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关键词： 地质聚合物   生石灰   无侧限抗压强度   配合比设计   养护龄期   固化剂掺量   变形模量  

摘要： 本文通过开展无侧限抗压强度试验探究高炉矿渣-粉煤灰-生石灰三元胶凝体系配合比、固化剂掺量、养护龄期对生石灰激发矿渣-粉煤灰地质聚合物固化土无侧限抗压强度及变形模量的影响，并结合SEM-EDS微观测试揭示固化机理。结果表明：随着生石灰比例的增加，地质聚合物固化土无侧限抗压强度呈先增加后减小的趋势，增加高炉矿渣掺比可以有效提高固化土的无侧限抗压强度；地质聚合物固化土早期无侧限抗压强度提升速率大于水泥固化土，养护后期地质聚合物固化土无侧限抗压强度增长速率减小，但强度仍高于水泥固化土；固化土的变形模量随着固化剂掺量、龄期的增加而增加，无侧限抗压强度和变形模量存在良好线性关系。生石灰激发下的地质聚合物生成的水化产物（C-S-H、C-A-S-H、C-A-H）能有效黏结土颗粒，促进致密固化土骨架的形成。研究结果可为生石灰激发地质聚合物固化土在实际工程中的应用提供理论参考。

关键词： 人工智能   土力学   可视化教学   教学效果   策略  

摘要： 伴随着科技进步的步伐,教育质量实现质的飞跃,于土力学课程讲授中,传统教学手段常难充分揭示繁复理论模型与实际应用场景,本文深入剖析了人工智能(以下简称AI)辅助土力学原理可视化教学的实施策略。解析土力学教学中的难点问题链,采用AI驱动的图形化展示手段,助力学生深入领悟土力学基础理论与实验技巧,AI教学辅助,有效增强学生对土力学知识的吸收与运用能力,为土力学教学理念刷新了新面貌。

关键词： 土力学   饱和黏土   温度效应   非线性热固结   有效孔隙比   热渗效应   半绝热边界  

摘要： 在涉热岩土工程项目中，黏土分布广泛，其在非等温环境下的固结行为将影响工程结构的长期稳定性。此外，黏土中通常含有结合水，占据了孔隙的部分空间且无法自由渗流。鉴于此，引入有效孔隙比来描述饱和黏土的孔隙特征，建立热–力荷载作用下的一维非线性热固结模型。首先，考虑温度变化对土体压缩性和渗透性的影响，并针对温度梯度引起的孔隙水迁移现象，引入热渗效应来更准确地反映渗流特性。其次，综合考虑传导、对流和热机械弥散3种机制来研究土体内部的热传递过程。采用贴近工程实际的半透水和半绝热边界条件，推导该模型的耦合控制方程和数值解，并通过退化和案例分析验证该数值解的准确性。最后，开展参数敏感性分析来探讨关键参数对热力耦合固结性状的影响，揭示非线性固结与热传递过程之间的耦合作用机制。结果表明：半绝热边界的存在显著改变了黏土层的温度分布，进而影响了各深度处的渗透性；有效孔隙比的增大会促进土体的热传递，提高了孔压峰值和最终沉降量；考虑热渗效应会减缓孔隙水的消散，加剧因升温引起的土体膨胀现象；边界排水能力越好、加热周期越短、加载频次越少或温度梯度越大，均能加快土体的固结进程。

关键词： 土力学   真空压力   水平排水板   井阻效应   非线性   自重固结  

摘要： 大量室内试验和工程应用已证实真空压力辅助水平排水板PHDs(Prefabricated Horizontal Drains)处理疏浚淤泥的优越性。但目前尚缺乏考虑井阻效应的PHDs处理疏浚淤泥固结理论研究。基于Gibson大应变固结理论，考虑PHDs的井阻效应，引入淤泥的非线性压缩和渗透特性，建立真空压力辅助PHDs处理疏浚淤泥堆场的大应变固结模型并获得其解答。通过与已有的理想PHDs处理淤泥的自重固结模型和室内试验开展对比分析，验证所建立固结模型的可靠性。在此基础上，分析井阻效应对淤泥固结性状的影响。结果表明：考虑井阻效应后，淤泥内超静孔压消散速度、固结速率和沉降变形会变慢，但减慢程度随着井阻效应的减弱而愈发不明显；井阻效应的强弱与PHDs的铺设长度、渗透系数、铺设率及堆填土的高度有关；优化PHDs的铺设方式可加快淤泥固结，在堆场中优先选择沿长度较短方向铺设PHDs，该铺设方法能有效降低井阻效应对固结的影响；PHDs铺设率l＜40%时可以通过增大铺设率以提高固结速率，超出此界限后需考虑铺设多层PHDs以提高固结效率。

关键词： 冻结黏土   复杂应力路径   机器学习   力学参数预测   参数敏感性分析  

摘要： 为研究机器学习（Machine Learning,ML）方法在冻土力学参数预测中的性能及其应用，本文采用4种ML算法（DT、MLP、SVM以及GP），基于116组冻结黏土定向剪切试验数据，以中主应力系数b、主应力轴方向角α、平均主应力p和温度T为输入，以冻结黏土的力学参数(应力应变曲线（Stress-Strain Curve,SSC）模式和破坏强度qd)为输出，建立预测模型。通过交叉验证以及与补充试验数据的对比，评估了ML模型的预测性能。并基于最优ML模型分析在多输入参数空间下冻结黏土力学参数的分布，最后结合模型的可解释性（SHAP方法）进行参数敏感性分析。结果表明，基于ML方法可准确预测出冻结黏土的SSC模式和qd，其中MLP模型的预测表现最优；ML预测模型可以在多参数空间下模拟出冻结黏土SSC模式和qd与各输入参数之间的复杂非线性关系；通过SHAP方法有效量化了四种输入参数对于冻结黏土力学参数的影响程度：对于SSC模式的影响程度从大到小为α、p、T和b，对于qd的影响程度从大到小为T、b、α和p。本研究可为冻土力学理论研究与寒区工程设计提供新的思路。

关键词： 水泥改良黄土   冻融循环   变形规律   显著性分析  

摘要： 黄土地区筑路工程常采用水泥改良黄土作为路基填料,在西北地区大温差的气候条件下,冻融循环将对路基的稳定性产生不可忽视的影响。为研究冻融作用对水泥改良黄土变形及强度特性的影响,在不同冻结温度、冻融次数及围压下开展了一系列三轴剪切试验。试验结果表明:水泥的掺入大幅提高了改良黄土的胶结强度,其应力-应变曲线均呈现出显著的应变软化特征,并采用非线性弹性模型与弹脆性模型分段描述其变形规律。水泥改良黄土初始切线模量、峰值强度及粘聚力随冻融次数的增大和冻结温度的降低而显著减小,其力学性质的劣化效应在冻融次数小于6次时较为显著。此外,采用响应面法对各因素及其之间交互作用进行显著性分析,得出围压是影响其峰值强度变化的最显著因素,冻融次数与冻结温度次之;当考虑影响因素间交互作用时,围压与冻融次数交互作用的显著性最强。

关键词： 地聚物   再生粗骨料   再生混凝土   全地聚物再生混凝土   二次再地聚反应   力学性能   界面过渡区   微观形貌  

摘要： 为高效处理建筑固废堆积问题并推动绿色低碳胶凝材料的发展,本文研究了地聚物基再生粗骨料性能及其在全地聚物再生混凝土中的应用机制。采用粉煤灰等固废制备地聚物混凝土作母体,通过破碎母体制得地聚物基再生粗骨料,并以其取代天然粗骨料制备不同取代率的全地聚物再生粗骨料混凝土。通过扫描电镜等微观分析发现,地聚物基再生骨料与浆体间会发生“二次再地聚反应”。研究表明:全地聚物再生混凝土的力学性能普遍优于传统水泥基再生混凝土,且在高取代率下仍能保持较高的强度。全地聚物再生混凝土的界面过渡区更为致密,将传统水泥基再生混凝土中的薄弱部位转变为紧实部位,从而显著提升了全地聚物再生混凝土的力学性能。

关键词： 黄土   维纶纤维   涤纶纤维   加筋土   屈服应力   土水特征  

摘要： 将废旧维纶纤维及涤纶纤维分别按一定比例掺加到黄土中,形成纤维加筋黄土,利用非饱和土固结仪对不同含水量条件下维纶纤维加筋黄土、涤纶纤维加筋黄土及素黄土在竖向荷载作用下的变形量及吸力进行量测,系统分析了纤维加筋黄土的屈服特性及在竖向荷载作用下的土水特征。结果表明:(1)纤维加筋黄土及素黄土的屈服应力随着含水量的增大而减小,同一含水量条件下,维纶纤维加筋黄土的屈服应力大于涤纶纤维加筋黄土的屈服应力;(2)纤维加筋黄土的初始吸力大于素黄土的初始吸力,同一含水量条件下,维纶纤维加筋黄土的初始吸力大于涤纶纤维加筋黄土的初始吸力;(3)在竖向荷载作用下,素黄土吸力随着竖向荷载的增大而逐渐减小,维纶纤维加筋黄土吸力随着竖向荷载的增大呈先增大后平缓稳定的变化趋势,涤纶纤维加筋黄土吸力随着竖向荷载的增大呈先平缓稳定后逐渐减小的变化趋势;(4)纤维加筋黄土的吸力临界荷载随着含水量的增大而逐渐减小。

关键词： 实验实践   课程思政   虚拟仿真   教学改革  

摘要： 实验实践课程思政是高校落实立德树人的重要举措之一,推动实验课程思政教育能有助于提升学生的综合能力和创新能力,培养学生正确的人生观和价值观。论文以土力学实验教学为例,依托学校的培养目标,通过实验课程建设、教师素质等方面进行实验课程思政教育研究探索,建立实验实践思政课程体系。该体系以生为首位,学生的价值塑造为方向指引,学习效果为考核目标,从实验预习、过程引导、实验后总结三方面将思政元素融入课堂,与思政课程协同育人。

关键词： 超高性能混凝土(UHPC)   高温   压缩   劈裂   动态增长系数(DIF)  

摘要： 通过高温后静、动态压缩和劈裂试验,研究了高温后超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)力学性能,并通过扫描电镜(SEM)观察了高温后UHPC的微观结构,进一步揭示了高温后UHPC力学性能变化的原因。共设定了5种目标温度,即25℃(室温)、200℃、400℃、600℃和800℃,测试了120个试件。结果表明:UHPC静、动态强度均随温度升高呈现先增加后降低的趋势;在同一冲击速度下,UHPC的压缩与劈裂冲击韧度也随着作用温度的升高先增加后降低,但当冲击速度较小时,温度对冲击韧度影响不明显;拟合得到了UHPC应变率与动态增长系数(DIF)之间的变化范围;UHPC在不同目标温度(除800℃外)作用后拉伸动态增长系数(TDIF)随劈裂强度的升高而降低,UHPC受到的应变率增强效应随着UHPC劈裂强度的增加而减弱。