度S随着深度增加呈现先增加后降低趋势。灰岩的硬化模量H和跌落模量M随深度的变化呈现非线性趋势,而花岗岩的弹性模量E、三轴相对强度S、硬化模量H和跌落模量M均呈现随深度增加而增加的趋势。灰岩的两类峰前塑性指标随深度的变化呈现先降低再增加后降低的趋势,可知地应力和矿物组分对灰岩的塑性特征影响存在博弈作用。不同深度的灰岩峰后塑性指标随深度的变化迥异,其中B_resStress和B_resStrain具有反向协同性,整体显示了灰岩具有脆...     

多功能孔压静力触探(CPTU)测试技术在软土工程性 质评价中的应用

本文首先对现代多功能CPTU测试技术作了简要的介绍,阐述了孔压静力触探的发展状况、仪器设备和操作要点;然后在归纳国内外相关文献与研究工作的基础上,重点探讨了利用多功能CPTU测试资料评价软土工程特性的方法,包括应力历史、强度特性、变形特性以及固结渗透特性等;文章还对国内多功能CPTU测试技术未来发展的趋势、途径进行了探讨,提出了一些建议。