粉质粘土动力特性的试验研究
青藏铁路冻结粉质粘土动静三轴试验对比

第27卷 第2期 岩 土 工 程 学 报 Vol.27 No.2 2005年 2月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Feb., 2005 青藏铁路冻结粉质粘土动静三轴试验对比Comparison of dynamic and static triaxial test on frozen silty clayof Qinghai-Tibet Railway王丽霞1,2,3,凌贤长1,2,徐学燕1,顾全宇4,胡庆立1(1.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150090;2.中科院寒旱所,甘肃兰州71000;3.吉林建筑工程学院,吉林长春130021;4. 吉林粮食集团,吉林长春130021)摘要:直接针对采自青藏铁路工程中的粉质粘土,根据低温动、静三轴试验结果,进行了冻土的动强度与静强度对比研究。
研究表明,冻土的静强度和动强度均随负温降低而增大、随含水率增加而减小,相应的静粘聚力、静内摩擦角和动粘聚力、动内摩擦角随负温及含水率的变化规律也如此;冻土的动强度随围压上升而增大;冻土的静力变形明显存在弹性、塑性两个不同性质的变形发展区,冻土的静强度在塑性变形区随围压上升有增大的趋势,但在弹性变形区这一变化规律不明显,并且在塑性变形区冻土静强度增长缓慢且发生一定的塑性流动;冻土的动内摩擦角随振次增大显著减小,而动粘聚力随振次变化较小。
关键词:动强度;静强度;冻结粉质粘土;低温三轴试验;青藏铁路中图分类号:P 642.14 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2005)02–0202–04作者简介:王丽霞(1972–),女,讲师,哈尔滨工业大学岩土工程专业博士研究生,主要从事多年冻土场地道路工程地震输入响应机理方面研究工作。
WANG Li-xia1,2,3, LING Xian-zhang1,2, XU Xue-yan1, GU Quan-yu4 , HU Qing-li1,(1.Harbin Institute of Technology, School of Civil Engineering, Harbin 150090,China;2. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, CAS, Lanzhou 730000,China; 3.Jilin Architectural and Civil Engineering Institute, Changchun 130021,China;4.Jilin Grain Group, Department of Engineering, Changchun 130021,China)Abstract: The dynamic and static strength of frozen silty clay are studied based on the results of the low-temperature dynamic and static triaxial test with samples taken from Qinghai-Tibet Railway. It is indicated that both of the dynamic and static strength increase with the decreasing temperature, and decrease with the increasing water content.The variation of static cohesion(c), dynamic cohesion (c d), static friction angle (φ) and dynamic friction angle (φd) is same as that of strength. The dynamic strength increases with the increasing confining pressure. The static deformation is divided into elastic and plastic stages. The static strength increases with the increasing confining pressure in the plastic stage, but there no such evidence in elastic stage. The increasing rate of static strength is slow and the plastic flow occurs in plastic stage. Dynamic friction angle decrease with the increasing vibration times, however dynamic cohesion varies slightly. Key words:dynamic strength;static strength,frozen silty clay;low-temperature triaxial test;Qinghai-Tibet railway engineering0 引 言冻土的动强度是冻土动力学的主要研究内容之一,也是寒区土木工程抗震设计中热衷关心的一个重要课题。
循环荷载下压实粉土的动力特性试验研究的开题报告

循环荷载下压实粉土的动力特性试验研究的开题报告论文题目:循环荷载下压实粉土的动力特性试验研究研究目的:本研究旨在探究循环荷载下压实粉土的动力特性,并研究其变形、应力和阻尼比随振动周期和振幅的变化规律,为工程实践提供理论依据。
研究内容:本研究将通过室内试验,以循环荷载下压实粉土为研究对象,研究其在不同振动周期和振幅下的动力特性,包括变形、应力和阻尼比等。
具体内容包括:1. 粉土样本的取制:按照规定的标准对粉土样本进行取制、制备样品;2. 动力试验:将样本放置在振动试验机上,采用循环荷载进行测试,记录不同振动周期和振幅下的动力特性,包括变形、应力和阻尼比等;3. 数据处理与分析:将测试数据进行处理与分析,绘制出不同振动周期和振幅下的宏、微观变形信息和阻尼比的变化规律图。
研究意义:本研究旨在为了解循环荷载下压实粉土的动力特性提供科学理论支持,同时对于该粉土类型的设计与施工提供技术指导。
研究方法:本研究采用室内试验的方法进行研究,主要通过对不同振动周期和振幅下的循环荷载进行测试,并对结果进行分析。
预期成果:通过本研究的开展,将获得不同振动周期和振幅下的循环荷载下压实粉土的动力特性信息,并分析其变形、应力和阻尼比的变化规律。
同时,预期将得到该粉土类型在工程实践中的应用指导和相关技术支持。
研究方案及时间表:阶段一(1个月):选题、查阅文献、撰写开题报告;阶段二(2个月):采取实验,搜集数据;阶段三(1个月):数据处理与分析;阶段四(1个月):撰写论文及答辩准备。
参考文献:1. 黄新华.土工材料力学性质的波浪载荷下动力特征研究.北京航空航天大学学报,2004(9):931-935.2. 许英榜,王清晨.压实粉土的微观结构与动力特性.水利学报,2001(1):1-5.3. B. Indraratna, C. Kuo. Princip. Elastic a non-ealastric anlysis of reinforced embankments on soft clay subjected to cyclic loading. Journal of Geotechnical Engineeering ASCE, 2001, 127(19): 170-180.。
重塑黏土和原状粉质黏土的动力特性试验研究

减 少 而 降 低 , 降 的 梯 度 比 加 压 时 的 小 。 重 塑 黏 土 和 原 状 粉 质 黏 土 的 G/ 下 G ~ y和 e / ~ y基 本 与 试
验 结 果 分 析 的 影 响 , 且 在 试 验 结 果 可 靠 的基 础 上 能 够 提 供 很 多便 利 。 并
关 键 词 : 心 试 样 ; 塑 黏 土 ; 状 粉 质 黏 土 ; 剪 切 模 量 ; 尼 比 空 重 原 动 阻
中图分 类号 : TU4 3
文献 标 志码 : A
文章编 号 :0 67 2 ( 0 8 0 -0 60 1 0 -3 9 2 0 )60 6 —6
聂 影 , 肖启 华 。 梁 义 聪 ,
(. 1 大连 理工 大 学 土 木水 利 学 院 , 宁 大 连 l 6 2 ; . 辽 10 4 2 中冶 赛迪 工 程 技 术股 份 有 限 公 司 建 工 部 , 庆 重 401 0 0 3)
摘要 : 试验 采 用单个 空心试 样振后 固结再振 的动扭 剪 方法 与采 用 多个试 样 的常规 动扭 剪 方法 , 对重 塑 针
黏 土 、 状 粉 质 黏 土 探 讨 了 不 同 方 法 下 两 种 土 样 的 动 力 特 性 。 试 验 结 果 表 明 :单 个 试 样 振 后 固 结 再 振 原
得 到 的 动 剪切 模 量 G、 阻尼 比 与 用 多个 试 样 的 常 规 动 扭 剪 方 法 得 到 的 试 验 结 果 比 较 接 近 , 以认 为 在 可
Dy a i o e te fS t r t d Cl y a d Und s u b d S ly Cl y n m c Pr p r i s o a u a e a n it r e it a
冻土路基粉质粘土动力学特性试验研究
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山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECTURE
Vo 1 . 4 0 No. 9
Ma r . 2 0 1 4
・3 9・
・
Hale Waihona Puke 岩 土 工 程・地 基 基 础
文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5 ( 2 0 1 4 ) 0 9 — 0 0 3 9 — 0 4
有一定 的承载力 , 但 梁 已产 生较 大挠 度 , 这部分 承 载力实 际上 是 文的理论 依据 , 这样才 能正确 、 灵活的应用规范条文 。
不能利用 的。少筋 梁破 坏属 于脆性 破坏 , 具 有较 大 的安全 隐患 , 参考文献 : 故在建筑结构 中严格 禁止使用 , 规 范 中把极 限弯矩等 于开裂 弯矩 『 1 ] G B 5 0 0 1 0 - 2 0 1 0 , 混凝 土结构设计规 范[ S ] 作为确定钢筋最 小配筋率的基本条件 , 即: =M 钢筋混凝 土梁规定最小配筋率 的要 求 , 是 为 了避 免工程 出现 经济效 益的前提。随着混凝土强度等级的提高其 轴心抗拉强度也
冻 土路 基 粉 质 粘 土 动 力 学 特 性 试 验 研 究★
许 阳 朱 占元
( 1 . 烟 台大学土 木工程学院 , 山东 烟台 2 6 4 0 0 0; 2 . 四J I I 农业大学信息与工程技术学院 , 四川 雅安 6 2 5 0 1 4)
摘
要: 基于低温动 三轴试验 , 研究青藏铁路沿线 冻结粉 质粘土在分级循 环荷载作 用下 的动力学特性及 动 力学参数 的确定 , 在不
0 引言
试 验方 案 本 文主要基于粘弹性 理论 , 对 冻土动力学 参数 的计算 方法进 1 1 1 试 验 仪 器 行 了探讨 , 再通过动三轴试验 , 研究对青藏粉质粘土在不同温度 、 围 .
粉质黏土隧道支护体系力学特性试验研究

上 的 围 岩压 力存 在 一 定 偏 压 情 况 , 且 围 岩压 力 较 大 ; 喷 混凝 土应 力及 钢 架 应 力 值 均 较 大 , 说 明该 段 粉 质 黏 土 隧 道 围 岩 的稳 定性 较差 , 若 初 支 仅 考 虑 对 围 岩 的封 闭作 用 采 用 较 小 的 喷 混 凝 土厚 度 且 不 施 作 钢 架 , 隧道 的 施 工 和结构安全存在较大风险 ; 对于本工程 , 虽 然 偏 压 会 对 衬 砌 受 力 形成 一定 的不 利 因素 , 但 是 变 更 后 的初 期 支 护 能够保证施工期间的安全。 关键词 : 粉质黏土 ; 偏 压; 现场试验 ; 安全性评价 ; 支护 体 系 ; 力 学 特性
较大且 凌乱 破碎 。
隧道洞 身通 过 地层 有 : 粉质黏土、 细 圆砾 土 、 粗
圆砾 土 、 泥 岩等 。
土隧 道 中土体成 拱 与 岩石 存 在 着 明显 的不 同 ; 杨 树
全隧 Ⅳ级 围岩 ( 第三系 N 粉质黏土) 1 6 5 0 m, 占隧道全 长 的 5 4 . 7 8 ; V级 围岩 1 3 6 2 r n , 占隧 道
计及 施工 , 具有 重要 的理论 及实 际意 义 。
短, 围岩 稳 定性 差 , 容 易 产生 掉块 、 片帮、 剥落、 坍 塌
等 现象 , 对 隧道 施工 非常不 利 。 针对 这些 问题 , 国 内外学 者作 了大量研 究工 作 , 取得 了一 定 的研究成 果 。沈珠 江_ l j 通 过对天 然黏 土 的研究认 为其 具有 独 特 的 力学 特 性 , 常 规数 学 模 型
土壤固化剂稳定粉质黏土性能的试验研究

建
筑
材
料
学
报
V o .1 1 3,NO.1
Fe b., 01 2 0
J OURNAL OF BUl DI 1 NG ATERI M ALS
文 章 编 号 :0 7 9 2 ( 0 0 0 — 0 70 1 0 —6 9 2 1 ) 10 5 - 6
土 壤 固化 剂 稳 定 粉 质 黏 土 性 能 的 试 验 研 究
徐 平 , 乐金 朝 , 马 清 文 , 闫 东 明
4 0 2) ( 州大学 水利 与环境 学 院 , 郑 河南 郑 州 5 00
摘 要 :以 河 南 省 境 内 某段 高速 公 路 附近 的 粉 质 黏 土 为 原 材 料 , 过 室 内试 验 , 先 对 比 了掺 或 不 掺 通 首
X U n , YUE i —h o, M A n — n, Y Pig J nc a Qig we AN n — n Do g mi g
( c o lo a e n e v n y a d E v r n n gn e i g,Z e g h u Un v r iy S h o fW t rCo s r a c n n io me tEn i e rn h n z o ie s ,Zh n z o 5 0 2 t e g h u 4 0 0 ,Ch n ) i a
Ab t a t s r c :So nd ofsly c a a ne h g me ki it ly ne ro i hwa n H e n Pr vi c s t ke s s gr d t ra ,a y i na o n ewa a n a ub a e ma e i l nd
固化 剂 的情况 下 , 泥质 量分数 分 别为 5 o 1 ,5 和 2 时集合料 的 7d无侧 限抗 压 强度 , 水 ,0 1 V 0 结 果表 明掺 固化 剂能 明显提 高集合 料 的无侧 限抗 压 强度 ; 次制 备 了不 同配合 比的 集合料 试件 , 其 分析 了水泥和 固化剂 含量 对集 合料 最大 干 密度 、 最佳 含 水 量 、 7d和 2 8d无侧 抗压 强 度 、 8d间接 抗拉 2 强度 的影 响 , 综合 试验 结 果与成 本等 因素 , 选定 了最优 配合 比为 m( 泥): ( 水 固化剂 ): 粉 质黏 m(
《冻结根河粉质黏土蠕变特性与热力学蠕变模型》范文

《冻结根河粉质黏土蠕变特性与热力学蠕变模型》篇一一、引言随着全球气候变化和人类活动的不断加剧,土壤的蠕变特性及其对环境的影响成为了研究的重要课题。
根河粉质黏土作为一种典型的土壤类型,其蠕变特性的研究对于理解其地质过程、预测地质灾害以及评估土壤工程性能具有重要意义。
本文以根河粉质黏土为研究对象,探讨其冻结状态下的蠕变特性及热力学蠕变模型。
二、根河粉质黏土的背景与特性根河粉质黏土是一种典型的黏性土壤,主要分布于寒冷的冻土区。
其特性主要表现在以下几个方面:一是颗粒较细,主要成分为粘土矿物;二是含水率高,具有较高的粘性和塑性;三是具有明显的季节性冻融现象。
这些特性使得根河粉质黏土在冻结状态下具有独特的蠕变特性。
三、冻结根河粉质黏土的蠕变特性蠕变是土壤在持续荷载作用下的一种时间依赖性变形现象。
在冻结状态下,根河粉质黏土的蠕变特性表现为显著的时效性变形。
通过实验研究发现,其蠕变过程可分为三个阶段:初期快速变形阶段、中期稳定变形阶段和后期加速变形阶段。
这一过程与土壤的内部结构变化、水分迁移和冰晶生长等因素密切相关。
四、热力学蠕变模型为了更好地描述根河粉质黏土在冻结状态下的蠕变特性,本文提出了一种热力学蠕变模型。
该模型考虑了土壤的物理性质、化学性质以及温度对蠕变特性的影响。
模型中,我们引入了温度相关的参数,如土壤的热导率、比热容等,以反映温度对蠕变特性的影响。
同时,结合实验数据,对模型参数进行了标定和验证。
五、实验与结果分析为了验证所提出的热力学蠕变模型,我们进行了系列实验。
实验中,我们分别在不同温度条件下对根河粉质黏土进行加载,并记录其蠕变过程。
通过将实验数据与模型预测结果进行对比,我们发现该模型能够较好地描述根河粉质黏土在冻结状态下的蠕变特性。
此外,我们还分析了温度对蠕变特性的影响,发现随着温度的降低,土壤的蠕变速率和变形量均有所增加。
六、结论本文通过对根河粉质黏土在冻结状态下的蠕变特性进行研究,提出了一种热力学蠕变模型。
循环荷载下粉质粘土特性的试验研究
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循环荷载下粉质粘土特性的试验研究∗杨传成 王津津 蔡文霞(山东省地震工程研究中心,济南 252000)随着土木工程的发展,各类土在循环荷载下的累积变形和强度问题引起了国内外学者的广泛关注,对于粉质粘土的研究,迄今已有非常丰富的文献资料,研究方法众多,其中室内动三轴试验研究是最常用的研究手段之一。
由于循环加载中频率的变化与加载速率有关,本文进行了循环荷载下粉质粘土力学特性的试验研究。
循环荷载作用下土的应变是反映土体循环特性的一个重要因素,本文利用应力控制方式对粉质粘土进行了在几个不同循环应力、不同加荷频率条件下的循环三轴实验,研究分析循环应力和加荷频率对粉质粘土应变特性的影响。
利用了北京市新技术研究所生产的DDS-70动三轴试验系统,对粉质粘土进行了许多室内动三轴固结不排气(水)试验,就轴向循环应力的变化、加荷频率的变化以对粉质粘土变形的影响进行了研究。
1 试样选取与制备试验所用土样取自北京通州地震小区划中两个钻孔在相近深度处切取块状土样,使试验土样具有较好的均一性和接近原位土体的力学特性,见表1。
试样首先按规定的方法制备,试样高为80 mm,直径为39.1 mm。
试验时在一定的固结比应力下固结,待固结完成后,在不排水的条件下施加动应力进行试验。
表1 试样编号、物理性质指标野外土样编号取土深度(m) 容重(kN/m3) 含水率(%)TXS48 13.30 18.9 42.1TXS49 12.30 18.8 38.82 试验过程与方法试样制成后在150 kPa围压下进行均压固结,待固结完成后施加正弦荷载。
共进行了两种循环应力下不同频率的动力试验,实验结果图略。
循环应力为δc=0.9δf,δt=50 kPa,加载频率分为1 Hz,2 Hz,5 Hz三组。
循环应力为δc=0.5δf,δt=50 kPa,加载频率分为1 Hz,2 Hz,5 Hz三组。
3 试验结果通过循环动三轴试验,研究了循环荷载作用下加荷频率、循环应力对粉质粘土动力特性的影响,由试验结果可得如下主要结论:在循环应力较大时,粉质粘土呈现出明显的频率效应。
粉土和粉砂的动力特性试验研究

粉土 (砂) 是具有特殊工程性质的土类, 其特性 与砂和粘土有相似之处, 但又有明显差异, 因此, 不 能简单地套用针对纯净砂土或是粘土得到的试验参 数. 粉土和粉砂结构性较差, 在取土采样、运输过程 中极易扰动失水, 从而使室内试验结果失真; 而重塑 样又常常不能反映土体的原位性质, 从而限制了对 其工程性质的研究.
图 1 取样点剖面图 (单位: m ) F ig. 1 So il p rofile in2situ and p hysica l p rop erties of
so ils (un it: m )
图 2 颗粒级配曲线 F Ig. 2 G ra in size distibu tion cu rve
收稿日期: 2000207220. 基金项目: 浙江省教育厅资助项目 (20010572). 作者简介: 黄 博 (1973- ) , 女, 江苏南通人, 博士, 从事土动力学、地基处理等方面研究. E2m ail: huangbo@ civil. zju. edu. cn
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浙 江 大 学 学 报 (工学版) 第 36 卷
3 重塑样与原位土的差异
土的剪切波速是描述土体性质的一个重要参 量, 与土体动剪切弹性模量 Gmax有着直接的联系, 并 且能同时在野外和室内试验中测试. 研究表明[9], 剪 切波速能反映土体的扰动程度, 还与液化势密切相 关, 土的组构、应力应变历史、超固结等这些影响土 体抗液化强度的因素对剪切波速也有相似的影响.
《冻融条件下根河粉质黏土热物理特性试验研究》范文

《冻融条件下根河粉质黏土热物理特性试验研究》篇一一、引言根河粉质黏土作为地质工程中常见的土体类型,其热物理特性在冻融循环条件下具有重要的研究价值。
冻融作用对土体的物理、力学和热学性质具有显著影响,尤其在寒冷地区,其影响更加明显。
本文通过对根河粉质黏土在冻融条件下的热物理特性进行试验研究,以期为相关工程设计和施工提供科学依据。
二、研究方法1. 试验材料与试样制备本研究采用根河地区的粉质黏土作为研究对象。
试验前,对土样进行基本物理性质测试,如含水率、密度、粒度分布等。
然后按照一定比例制备成标准试样,用于后续的冻融循环试验和热物理特性测试。
2. 冻融循环试验冻融循环试验在特定的环境箱中进行,模拟自然环境下的冻融过程。
每个循环包括降温、冻结、升温、融化四个阶段,同时记录温度变化及土样质量损失情况。
循环次数根据实际需要设定,本研究设定了5个循环周期进行对比分析。
3. 热物理特性测试在冻融循环前后,对试样进行热物理特性测试,包括导热系数、比热容等。
导热系数采用稳态法进行测试,比热容采用热量计法进行测定。
三、试验结果与分析1. 冻融循环对根河粉质黏土的影响经过冻融循环后,根河粉质黏土的物理性质发生了显著变化。
随着循环次数的增加,土样的质量损失逐渐增大,表明冻融作用导致土体结构破坏。
同时,土样的密度和含水率也发生了变化,但变化幅度较小。
2. 冻融循环对根河粉质黏土热物理特性的影响导热系数和比热容是描述土体热物理特性的重要参数。
在冻融循环过程中,根河粉质黏土的导热系数和比热容均有所变化。
导热系数在冻结阶段有所降低,而在融化阶段有所升高;比热容则表现出相对稳定的趋势。
这些变化表明冻融循环对土体的热传导性能产生了影响。
四、讨论与结论1. 讨论本研究表明,冻融循环对根河粉质黏土的物理性质和热物理特性具有显著影响。
随着循环次数的增加,土体结构逐渐破坏,导致质量损失和密度变化。
同时,导热系数的变化表明冻融作用对土体的热传导性能产生了影响。
《冻融条件下根河粉质黏土热物理特性试验研究》范文
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《冻融条件下根河粉质黏土热物理特性试验研究》篇一一、引言近年来,随着全球气候的极端化趋势,冻融条件下的土壤特性研究逐渐成为工程地质学和土壤物理学研究的热点问题。
而我国北部,尤其是内蒙和东北地区的季节性冻土问题,更为凸显了研究此类问题的重要性。
本篇文章着重于根河粉质黏土在冻融条件下的热物理特性研究,为工程建设的土壤稳定性和环境工程中的土地利用提供理论依据。
二、试验材料及方法(一)试验材料本试验所采用的土样为根河粉质黏土,该土样取自我国北方某河流沿岸。
在试验前,我们对土样进行了筛选和预处理,确保其符合试验要求。
(二)试验方法本试验主要采用热物理特性试验方法,包括:含水量测定、热导率测定、热扩散率测定等。
在冻融条件下,我们通过改变温度循环周期和温度变化幅度,来观察和记录根河粉质黏土的物理性质变化。
三、冻融条件下根河粉质黏土的物理性质变化(一)含水量的变化经过多次冻融循环后,我们发现根河粉质黏土的含水量有所变化。
在冻结过程中,由于冰的生成,土壤的含水量会有所增加;而在融化过程中,部分冰会转化为水,导致含水量降低。
但经过多次循环后,土壤的含水量会趋于稳定。
(二)热导率的变化在冻融循环过程中,根河粉质黏土的热导率也发生了明显的变化。
由于水在冰状态下的热导率大于土本身的热导率,所以随着水向冰的转化,热导率会上升;反之则降低。
但是长期冻融循环后,由于土壤内部结构的改变和矿物质的变化,热导率会趋于稳定。
(三)热扩散率的变化对于热扩散率来说,冻融循环对其影响较小。
尽管在冻结和融化过程中,土壤的热扩散能力会有所改变,但这种改变在短期内是可逆的。
长期来看,热扩散率的稳定性较好。
四、结论通过本次试验研究,我们得出以下结论:1. 冻融条件下,根河粉质黏土的含水量、热导率和热扩散率均有所变化。
这些变化主要受温度循环周期和温度变化幅度的影响。
2. 经过多次冻融循环后,根河粉质黏土的物理性质会趋于稳定。
其中,含水量的稳定主要是由土壤内部的水分和冰分达到新的平衡所致;而热导率的稳定则是由土壤内部结构、矿物组成和水分状态的稳定所决定。
粉质粘土工程特性研究

2.3704 60.825
4)本文所建立的经验公式是粉质粘土粘聚力、内摩擦角和含水量之间 关系的表达式,在边坡的变形分析与安全性评价以及降雨时边坡安全 稳定性影响的分析中,具有实用价值。
粉质粘土饱和度的影响因素
长期以来,人们在做粘土尤其是粉质粘土实验时, 发现通过密度 、含水量 、士粒比重 Gs 求得的 饱和度 Sr 很大,有时会接近1,甚至有大于1的情况。 这在自然土样是不可能出现的。下面分别从三个基 本量密度 、含水量 、土粒比重 Gs 来探讨它们 各自对饱和度 Sr 的影响。
粉质粘土含水量与抗剪强度参数的关系
• 研究背景
2010年4月9日,山西东露天矿东北帮发生了较大规模的 塌方,导致整个东北帮剥离工程停顿,严重影响了基建工 程的顺利进行。经初步分析,东露天边坡滑塌的根本原因 在于:边坡赋存一层较厚粉质粘土,由于持续的降雨,设 计没能对其作特殊的处理,设定的边坡土的强度指标不能 满足部分土体边坡稳定的要求。因此,亟需对整个东露天 矿的非工作帮边坡稳定性问题进行深入研究,以期实现对 粉质粘土抗剪强度的科学确定。为此,对粉质粘土的抗剪 强度随着含水量的变化关系进行了试验研究,得出其随着 含水量的变化而变化的规律,为边坡稳定的分析提供重要 的依据。
试验结论
密度 的影响
对于密度实验,剪胀吸水现象不但在现场取土样时发生,而且还在室 内做实验时发生。这些水分或被土样吸入或以微小的水分颗粒吸附在 土样的表面。因此土样密度也会略微增加。设 Sr 是由于土样密度变 化所引起的饱和度增量, 表示土体密度的增量,它以0.01、0.03、 0.05、0.08、0.1增加。
—— 学习笔记
粉质粘土(Silty Clay)
• 塑性指数Ⅰp > 10,且粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全部质量的50%的土, 称为粘土。其中10< Ⅰp ≤17的土称为粉 质粘土(亚粘土)。
冻结粉质粘土声学特性与物理力学性质试验研究
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岩石力学与工程学报
1
引
言
随着寒区工程技术开发的不断加快以及冻结 法施工在岩土工程领域的广泛运用,对冻土物理力 学性质的研究已成为冻土工程的热点之一[1]。声波 测试是研究冻土物理力学性质的有效途径之一,具 有快速、简便以及对被测物无损等优点。冻土中声 波传播速度和衰减特性等信息可用于确定冻土动 弹性模量等参数[2,3], 以及冻土的可钻性和爆破性[4,5] 等。超声波检测技术在冻土中的应用始于20世纪70 年 代 , 国 内外 的 学 者 进行 了 大 量 的试 验 研 究 。 Nakano Y等人[6]利用超声波检测技术对人工冻土特 性的研究表明:冻结砂土的超声波波速随温度变化 不大,而冻结粉土的波速随温度的升高而降低。傅 蓉等人[7]利用国产SYC-2型非金属声波探测仪测定 了冻土温度、含水率和容重等对波速的影响。杨平 等人[8]利用SYC-2型非金属声波探测仪研究了人工 冻结粘土和冻结砂土的强度与波速以及振幅衰减 系数之间的关系,并通过回归方法建立了其声学参 数与物理、力学性能参数之间的关系式。王大雁等 人[3, 9]运用UVM-2型声速测定仪,测定了不同含水 率冻结砂土、黄土和粘土在不同温度下的超声波波 速,利用波速计算得到所测试样的动弹性力学参 数,同时分析了未冻水含量对波速的影响。 本文利用 RSM-SY5(T)型非金属声波检测仪对 不同温度、含水率和干密度条件下的冻结粉质粘土 进行了超声波测试,同时进行了试样的抗拉、抗压 强度实验。讨论了温度、含水率和干密度等对冻结 粉质粘土波速的影响以及波速与冻土抗拉、抗压强 度的关系;根据弹性理论,利用所测波速计算得到 冻结粉质粘土的动弹性力学参数,并建立了在单一 影响因素变化情况下冻土波速与强度之间的关系 式。本文基于试验结果对冻结粉质粘土的声波特性 做了比较全面的分析,为声波检测技术在冻土工程 中的应用奠定了基础。
《冻结根河粉质黏土蠕变特性与热力学蠕变模型》范文
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《冻结根河粉质黏土蠕变特性与热力学蠕变模型》篇一摘要:本文以根河地区的粉质黏土为研究对象,通过实验测试和分析,探究了其蠕变特性及其与温度之间的关系。
基于实验数据,建立了热力学蠕变模型,并进行了模型验证。
该研究对于理解根河地区地质条件、预测土壤变形以及工程应用具有重要意义。
一、引言根河地区位于我国寒冷地区,其地质条件复杂,土壤类型多样。
粉质黏土作为该地区主要的土壤类型之一,其蠕变特性对工程建设的稳定性和安全性具有重要影响。
研究根河粉质黏土的蠕变特性和热力学行为,有助于深入了解其变形机制,为工程设计和施工提供科学依据。
二、材料与方法1. 材料准备实验所用土样取自根河地区,经过筛选、烘干等处理后,得到粉质黏土样品。
2. 实验方法(1)蠕变实验:在恒定应力条件下,对土样进行蠕变实验,记录不同时间段的变形量。
(2)热力学实验:通过改变温度条件,观察土样的蠕变行为变化。
(3)模型建立:基于实验数据,建立热力学蠕变模型。
三、结果与分析1. 蠕变特性分析通过对根河粉质黏土进行蠕变实验,发现土样在恒定应力条件下会发生明显蠕变,且蠕变过程呈现出时间依赖性。
在长期荷载作用下,土样逐渐发生软化、压缩变形。
2. 温度对蠕变特性的影响随着温度的降低,根河粉质黏土的蠕变速率逐渐减小。
在低温条件下,土样的蠕变行为更加明显。
这表明温度对粉质黏土的蠕变特性具有显著影响。
3. 热力学蠕变模型建立基于实验数据,建立了热力学蠕变模型。
该模型考虑了温度、应力等因素对土样蠕变行为的影响,能够较好地反映根河粉质黏土的蠕变特性。
4. 模型验证通过对比实验数据与模型预测值,发现该热力学蠕变模型具有较高的准确性。
该模型可为根河地区工程建设提供有益的参考。
四、讨论与结论本文通过实验测试和分析,探究了根河粉质黏土的蠕变特性及其与温度之间的关系。
研究结果表明,根河粉质黏土在恒定应力条件下会发生明显蠕变,且其蠕变过程呈现出时间依赖性。
温度对粉质黏土的蠕变特性具有显著影响,随着温度的降低,土样的蠕变速率逐渐减小。
关于轻型动力触探在粉质粘土层中的检测应用研究
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关于轻型动力触探在粉质粘土层中的检测应用研究【摘要】采用粉质粘土层作为天然地基,在广州地区已得到一定的应用,对于地基承载力要求不高的,常常采用该土层作为天然地基。
因此,为了采取合理措施,判定土层的地基承载力是否满足设计要求,需要对粉质粘土层的地基承载力进行检测。
对粉质粘土层地基承载力检测的时候,逐渐将轻型动力触探应用到其中,不仅检测程序相对较为便捷,其准确性也相对较高。
通过利用轻型动力触探可以准确的获取粉质粘土层的各项数据,并且根据数据采取各项处理措施,为工程设计和施工提供技术支持。
关键词:轻型动力触探;粉质粘土层;检测;轻型动力触探在应用的时候,不仅检测速度相对较快,检测的准确性也相对较高,其成本也相对较低,并且对于粉质粘土层地基承载力检测,具有较高的实用价值。
轻型动力触探在检测的时候,一般都通过利用模型构建的方式,分析粉质粘土层的实际情况,并且对各项数据进行获取,这样可以为相关数据的获取,提供了相对便利的条件。
粉质粘土层粉质粘土层是地质土壤层的一种,主要是由极细的结晶颗粒所组成,并且这些结晶颗粒数属于粉质粘土矿物质的范畴。
同时,由于粉质粘土层具有一定厚度的粉质粘土,导致透水性和透气性等方面相对较差【1】。
同时,由于粉质粘土层的透水性能和透气性能相对较差,这样一旦含水量增加,其强度就会减弱,对各项工程的建设,带来一定的影响。
二、轻型动力触探轻型动力触探在粉质粘土层地基承载力检测应用之前,需要对轻型动力触探的相关内容进行明确,例如:概述、优势等方面,是进而便于粉质粘土层检测作业的展开。
那么,具体的检测要点如下。
(一)概述轻型动力触探属于一种检测设备,主要一定的锤击能量,并且将一定规格的圆锥探头打进途土中,根据贯入锤击数所达到的深度,对土层的类型和性质进行检测,并且做出综合性的评价【2】。
同时,轻型动力触探的设备相对简单,并且在使用方面也相对较为便捷,在很多方面都有着明显的应用,例如:提供浅基础地基承载力、变形模量;对土层的夯实程度进行检测;地基下是否存在软土层进行检测等方面,其应用效果是非常显著的。
三种原状土动力特性试验研究
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三种原状土动力特性试验研究张雨廷;黄斌;张爽;傅旭东【摘要】动剪模量和阻尼比是土动力分析中最重要的参数,是土动力计算和场地地震安全性评价中不可或缺的内容,一般通过室内共振柱试验得到.影响原状土动剪模量和阻尼比的因素很多,土体的埋深是不可忽略的因素之一.采用GCTS共振柱仪器分别对不同深度下粉质黏土、强风化粉砂质泥岩、强风化砂岩3种原状土样进行试验,得到了不同埋深对土样动剪模量、阻尼比的影响关系.利用H-D模型对数据进行处理,得到土样的最大动剪切模量和最大阻尼比.并给出了最大剪切模量与埋深计算公式,得到不同埋深下G/Gmax~~γ、λ~G/Gmax的关系式,间接得到了阻尼比与剪应变的关系,并对不同埋深下的G/Gax~γ、λ~ G/Gmax进行归一化处理.结果表明,土体埋深对动剪模量比和阻尼比影响较小.研究成果对实际工程具有一定的参考价值.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2018(049)008【总页数】6页(P88-93)【关键词】共振柱;原状土;动剪模量;阻尼比;埋深【作者】张雨廷;黄斌;张爽;傅旭东【作者单位】武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072;武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072;武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072;武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】P6421 研究背景动剪模量G和阻尼比λ是土动力分析中最重要、最基本的两个参数,可通过现场试验和室内试验得到。
现场试验可以避免在取样和运输过程中对土样产生扰动从而影响试验结果,但现场试验操作复杂且费用成本高;室内试验测定土的动模量和阻尼比技术已经较成熟,主要试验方法有共振柱试验和动三轴试验。
两者区别在于测试土体动参数应变范围不同,共振柱的试验应变范围主要为10-5~10-3,动三轴的应变范围在10-4~10-2。
用动三轴测定动剪模量,必须假定泊松比不变,这与实际情况不符。
《冻融条件下根河粉质黏土热物理特性试验研究》范文
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《冻融条件下根河粉质黏土热物理特性试验研究》篇一一、引言随着全球气候的变化,冻融循环对土壤特性的影响日益显著。
根河地区的粉质黏土因独特的地理环境及气候条件,其热物理特性在冻融条件下呈现出显著的变化。
为了深入了解这一变化,本文针对根河粉质黏土进行了系统的热物理特性试验研究。
通过研究其热传导、热扩散和比热容等热物理参数,以期为根河地区的地质工程、环境工程等领域提供理论依据和实际指导。
二、研究区域与材料本研究区域为根河地区,该地区具有典型的寒冷气候和明显的季节性冻融循环。
试验材料取自根河地区的粉质黏土,经过筛选、烘干等处理后,用于后续的试验研究。
三、试验方法本试验采用热探针法、稳态法等试验方法,对根河粉质黏土的热传导、热扩散和比热容等热物理参数进行测定。
试验过程中,严格控制温度梯度和冻融循环次数,以保证试验数据的准确性和可靠性。
四、试验结果与分析1. 热传导特性通过试验测定,根河粉质黏土的热传导系数随温度的降低而减小,尤其在负温环境下,其变化趋势更为明显。
在冻融循环过程中,由于土壤内部冰的生成和融化,导致土壤结构发生变化,进而影响其热传导性能。
2. 热扩散特性根河粉质黏土的热扩散系数随温度的变化呈现出一定的规律性。
在低温环境下,由于土壤内部水分的冻结,导致其热扩散能力降低。
而随着冻融循环的进行,土壤结构的改变也会对其热扩散特性产生影响。
3. 比热容特性根河粉质黏土的比热容随温度的变化较小,但在冻融循环过程中,由于土壤内部冰的生成和融化吸收/释放热量,导致其比热容在某一温度范围内出现明显变化。
这一变化对土壤的温度场分布和热量传递具有重要影响。
五、结论通过对根河粉质黏土在冻融条件下的热物理特性试验研究,得出以下结论:1. 根河粉质黏土的热传导、热扩散和比热容等热物理参数在冻融条件下发生显著变化。
2. 低温环境和冻融循环对根河粉质黏土的内部结构产生影响,进而影响其热物理特性。
3. 了解根河粉质黏土在冻融条件下的热物理特性变化规律,对于地质工程、环境工程等领域具有重要意义,可为相关工程的设计和施工提供理论依据和实际指导。
《冻结根河粉质黏土蠕变特性与热力学蠕变模型》范文
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《冻结根河粉质黏土蠕变特性与热力学蠕变模型》篇一摘要:本文针对根河地区粉质黏土的蠕变特性进行研究,并构建了相应的热力学蠕变模型。
通过对粉质黏土的物理性质、蠕变特性的实验分析,以及热力学模型的建立与验证,为该地区地质工程和土力学研究提供理论依据和指导。
一、引言根河地区因其特殊的地质环境,粉质黏土成为该地区的主要土壤类型。
在特定的气候和环境条件下,粉质黏土的蠕变特性表现得尤为突出,对于工程建筑的安全性和稳定性具有重要影响。
因此,研究根河地区粉质黏土的蠕变特性和建立相应的热力学模型具有重要的理论意义和实践价值。
二、粉质黏土的物理性质及蠕变特性实验分析1. 粉质黏土的物理性质根河地区的粉质黏土主要由黏土矿物、水分及少量杂质组成。
其结构特点、含水率、干密度等物理性质对蠕变特性有重要影响。
2. 蠕变特性实验分析通过室内实验,对根河粉质黏土进行不同条件下的蠕变实验,包括温度、压力、含水率等因素对蠕变特性的影响。
实验结果表明,粉质黏土的蠕变速率与这些因素密切相关。
三、热力学蠕变模型的建立1. 模型假设与基本原理基于热力学原理和粉质黏土的蠕变特性,提出假设和模型构建的基本原理。
假设粉质黏土的蠕变过程受温度、压力和含水率等多因素共同作用。
2. 模型构建根据实验结果和热力学原理,建立粉质黏土的热力学蠕变模型。
该模型能够反映粉质黏土在不同温度、压力和含水率条件下的蠕变速率和变形特性。
四、模型验证与应用1. 模型验证通过与实际工程中粉质黏土的蠕变特性进行对比,验证所建立的热力学蠕变模型的准确性。
实验结果证明,该模型能够较好地反映根河地区粉质黏土的蠕变特性。
2. 模型应用该热力学蠕变模型可为根河地区地质工程和土力学研究提供理论依据和指导。
通过该模型,可以预测粉质黏土在不同环境条件下的蠕变特性和变形趋势,为工程设计和施工提供参考依据。
五、结论本文通过对根河地区粉质黏土的蠕变特性进行研究,并建立相应的热力学蠕变模型,得出以下结论:1. 根河地区粉质黏土的蠕变特性受温度、压力和含水率等多因素共同作用,这些因素对粉质黏土的蠕变速率和变形特性具有重要影响。
雄安新区粉质黏土的动力特性试验研究
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雄安新区粉质黏土的动力特性试验研究
马丽娜;石磊;杨斌;徐红星;张戎令
【期刊名称】《重庆交通大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(43)5
【摘要】为分析雄安新区粉质黏土的动力特性,采用GDS多功能动态循环三轴试
验系统,对雄安新区粉质黏土进行14种工况(不同围压、固结比和加载频率)下的动三轴试验,深分析了动骨干曲线、动弹性模量、动剪切模量、阻尼比等在不同工况
下的变化规律及相关参数。
试验结果表明:随动应力幅值的增大,动应变呈非线性增长,且存在某一临界动应力值;随动应变的增大,动模量逐渐减小,且减小速率先快后慢、最后趋于稳定;随动剪应变增长,阻尼比呈非线性增长,且阻尼比最大值不超过0.12;
随围压与固结比增大,动强度和动模量均明显增大;围压与固结比对阻尼比影响较小,具有归一性特征;随频率增大,动应力幅值、动弹性模量增大,但增长幅度并不明显。
综合分析三变量对雄安新区粉质黏土动力特性的影响程度得出:围压影响最大、固
结比次之、加载频率最小。
【总页数】8页(P24-31)
【作者】马丽娜;石磊;杨斌;徐红星;张戎令
【作者单位】兰州交通大学土木工程学院;中国铁路建设管理有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU443
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