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关键词： 土力学   土遗址   侵蚀破坏   积雪突融   多场耦合   原位监测  

摘要： 寒区夯土遗址常在积雪快速融化时发生顶缘侵蚀破坏，表现为遗址浅表层土体在热–水–盐–力多场耦合作用下结构弱化和失稳。聚焦积雪突融条件下顶缘关键水热过程及侵蚀演化特征，基于新疆北庭故城构建符合原遗址形制特征与材料特性的足尺原位模拟试验场，集成外部气象监测和内部热–水–盐–力宏微观感知系统，开展积雪突融条件下夯土试验墙体顶缘侵蚀破坏特征与影响因素研究。结果表明，试验区冬季表现出明显的阶段性环境特征，冻结期低温高湿的气候使积雪长期稳定积累，初春快速升温引发积雪快速融化入渗，是侵蚀破坏的关键环境影响因素。试验墙阴坡坡角的浅表层在积雪突融作用下，经历“颗粒迁移→下切浅沟→连通细沟→剥蚀深化”的侵蚀过程，整体遵循“雪水渗透迁移→冻结膨胀→融化疏松→突融侵蚀”的阶段性路径，呈现典型的“上拉-下压”剪切破坏模式，破坏模式为逐年渐进式破坏，易发生于连续2 d平均气温高于0 ℃且日温差超过15 ℃状况。研究成果可为寒区土遗址的侵蚀–滑移灾害预警与科学保护提供理论依据与技术支撑。

关键词： 混凝土材料   粉煤灰   微珠   力学性能   耐久性能  

摘要： 为研究微珠对粉煤灰混凝土性能的影响,文章主要研究了掺入微珠前后粉煤灰混凝土的力学性能、抗渗性能以及抗冻性能的影响。结果表明,养护龄期从3 d增加至7 d,从7 d增加至56 d时,粉煤灰混凝土的抗压强度增加幅度分别为35.1%、8.2%,粉煤灰微珠混凝土的抗压强度增幅分别为17.4%、10.8%;与粉煤灰混凝土相比,粉煤灰微珠混凝土的电通量降低了17%,粉煤灰微珠混凝土的动弹性模量略微下降。综上所述,粉煤灰微珠混凝土具有更加优良的抗压强度、抗氯离子渗透性以及抗冻性能。

关键词： 土力学   工程教育认证   课程考核   过程性考核  

摘要： 在工程教育认证背景下,高校人才培养需紧扣应用型与创新型目标,强化产出导向理念。文章针对我校“土力学”课程现有考核体系的结构性不足,从过程性评价与终结性评价双维度推进考核模式改革:首先,依托学习通APP教学平台,构建涵盖章节学习进度、课后作业完成质量及课堂互动参与度的过程性考核指标体系;其次,以行业实际需求为导向,在期末闭卷考核中增设工程案例分析题,同步降低纯理论知识点的考核权重;最后,选取两个年级学生开展教学改革实践,通过与平行班级的考评成绩进行对照分析。结果表明:相较于传统考核模式,优化后的考核体系显著提升了教学实效,更契合工程教育认证标准下应用型人才的培养目标。

关键词： 土力学   饱和冻土   多孔热弹性介质   S1波入射   热效应   动力响应  

摘要： 为求解热效应作用下平面S1波入射饱和冻土自由场动力响应，基于运动方程、本构方程与广义热传导方程，构建适用于饱和冻土的多孔热弹性介质波动方程。利用亥姆霍兹矢量分解方法，并结合边界条件，推导平面S1波入射条件下饱和冻土中反射波的反射率及自由表面位移放大系数的解析表达式。通过数值计算，探讨热通量相位延迟时间、热传导系数、频率、温度及接触参数对反射体波、反射热波及自由场地地震响应的影响。研究结果表明：是否考虑热效应对反射波反射率及自由场地地震响应的求解结果会产生明显差异。在考虑热效应情况下，热通量相位延迟时间对反射波反射率及自由场地震响应的影响相对较小；热传导系数仅对反射热波的反射率影响较为显著，二者变化呈正相关；温度和接触参数二者则协同影响反射波的反射率及自由场地地震响应；入射频率仅对反射P2,P3波和反射S2波的影响较为显著，二者变化呈正相关。

关键词： 土力学   各向异性   土样制备   三轴渗蚀装置   局部水力特性  

摘要： 针对具有组构各向异性的土体渗蚀问题及渗蚀发展的局部化表征,研制取样方向可控的土样制备装置和适配于三轴应力且局部孔压可测的渗蚀装置。制备装置可精准调控压实方向和取样方向夹角(数值上和该研究中组构主轴方向与渗流方向夹角θ互为余角)以获取各向异性土样;渗蚀装置可从全局-局部双重视角获取三轴应力条件下土样的孔压和形变及细颗粒侵蚀等多种信息。通过开展夹角θ=0°,45°与90°的各向异性土样渗蚀试验,证实了验装置可靠性。结果表明,从全局上看,土样渗蚀过程分为渗蚀前期、发展和破坏3个阶段;从局部上看,土样内部细颗粒运移具有显著的局部性和不均匀性,表现为局部水力梯度在渗蚀前期均匀分布,在发展阶段非均匀分布(表征渗蚀启动)。组构主轴方向与渗流方向的夹角θ越小,渗蚀引发的土体孔隙结构异质化越显著,土体的渗透稳定性越弱,表现为渗蚀启动和破坏水力梯度随夹角θ减小(90°→45°→0°)而减小,其与压实后土颗粒沿水平方向定向排列导致细颗粒运移所遇阻力增大密切相关。研制的试验装置可为揭示各向异性土体的渗蚀特性提供一种可靠有效的研究工具。

关键词： 土力学   黄土   爆炸   损伤   裂隙   压密   颗粒破碎   黄土高原  

摘要： 为阐明爆炸作用下黄土介质损伤规律,在黄土场地开展现场爆炸试验,结合室内试验研究,分析了爆炸后黄土中残留爆腔形貌、裂隙分布、压密范围、颗粒破碎等损伤特征,确定了爆炸作用下黄土介质的损伤分区和范围。结果表明:爆腔形状近似为两端呈球面的圆柱面,半径为0.27~0.30 m,爆腔表面形成拉张裂隙,顶部裂隙呈放射状,中部裂隙沿药柱轴向平行分布,裂隙平均深度为0.14~0.20 m;爆腔周围土体干密度随距药柱轴线距离(爆心距)的增加迅速减小,当爆心距大于1.60 m时,土体不再发生压密;爆腔表面附近黄土在冲击波作用下发生显著的颗粒破碎,颗粒破碎后黄土的粒径级配密度曲线由双峰型转变为三峰型;颗粒相对破损率在距爆腔表面5~10 cm内迅速减小,爆腔中部附近土体颗粒破碎程度大于爆腔下部土体;爆心距在0.300 m以内的区域为爆腔范围,爆心距0.300~0.375 m的区域为颗粒破碎区,爆心距0.375~0.500 m的区域为压缩拉裂区,爆心距0.500~1.600 m的区域为压密塑性区,爆心距大于等于1.600 m的区域为弹性区;在冲击波作用范围内黄土介质损伤消耗的能量占爆炸能量的23%~27%,颗粒破碎区消耗的能量占总消耗能量的89%~91%。

关键词： 纳米回弹抑制剂   喷射混凝土   速凝剂   抗压强度   抗折强度  

摘要： 针对隧道施工传统喷射混凝土早期强度低、回弹率高等问题,通过自主研发纳米型回弹抑制剂,系统研究其对混凝土力学性能的改性机制。采用室内试验与现场原位测试相结合的方法,设计6组配比方案(含速凝剂、纳米抑制剂变量),制备标准试件并测试不同龄期(1~14 d)下抗压及抗折强度变化规律。结果表明:添加纳米抑制剂的试验组混凝土3 d抗压强度达45.2 MPa,较对照组提升7.75%,SEM图像结果表明其增强机理源于纳米材料的填充效应、晶核效应及界面结构优化;速凝剂虽可缩短混凝土凝结时间,但导致后期强度增长受限,而纳米抑制剂可缓解此缺陷,使14 d抗折强度提升21.17%。现场试验验证了实验室结果的工程适用性,14 d龄期抗压强度稳定在37 MPa以上;添加抑制剂后隧道拱顶和侧墙混凝土回弹率分别降低至10.6%和11.8%。本研究可为隧道支护工程提供一种高早强新型纳米改性喷射混凝土技术方案,对提升地下工程材料利用率和结构耐久性具有重要应用价值。

关键词： 课程思政   土力学与地基基础   思政元素   立德树人  

摘要： 土力学与地基基础作为一门典型的土木工程专业基础课程,蕴含着丰富的思政元素,深入挖掘该课程中的思政元素,有助于实现全员育人、全程育人、全方位育人。结合《高等学校课程思政建设指导纲要》,将课程中的一级思政元素归纳为家国情怀、传统文化和科学创新三方面。通过名人故事和典型工程案例,展示了相关思政元素在土力学与地基基础课程中的具体体现。围绕土的抗剪强度理论、试验及工程应用等,设计了融入思政元素的专业课程教学方法,实现了专业知识与思政教育的有机融合。这种教学模式不仅提高了教学效果,而且培养了学生的爱国情怀、科学精神和创新精神,为学生的全面发展奠定了坚实基础。

关键词： 土力学   片状剥离   电渗注浆   回压   主成分分析   加固机制  

摘要： 进行片状剥离注浆体回压是电渗注浆法加固土遗址片状剥离的重要环节。研究通过预设两种不同回压方式的片状剥离加固现场试验，得到了不同回压方式下注浆体的法向压缩量、注浆回压体的加固效果表征指标、回压功与能效比的变化规律，运用微结构分析以及主成分分析法从定性和定量两方面联合揭示了电渗注浆法加固片状剥离的加固机制。研究结果表明：不同回压方式下注浆体的法向压缩量、注浆回压体的加固效果表征指标、回压功随回压级别的增大而非线性增益，能效比随回压级别的增大而非线性衰减，其中以恒力回压25 kPa的表现综合最佳；SH固化提升颗粒黏结性，回压减小颗粒间隙，二者协同强化土颗粒界面连接性与结构密实性，显著提升了片状剥离加固效果。

关键词： 土力学   珊瑚砂   真三轴试验   中主应力系数   变形   强度准则  

摘要： 掌握土体在三维应力状态下的强度特性对评估地基在复杂应力条件下的稳定性至关重要。针对岛礁珊瑚砂开展了不同中主应力系数条件下的真三轴排水剪切试验，探究了中主应力对珊瑚砂应力–应变关系、峰值大主应变、峰值摩擦角以及剪胀关系的影响规律，分析了不同强度准则对描述珊瑚砂真三轴强度变化规律的适用性。研究结果表明：真三轴应力状态下，珊瑚砂的应力–应变关系曲线均表现为应变软化型，峰值强度伴随中主应力系数的增加而显著提高，试样破坏时对应的峰值大主应变表现出先逐渐减小后增大的变化趋势。同时，随着中主应力系数的增加，中主应力方向的变形从膨胀过渡到压缩状态。另外，提升中主应力系数会显著增强珊瑚砂的峰值剪胀率。对比发现，Lade-Duncan和Matsuoka-Nakai强度准则对描述珊瑚砂三维强度特性有较好的适用性。