冲击荷载作用下饱和软粘土的一些性状

properties of concrete subjected to impact
混凝土是建筑工程中使用最广泛的建筑材料之一。

然而，当混凝土受到冲击力时，其性能会发生很大的变化。

本文将探讨混凝土在受到冲击力时的性能特点。

当混凝土受到冲击力时，其强度和韧性都会发生变化。

冲击力会使混凝土的表面破裂，产生裂纹，并可能引起混凝土的碎裂。

这些破坏会导致混凝土的强度下降，从而影响其承载能力。

此外，冲击力还会使混凝土的韧性降低，从而使其更容易破裂。

混凝土在受到冲击力时还会发生应力波的传播。

应力波是一种能量波，具有很高的能量密度。

当冲击力作用于混凝土时，会产生应力波，它会向混凝土内部传播。

这种应力波会导致混凝土内部的应力增加，从而导致混凝土破裂。

此外，应力波还会使混凝土的局部温度升高，并可能引起混凝土的内部结构发生变化。

除了上述特点，混凝土在受到冲击力时还会产生声波。

声波是一种能量波，能够在空气和固体中传播。

当混凝土受到冲击力时，也会产生声波，这些声波会向周围环境传播。

这些声波可能对周围环境造成噪音污染，从而影响人们的生活和工作。

综上所述，混凝土在受到冲击力时会发生很多特点。

这些特点包括强度和韧性的下降，应力波的传播，以及声波的产生。

因此，在进行建筑工程时，应该加强对混凝土结构的抗冲击性能的考虑，以确保建筑物的安全性和稳定性。

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单向循环荷载作用下饱和重塑红黏土的动力特性
1 引言
饱和重塑红黏土由于其特殊的孔隙结构和水分特性，在土工工程中广泛应用。

在实际工程中，地基土的动力特性是评估地基稳定性和承载力的重要依据。

深入研究饱和重塑红黏土在单向循环荷载作用下的动力特性对于土工工程的设计和施工具有重要意义。

2 实验方法
2.1 试验样品的制备
选取常见的饱和重塑红黏土作为试验材料，将其制备成规定尺寸的试验样品。

根据试验需要，对试验样品进行饱和和重塑处理。

2.2 单向循环荷载试验
将制备好的试验样品置于试验设备中，施加单向循环荷载。

根据需要设定循环次数，并在每次循环后对试验样品的动力特性进行测试和记录。

3 结果与分析
根据试验结果，对单向循环荷载下饱和重塑红黏土的动力特性进行分析。

发现随着循环次数的增加，饱和重塑红黏土的动力特性发生了明显变化。

3.1 变形特性
循环次数的增加使得红黏土在荷载作用下发生更大的变形。

试验结果还表明，饱和重塑红黏土的累积变形呈现出非线性增长的趋势。

3.2 剪切特性
循环次数的增加导致红黏土的剪切模量逐渐减小。

这是由于循环荷载作用下，红黏土颗粒间的接触点逐渐磨损和压实，导致红黏土的剪切强度降低。

3.3 动力参数
根据试验结果，可以计算出饱和重塑红黏土的变形模量和剪切模量等关键动力参数。

这些参数的变化反映了红黏土在单向循环荷载作用下的力学响应特性。

松软土地基的力学特性及破坏形式松软土地基概述松软土是在静水或缓慢水流、缺氧、多有机质的条件下生成的，往往与泥炭和粉砂交错沉积。

绝大部分生成于全新世的中晚期，也有松软土层埋藏在密实的硬土层之下，生成期较早。

但总的说来，在各种土中，松软土应该说是比较年轻的沉积物，甚至还存在正在继续沉积的欠固结软土。

松软土的特征界于软土和一般土之间,天然含水量大、压缩性高、承载力低。

松软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布。

在松软土地基上修筑高速铁路时，若处治不当，往往会导致路基失稳或沉降达不到预期目的，造成铁路不能正常运营以及后期维护费用高等问题。

因此，根据松软土地基的实际性能指标和所处的工程部位，合理地选用松软土地基加固处理形式，将直接决定工程项目交付使用后的内在质量和外观效果。

松软土的工程地质特性土是岩石的风化产物，经水流、风力、冰川、重力等外力作用搬运或多次搬运沉积而成，几乎遍布于整个地壳的表面。

土的工程地质特性一般可分为物理性质、水理性质、力学性质三类，也有把物理性质和水理性质统称为物理性质。

土的物理性质一方面是指土本身由各个组成部分的比例和排列不同所表现的物理状态。

如轻重、干湿、松密等。

另一方面是指土粒与水相互作用时所表现的性质。

如粘性土干燥时坚硬，潮湿时变软；碎石土和砂土的透水性很强，粘性土的透水性则弱。

一、松软土的物理性质1．高含水量和大孔隙比土的含水量(w)是指单位体积土中水的重量与干土重量的比值之百分数。

即。

我国淤泥质软土的含水量，一般为35～50％；淤泥的含水量一般在50～70%。

松软土含水量往往与液限(指土从可塑状态变为流动状态时的界限含水量)呈正比关系变化，即随着液限增加，含水量液随之增加。

含水量大是松软土的主要物理特征之一，在高含水量下，松软土的饱和度(孔隙中水的充满程度)一般都大于95%，处于饱和状态，即土中的孔隙几乎全被水所充满。

孔隙比是指单位体积土中孔隙体积与土颗粒所占体积之比，用小数表示，。

考虑应力路径影响的饱和软粘土静动力特性试验研究高速公路、铁路以及城市地铁等高速交通的安全性和舒适性是车辆运行最为迫切的问题。

车辆运行的安全性和舒适性除了与行驶速度及车辆自身的动力学特性有关外,还与路基土体的沉降以及差异沉降密切相关,因此,根据高速交通荷载的特点,研究长期循环荷载作用下饱和软粘土的变形特性是解决软土路基累积沉降以及稳定性的关键。

本文以高速交通荷载引起的软土地基沉降问题为研究对象,通过室内单元体试验结合交通荷载作用下软土循环应力应变关系理论分析,揭示高速交通荷载作用下软土地基长期沉降的复杂机理和一般规律。

主要研究工作如下：1.采用国内外通用的薄壁管切土法获取高质量的原状软粘土试样,并对其基本物理力学性质指标进行测定。

利用GDS变围压动三轴系统对所取土样进行了不同超固结比的常规三轴不排水静力剪切试验,建立了温州饱和软粘土不排水剪切强度与超固结比之间的关系并为后续循环加载试验动应力的选取提供参考。

2.针对路堤下天然软粘土地基真实固结状态,开展了不同三轴应力路径下K0固结饱和软粘土试样的应力控制不排水静力剪切试验,研究了应力路径对K0固结饱和软粘土不排水剪切强度、孔压以及割线模量的影响。

基于试验结果,分别建立了不排水剪切强度、峰值孔压系数以及割线模量与应力路径斜率之间的关系。

3.分别在不排水和排水条件下,针对不同超固结比饱和软粘土试样进行了不同三轴应力路径下的应力控制静力剪切试验。

研究了应力路径和超固结比耦合效应对饱和软粘土强度、孔压以及割线模量的影响。

基于试验结果分别建立了超固结比与应力路径耦合作用下土体固结不排水剪切强度以及排水剪切强度的拟合经验公式。

4.针对高速交通荷载作用下路基土体中的复杂动应力场,利用GDS变围压动三轴系统对不同超固结比饱和软粘土试样进行了一系列不同循环偏应力和循环围压耦合应力路径的不排水循环加载试验。

在试验结果的基础上分别建立了可以考虑循环偏应力和循环围压耦合效应的正常固结饱和软粘土在不同循环应力比时的永久轴向应变和回弹模量经验公式以及相同循环应力比下,不同超固结比时的永久轴向应变和回弹模量经验公式。

简单的定义是：泥土的粘性，地基基础规范第4.1.12条规定：淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、天然空隙比大于或等于1.5的粘性土。

当天然含水量大于液限而天然空隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。

专业的定义：越来越多的理论研究和工程实践表明，动力排水固结法加固淤泥质饱和软粘土地基是行之有效的。

其实质是在淤泥质饱和软粘土层上铺设渗透性能好的素填土或碎石土，在冲击能作用下形成“硬壳层”，该硬壳层充当冲击能量向深部饱和软粘土传播应力的载体，土体中被冲击荷载激发出来的孔隙水沿着布置在软土地基中的空间排水网络排出，土体得以固结，强度提高。

围绕动力排水固结法加固淤泥质饱和软土地基的加固机理和施工工艺这一课题，利用土动力学方面的分析手段进行了如下系统的研究：(1)评价了广西钦州港淤泥质饱和软粘土的工程特性，并对强夯处理前后土的物理力学指标之间的相关关系的变化作了比较。

提出了室内动力固结试验装置的设计思路，并验证了改造后的动力固结装置模拟现场动力排水固结施工的可行性。

在室内试验的基础上，对冲击荷载作用下的饱和软粘土的冲击应力、孔压和变形规律进行了系统的研究，提出了饱和冲击能量、合理冲击击数、冲击遍数、冲击能量大小和施加顺序等施工工艺要素的确定方法。

(2)就排水措施的使用、不同固结状态以及固结围压大小几个方面对原状土样和重塑土样在冲击荷载下的动态响应特性的影响进行室内试验，发现原状土样与重塑土样在动态响应上的异同，指出由于软土具有一定的结构性，不能完全依赖重塑土试验来研究软土的动力特性，但重塑土表现出的一般的规律性对原状土的研究具有重要的参考价值。

(3)通过室内试验的研究发现：淤泥质饱和软粘土在冲击荷载作用下孔隙水压力符合双曲线型发展模式，而轴向变形的发展模式用对数-双曲线型式加以拟合则更趋合理。

并且给出用与切线模量相关的标准确定加工硬化型应力-应变关系曲线的破坏点的方法，提供了利用任意固结度下的应力路径求解不排水抗剪强度的计算公式。

第13卷第4期1999年12月 土　工　基　础Soil Eng.and Foundatio nVol.13No.4Dec.1999动力排水固结法的研究及应用概况雷学文*　白世伟(中国科学院武汉岩土力学研究所　武汉　430071)摘　要　本文简要综述了动力固结排水法的研究现状及工程应用情况,并提出了在该领域中值得进一步研究的问题。

关键词　动力固结排水法　应用1　引　言在软基处理工程中,我国岩土工程界根据饱和软粘土的工程特性,开创了“动力排水固结法”这项新技术,该法的基本特点为:根据场地条件,工程情况与技术要求进行排水体系的设计,视需要设置水平排水体(通常铺设砂垫层)与竖向排水体(可选择塑料排水板、砂袋或打设砂井),然后根据交工面高程填土至预定标高,再进行夯击;利用逐遍加大的动力荷载及填土静载促使软土加速排水固结,排出的孔隙水经塑料排水板或砂井向上至砂垫层,然后排至指定位置。

由于动载的多次作用及排水条件的改善,软土之上的人工排水体及覆土层(静载)又使动载作用产生的附加压力保持一定时间,促使地层中孔隙水快速消散且不断地排出,主固结变形加速完成,地基强度提高。

据此特点,白冰博士将其称为“动静结合排水固结法”。

一般而言,动力排水固结法在工期上要比堆载法短,在造价上要比块石强夯法、粉喷桩法低,在使用范围上要比传统的强夯法宽,故该法的使用前景较广阔。

自动力排水固结法提出以来,岩土工程界已将其成功地用于许多软基加固工程,许多专家学者对该法的加固机理和加固效果进行了广泛的　收稿日期:1999-05-24*现在武汉科技大学城建学院任职理论研究,取得了一些有价值和实际意义的成果。

本文谨就其理论研究成果和实际应用状况作一综述。

2　理论研究方面的主要成果为探索动力排水固结法的加固机理和评价其加固效应,许多专家学者分别通过室内试验或数值分析进行了大量研究,并取得了一些有价值的成果。

2.1室内试验方面钱家欢教授[1]和他的研究生们早在1980年初就利用自行设计的动力固结仪(一维变形)对软粘土动力固结的机理进行了室内试验研究,得出了一些有益的结论,为理论计算提供了可靠参数。

冲击荷载作用下饱和软粘土孔压计算模式
白冰;周健
【期刊名称】《合肥工业大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1999(022)006
【摘要】在考虑周围压力、冲击能、冲击遍数和冲击次数几个因素相互关系的基础上先建立了一个实用的孔压计算模式，并对试验结果进行了验证分析。

对影响孔压发展的诸如土性、固结应力状态、荷载强度等因素进行了简要分析，试图从另一个角度定量分析影响孔压发展的各种因素。

【总页数】5页(P49-53)
【作者】白冰;周健
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TU411.3
【相关文献】
1.冲击荷载作用下饱和软粘土残余变形计算模式 [J], 白冰;郭启军
2.交通荷载作用下饱和软粘土孔压模型的数值模拟 [J], 赵广辉;凌造
3.冲击荷载作用下饱和软粘土强度计算方法 [J], 白冰;刘祖德
4.基于量纲分析的冲击荷载作用下饱和软粘土孔压增长模型研究 [J], 余旭东;李彰明
5.冲击荷载作用下饱和软粘土孔压增长与消散规律 [J], 白冰;刘祖德
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关于公路施工中软土地基处理技术的探讨摘要: 随着交通系统的现代化进程不断加快，其对公路的需求日渐迫切，尤其在我国经济比较发达的地区，公路已经成为目前重点建设的项目。

近年来，公路工程建设飞速发展，随之带来的软土路基的处理问题已成为了影响公路工程质量和工程造价的重要因素。

本文以公路施工中的软土路基处理技术为研究对象,对相关问题进行了分析与探讨。

文章针对软土地基的基本情况及其对工程的影响做了简要的说明,阐述了选择软土地基处理方法时应考虑的因素,在分析公路软土地基处理方法及适用范围的基础上,总结了公路软土地基处理方法存在的问题。

旨在为公路软土路基施工提供指导和帮助。

关键词: 公路施工软土路基技术中图分类号：tu471.8文献标识码： a 文章编号：1 软土地基及其对路堤的影响从广义上讲，软土就是强度低、压缩性高的软弱土层，习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。

在不加任何处理的软土地基上修筑路基，往往会发生路基失稳或过量沉陷,进而导致公路破坏或不能正常使用。

要解决软土带来的问题，首先就在于了解软土地基的特点——天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等，这样我们才能够对症下药，建立高质量公路。

软土地基的变形的主要原因在于：一是由于软土自身的固结引起体积减小而产生的变形；二是在软土地基受到外界环境作用时所产生的剪应力变形。

地基的变形会进一步导致路堤的整体下陷，与此同时路堤下面的地基土部分相应地向两侧隆起，这一变化能够随着路堤本身高度的增加而进一步放大，使得沉降现象更加明显和严重。

当路堤的高度达到一个临界值时，就会因为软基沉降量和侧向隆起量过大，使得软基承受的力超出了其极限承载力，从而使路堤发生难以恢复的破坏。

2 选择软土地基处理方法时应考虑的因素（1）道路形状；（2）道路的条件；（3）施工周围的环境影响；（4）道路所在地段。