非饱和上海软土的土_水和变形特性_陈振新
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非饱和重塑黏土在不同击实条件下的土水特征曲线试验研究伊盼盼;牛圣宽;韦昌富;颜荣涛【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2011(0)9【摘要】采用压力板仪对非饱和重塑黏土在2种不同击实条件下的土水特征曲线进行了研究。
即对该重塑土样开展标准击实试验,在击实曲线上取同一干密度对应的不同击实含水率的试样和击实曲线上最优含水率处的试样,并通过增加击实次数,得到另外2种击实干密度的试样,对上述试样进行土水特征曲线测试,并采用常用的土水特征曲线模型Van Genuchten模型、Fredlund 3参数模型、Fredlund 4参数模型对实测试样的土水特征曲线进行了拟合,其拟合结果较好。
研究发现,击实干密度越大,空气进入值越高,试样持水能力越强。
击实含水率越大,试样可塑性越好,持水能力越强,空气进入值也越大。
【总页数】4页(P82-85)【关键词】非饱和重塑黏土;土水特征曲线;击实干密度;击实含水量【作者】伊盼盼;牛圣宽;韦昌富;颜荣涛【作者单位】中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;长江勘测规划设计研究有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】P642.1;TV443.1【相关文献】1.重塑非饱和黄土的土水特征曲线试验研究 [J], 关亮;孙树国;方祥位;李炳宏2.应力作用下非饱和重塑黏土土水特征曲线研究 [J], 宋亚亚;卢廷浩;季李通3.PS对非饱和重塑黏土的土-水特征曲线的影响 [J], 邵明申;李最雄4.非饱和扰动粉砂质黏土的土-水特征曲线特征研究 [J], 王成文;薛忠歧;李英;黄小琴;朱薇5.重塑非饱和黏土的土-水特征曲线及其影响因素研究 [J], 汪东林;栾茂田;杨庆因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《非饱和风积沙路基土土-水特征曲线试验研究与模型修正》篇一摘要本文针对非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线进行实验研究,通过对不同含水率、干密度的风积沙样本进行试验分析,获取其土-水特征曲线的变化规律。
并基于实验数据,对现有模型进行修正,以更准确地描述非饱和风积沙的土-水特性。
本文的研究成果对于风积沙路基的工程设计、施工和维护具有重要的理论和实践意义。
一、引言非饱和土的土-水特征曲线是描述土体吸力与含水率之间关系的曲线,对于非饱和土的工程性质研究具有重要意义。
风积沙作为一种常见的路基填料,其土-水特征曲线的准确测定对于保障路基的稳定性和耐久性至关重要。
本文通过实验研究,旨在揭示非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线变化规律,并对现有模型进行修正,以期为相关工程提供更为准确的理论依据。
二、试验材料与方法1. 试验材料本文选取了不同粒径、不同干密度的风积沙作为试验样本,以保证试验结果的全面性和代表性。
2. 试验方法采用压力板仪法进行土-水特征曲线的测定。
通过控制土样的干密度和含水率,测量不同吸力下的含水率变化,绘制土-水特征曲线。
三、实验结果与分析1. 土-水特征曲线变化规律通过对不同样本的试验分析,发现非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线呈现出明显的变化规律。
随着吸力的增大,含水率逐渐降低,且干密度越大,土-水特征曲线的变化趋势越明显。
2. 现有模型修正基于实验数据,对现有非饱和土的土-水特征模型进行修正。
通过引入风积沙的特殊物理性质(如粒径、形状等),对模型参数进行优化,使模型更能准确地描述非饱和风积沙的土-水特性。
四、模型修正与验证1. 模型修正根据实验结果,对原有模型中的参数进行调整,以更好地反映非饱和风积沙的土-水特征。
修正后的模型在描述土体吸力与含水率之间的关系时,具有更高的准确性。
2. 模型验证通过与多组风积沙样本的实验数据进行对比,验证了修正后模型的准确性和可靠性。
结果表明,修正后的模型能够更准确地描述非饱和风积沙的土-水特征。
目录1概述2非饱和土基本特性3应力状态变量3.1吸力3.2有效应力3.3应力状态变量.4强度理论4.1Mohr一Coulomb准则4.2非饱和土的破坏准则4.3非饱和土抗剪强度公式的讨论5变形特性岩土工程中的非饱和土比比皆是,主要是自然干燥土和压实土。
在地基工程、边坡工程和洞室工程中尤为常见,因此研究非饱和土的性质实属必要。
非饱和土力学涉及的一系列工程,如土坝的建造与运行、环境条件变化情况下的天然土坡、竖直挖方的边坡稳定、膨胀土造成的地面隆起及湿陷性土中的许多实际问题,均要对土的渗流、体变和抗剪强度特性有所了解才能解决。
非饱和土是由固相、液相和气相组成的复合介质,其性质远比饱和土复杂。
目前对非饱和土的研究还停留在初步阶段,对非饱和土力学涉及的实际问题还缺乏建立在非饱和土三相特性基础之上的严密理论和正确解决方案。
非饱和土分布广,并且应用广,但对其特性研究不足的矛盾使得对非饱和土问题的解决成为日益紧迫的研究课题。
1 概述1936年召开的第一届国际土力学和基础工程会议为建立饱和土力学的原理和公式提供了论坛,这些原理和公式在随后几十年的研究工作中始终起着关键性的作用。
在同一会议上讨论了有关非饱和土性状的许多论文,但遗憾的是没有出现适用于非饱和土的类似的原理和公式。
随后的岁月非饱和土理论发展缓慢(Fredlund,1979),一直到50年代后期,解释非饱和土性状的若干概念才在英国帝国大学建立起来(Bishop,1959)。
20世纪60年代前,非饱和土力学研究的主要特点是以毛细作用为主要研究内容。
在30年代进行大规模城市建设的时候,兴建了大量与城市建设有关的灌溉工程和交通工程,使工程师感到困难的就是地下水位以上土体中水的流动问题。
他们使用了毛细作用来描述水从地下水位向上的流动,以后对土中毛细水流动的研究至少长达20年。
在1936年的国际会议上,Ostashev 提出了两篇有关土中毛细作用的论文,他指出了土中存在毛细作用;Boulichev 介绍了计算毛细水压力和毛细水高度的方法。
第43卷第11期•1〇〇 • 2 0 1 7 年 4 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No. 11Apr.2017文章编号:1009-6825 (2017) 11-0100-04非饱和膨胀土强度及土水特性室内试验研究郭震山(山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室,山西太原030006)摘要:依托某浅埋膨胀土隧道工程,制备不同含水率的土样进行直剪试验,建立了膨胀土强度参数随含水率变化的经验公式,采 用滤纸法测得膨胀土在吸湿过程中基质吸力随含水率的变化规律,并依据试验数据对土一水特征曲线按V-G模型进行拟合并确 定拟合参数,结果表明:现场膨胀土属于低压缩性土,具有中等膨胀潜势,土体摩擦角随含水率的增加呈线性减小,黏聚力随含水 率的增加呈二次抛物线形减小,土一水特征曲线与V-G模型拟合程度较好。
关键词:膨胀土,室内试验,强度参数,基质吸力中图分类号:TU411 文献标识码:A膨胀土在我国分布广泛且种类较多[1’2],同时膨胀土具有显 著的地域差异性,不同地区膨胀土的工程特性不尽相同。
工程中 遇到的膨胀土多为非饱和土,其对环境中湿度的变化非常敏感,遇水膨胀、失水收缩,同时其强度参数和基质吸力也随土体中含 水率的变化而发生显著的改变。
在外界雨水补给条件下,膨胀土 含水率升高,土体发生软化膨胀,非饱和区基质吸力降低,导致膨 胀土抗剪强度降低,从而诱发膨胀土路基不均匀沉降[3]、膨胀土 边坡失稳破坏[4]、膨胀土隧道坍塌[5_7]等严重工程事故的发生。
1研究进展目前,国内学者已经对膨胀土进行了大量的室内和现场试 验,以研究膨胀土的工程特性。
项伟等[8]通过室内试验研究了南 水北调潞王坟段膨胀土的膨胀变形特性。
刘鹏[9]和杨庆等[1°]对 膨胀土抗剪强度随含水率的变化关系进行了试验研究,并得到了 抗剪强度参数随含水率的变化关系。
周葆春等[11]和黄志全等[12]采用滤纸法对非饱和膨胀土的土一水特征曲线进行了测定。
《非饱和风积沙路基土土-水特征曲线试验研究与模型修正》篇一一、引言非饱和风积沙路基的土-水特征曲线是评估路基稳定性和变形特性的重要参数。
它关系到风积沙的物理性质,尤其是含水量和孔隙压力的相互作用,是预测土壤中水分的分布、移动及在土体中产生变形和稳定性的关键。
本文将详细探讨非饱和风积沙路基土土-水特征曲线的试验研究及其模型修正,旨在提高我们对这一特性的理解和预测能力。
二、非饱和风积沙路基土土-水特征曲线试验研究(一)试验方法本研究采用了先进的非饱和土壤土-水特征曲线试验方法,对非饱和风积沙路基土进行了详细研究。
我们选取了多个不同的风积沙样品,对其在不同含水量和压力条件下的物理特性进行了全面测量。
(二)试验结果试验结果显示,非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线呈现出明显的非线性特性,含水量与压力之间存在复杂的相互作用关系。
随着压力的增加,含水量逐渐降低;而随着压力的降低,含水量逐渐上升。
这表明非饱和风积沙的土-水特征具有明显的依赖性。
三、模型修正(一)模型选择本研究选用了几种常用的土-水特征曲线模型进行对比分析,包括Fredlund-Xing模型、Van Genuchten模型等。
这些模型在描述非饱和土壤的土-水特征方面具有广泛的应用和良好的预测能力。
(二)模型修正与验证我们针对所选模型进行了修正,以更好地描述非饱和风积沙路基土的土-水特征。
通过对模型参数进行优化调整,我们得到了更符合实际试验结果的模型参数。
同时,我们还对修正后的模型进行了验证,结果表明修正后的模型能够更准确地预测非饱和风积沙路基土的土-水特征。
四、结论本文通过对非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线进行试验研究,并对其所采用的模型进行修正,得出以下结论:1. 非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线具有明显的非线性特性,含水量与压力之间存在复杂的相互作用关系。
2. 通过对模型的修正,我们得到了更符合实际试验结果的模型参数,提高了模型的预测能力。
《非饱和风积沙路基土土-水特征曲线试验研究与模型修正》篇一摘要本文旨在研究非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线,并通过试验分析对其进行验证。
在现有的模型基础上,进行了相应的修正,为路基的稳定性和持久性设计提供有力的依据。
研究内容涵盖试验方法、数据分析和模型修正等方面,旨在为相关工程实践提供参考。
一、引言非饱和风积沙路基作为交通基础设施的重要组成部分,其土-水特征曲线研究对保证工程稳定性具有至关重要的意义。
本文将通过对非饱和风积沙的土-水特征进行深入研究,提出模型的修正方案,以适应不同的地质条件和应用场景。
二、土-水特征曲线的理论基础与重要性土-水特征曲线是描述土壤在吸力作用下含水率变化的特性曲线。
这一曲线对非饱和土壤的工程性质具有重要的影响,特别是对路基的稳定性和耐久性具有决定性作用。
通过分析土-水特征曲线,可以深入了解土壤的持水能力、体积变化和抗剪强度等重要物理特性。
三、试验方法与步骤本文采用了非饱和土壤吸力试验仪,通过控制吸力变化来测量土壤的含水率变化。
试验过程中,我们选取了不同含沙量、颗粒大小和密实度的风积沙样品进行测试。
为了得到准确的结果,我们还根据相关标准,严格进行了试验前后的样品准备与处理工作。
四、试验结果分析根据试验数据,我们绘制了非饱和风积沙的土-水特征曲线。
通过分析这些曲线,我们发现不同条件下的风积沙具有不同的土-水特征。
特别是对于含沙量较高、颗粒较大的样品,其土-水特征曲线表现出明显的非线性特征。
此外,我们还发现密实度对土-水特征也有显著影响。
五、现有模型的修正与验证基于试验结果,我们对现有的土-水特征模型进行了修正。
修正主要针对模型参数的调整和模型的非线性部分进行了优化。
通过将修正后的模型与试验数据进行对比,我们发现修正后的模型能够更好地反映非饱和风积沙的土-水特征。
此外,我们还使用其他文献中的数据对模型进行了验证,结果表明修正后的模型具有较好的适用性和准确性。
六、结论与展望本文通过对非饱和风积沙的土-水特征进行试验研究,提出了模型的修正方案。
《非饱和风积沙路基土土-水特征曲线试验研究与模型修正》篇一摘要本文主要对非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线进行了试验研究,并基于试验数据对现有模型进行了修正。
通过分析土-水特征曲线的变化规律,探讨了非饱和风积沙的工程特性,为相关工程提供了理论依据和设计参考。
一、引言非饱和风积沙路基土作为特殊的地质材料,其土-水特征曲线的研究对于道路工程、水利工程等具有重要意义。
土-水特征曲线反映了土体在非饱和状态下的水分迁移特性和吸湿-脱湿过程中的力学行为,是评估土体工程特性的重要依据。
本文旨在通过试验研究,揭示非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线变化规律,并基于试验数据对现有模型进行修正。
二、试验方法与材料本试验采用压力板仪法,通过对非饱和风积沙路基土进行不同压力下的吸湿和脱湿试验,获取土-水特征曲线数据。
试验所用材料为采集自某地区的风积沙路基土样。
三、试验结果与分析(一)土-水特征曲线变化规律通过试验,我们得到了非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线。
曲线呈现出明显的非线性特征,随着基质吸力(suction)的增加,水分含量逐渐减少。
在吸湿过程中,水分含量随着吸力的增加而降低的速度较快;在脱湿过程中,随着吸力的减小,水分含量恢复的速度较慢。
这表明非饱和风积沙路基土具有较好的持水能力和较慢的水分迁移速度。
(二)模型修正基于试验数据,我们对现有模型进行了修正。
通过对不同压力下的吸湿和脱湿数据进行拟合,我们发现修正后的模型能够更好地反映非饱和风积沙路基土的土-水特征。
修正后的模型不仅考虑了基质吸力对水分含量的影响,还考虑了压力对水分迁移的影响,从而更准确地描述了非饱和风积沙路基土的工程特性。
四、模型修正后的应用(一)工程设计与施工修正后的模型为工程设计提供了更准确的依据。
在道路工程、水利工程等项目中,可以根据修正后的模型预测非饱和风积沙路基土的工程特性,从而合理设计施工方案,确保工程的安全性和稳定性。
(二)土壤改良与保护通过对非饱和风积沙路基土的土-水特征曲线的深入研究,可以更好地了解其持水能力和水分迁移特性。
上海滨江软土地区深基坑工程变形特性实测分析邓航;梁发云;叶华;李家宏【摘要】上海某变电站深基坑工程位于滨江软土地区,为了确保工程施工的顺利开展,基坑开挖施工期间进行了全面监测.监测内容包括坑外承压水水位、围护结构侧移、围护结构外侧土体侧移、围护结构顶部竖向位移、立柱回弹以及支撑轴力.监测数据表明:采用早强混凝土可能会引起较大的围护结构侧向位移;围护结构的侧向位移随开挖深度增大而增大,最大侧移深度随开挖深度增大而下移,均处于开挖面的附近;围护结构外侧土体的侧向变形发展规律与围护结构基本一致,且外侧土体的侧移均小于其对应围护结构的侧移;而底板的整体浇筑和地下结构施工对基坑变形有很好的限制作用.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2016(032)005【总页数】8页(P178-185)【关键词】深基坑;承压水;现场监测;围护结构变形【作者】邓航;梁发云;叶华;李家宏【作者单位】同济大学地下建筑与工程系,上海200092;同济大学地下建筑与工程系,上海200092;上海宝冶集团有限公司,上海210008;上海宝冶集团有限公司,上海210008【正文语种】中文随着我国城市建设和基础设施的快速发展,高层建筑地下室、地下商场以及大型地下空间的不断涌现,基坑规模越来越大,基坑工程大规模的飞跃发展,不可避免地带来了诸多的基坑安全和环境安全问题。
目前,控制基坑变形已成为深基坑工程施工和设计中的核心问题[1]。
随着基坑开挖各施工阶段的开展,坑内土体应力场会发生变化,进而引起坑外土体和围护墙体的变形[2-3]。
内力和变形监测对基坑的施工有着重要的工程指导意义,是判断基坑安全的重要信息。
基坑工程监测技术的不断进步,加速了基坑工程中信息化施工的进程,基坑工程的设计原则从强度破坏极限状态逐渐向变形极限状态控制发展[4-5]。
上海市地处长江入海口,沿江两岸漫滩地貌上广泛分布软弱地基土,具有含水量高、压缩性高、孔隙比高和抗剪强度低等特性,在深基坑施工过程中容易产生事故[6-7]。
上海地区饱和软黏土触变特性试验研究楼康明高彦斌摘要:采用室内微型十字板剪切试验对上海两种含水量(w=45.45%,w=34.93%)的饱和软黏土的触变特性进行了研究。
结果表明,两种含水量的软黏土重塑扰动后,在触变恢复初期强度增长速度较快,7天后强度恢复速率明显变缓。
上海饱和软黏土不是完全触变材料,触变性是其具有高灵敏性的原因之一,其中低水量土样触变性对其灵敏性的贡献明显大于高含水量土样。
关键词:上海;饱和软黏土;触变性;微型十字板;强度Keywords:Shanghai;saturatedsoftclay;thixotropy;laboratory mini-vaneapparatus;strength0 引言饱和软黏土的触变性是指软黏土受到外界扰动后强度显著降低,在含水量保持不变的情况下土体结构随时间推移逐渐趋于新的平衡,其强度也逐渐增长的现象。
土的触变性研究主要包括两方面:①扰动后土体强度降低的特性(即触变软化),是土的灵敏性研究内容之一;②扰动后土体在密度和含水量不变条件下随时间而逐渐硬化的特性(即触变硬化或触变恢复)。
国内学者通过原位测试和室内土工试验等方法对我国沿海一带软黏土的灵敏性进行了一些研究[1-4],提出了我国各地区软黏土的灵敏度和灵敏性分类,对灵敏度成因、重塑方式等对灵敏度的影响等进行了分析。
此外,也有从矿物成分、微观结构等方面对我国软黏土的结构性和灵敏性进行了研究[5-6],认为软土的微结构特征、矿物成分等多方面因素造成了我国软黏土具有中等-高灵敏性和灵敏度差异。
在触变恢复研究方面,Mitchell[7]总结了前人的实验结果,最早建立了解释黏性土触变机理的微结构模型。
Skempton和Northey[8]对6种不同灵敏度的黏性土进行触变性研究,表明:高灵敏性软黏土扰动后强度恢复少于20%,中等灵敏性软黏土扰动后强度恢复较快,有些可在1年内恢复至天然强度。
国内有学者对我国分布的软黏土进行了一些试验研究工作,如李丽华等[9]对北京翠湖湿地软土的触变性进行了研究。