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关键词： 土力学   土遗址   锚固浆体   烧料礓石   浆体–土体界面   直接剪切试验   抗剪性能  

摘要： 为研究土遗址锚固系统中浆体–土体界面抗剪性能,揭示锚固系统内部受力机制。试验选择目前土遗址锚固工程中常用的烧料礓石、粉煤灰、石英砂及遗址土作为主要浆体材料,同原状遗址土制成黏结试样。根据实际工作条件,对试样进行室外土体掩埋养护。通过浆体–土体界面直接剪切试验,得到不同配比浆体–土体界面的剪应力–位移关系曲线、抗剪强度参数及浆体–土体界面剪应力–位移拟合曲线。试验结果表明,浆体–土体界面未能有效黏结,界面抗剪强度主要依靠滑动摩擦及咬合摩擦承担;烧料礓石改性遗址土浆体与遗址土体黏结试样内摩擦角最大,浆体材料兼容性对界面抗剪强度的提高具有重要意义。室外掩埋养护土体温湿度的频繁波动和PS溶液的固化作用对界面黏结能力影响显著。因此,土遗址锚固工艺是保证锚固质量的关键因素之一。

关键词： 深水钻井   土力学参数   导管喷射   随钻预测   导管摩阻力  

摘要： 深水浅层土力学性质对于钻井设计、现场作业以及后期的油气开发都起着十分重要的作用。由于水深的限制,海底泥线10米以下的土样难以获取,因此无法对海底浅层更深处的土力学性质进行准确判断,可能导致导管喷射施工深度设计不合理,设计深度深会造成导管材料浪费和效率低下的问题,设计深度浅则会造成导管稳定性差等安全问题。为了优化深水导管喷射安装深度及施工作业设计,亟需一种经济、方便的方法来获取海底浅层土力学参数。基于水射流理论,分析了导管喷射安装过程中淹没水射流特征,结合土体临界破坏压力的研究,对喷射下入过程钻头与海底土的相互作用进行了研究,建立了喷射下入过程中喷嘴射流范围的计算模型,揭示了喷射排量与土体性质共同影响导管射流范围的破土机理。基于岩土介质收缩理论,结合喷射破土的实际情况,对导管喷射过程中导管周围土体恢复规律进行了研究,建立了导管与海底土相互作用的力学分析模型,得出了砂土层及粘土层收缩半径随土体径向压力的变化规律。基于导管摩阻力室内模拟实验,对导管摩阻力在砂土及粘土中的不同变化规律进行了研究;通过在纯砂土和纯粘土的模拟实验,建立了导管极限摩阻力计算土力学参数的模型并验证了其准确性;通过砂-粘土互层模拟实验,研究了导管进入不同性质土层时摩阻力的变化规律,研究发现,导管进入不同性质土层时,导管摩阻力的变化率范围在3-5倍,建立了依据导管摩阻力变化判别土质性质准则。基于导管摩阻力现场模拟实验,研究了喷射导管摩阻力随时间的变化关系,得出了导管摩阻力恢复曲线,定量地描述了导管摩阻力和极限摩阻力的函数关系,建立了导管摩阻力随时间变化的计算模型。基于喷射下入过程中管柱力学分析,建立通过导管施工参数计算导管摩阻力的模型;基于桩土作用理论,建立通过土力学参数计算极限摩阻力的模型;结合室内实验对土体性质的判别准则及室外实验的摩阻力恢复系数的计算模型;得出通过导管喷射安装施工参数分层评价浅层土力学参数的方法。通过室外实验、浅水及深水的实例计算,验证了该计算模型的准确性。并根据获取的土力学参数为邻井提出优化方案,深水的实例应用表明优化效果显著。该随钻评价方法可为深水勘探开发提供土力学参数支持和导管喷射优化设计。

关键词： 土力学   多年冻土   斜坡路基   数值模拟   斜坡渗流   青藏铁路  

摘要： 为研究青藏铁路高温高含冰量斜坡润湿地段路基稳定性,在青藏铁路K1139+940处开展地温、变形监测,分析路基地温、变形特征,建立温度、水分与变形耦合方程,预测斜坡水分运移对路基温度和变形的影响。结果表明:(1)斜坡路基阴阳坡效应明显,阳坡年平均温度比阴坡高2.5℃以上;(2)路基运营初期,左路肩下冻土上限下降、地表升温,而右路肩下上限抬升、温度降低,温度场的横向非对称分布导致明显的路基横向变形差异;(3)活动层水分渗流对路基阳坡下部温度和变形影响最明显,路基中心次之,阴坡最小,水分渗流加速了路基的升温和变形过程、加剧了路基温度场和变形的非对称分布;(4)斜坡路基运行50 a后,斜坡路基下部含土冰层全部融化、路面最大横向变形差异达到18 cm。对于含水量较高的斜坡地段,水分渗流对温度场和变形的影响不可忽略。

关键词： 土力学   软流塑地层   注浆加固   水泥–水玻璃浆液   物理力学特性   定量化  

摘要： 软流塑地层具有自承载能力低、介质胶结能力差及富水导水的特点,注浆加固处治难度较大。为研究软流塑地层注浆加固参数与物理力学性质之间的关系,选取水泥–水玻璃浆液,采用不同混合体积及注浆压力,开展软流塑地层注浆加固现场试验,围绕地层宏观力学性能,研究注浆加固结石体弹性模量、黏聚力、内摩擦角及渗透系数等参数的变化规律,建立注浆作用对软流塑地层物理力学性能改善的定量关系,通过分析材料配比、注浆压力对地层加固参数的影响规律,揭示注浆加固参数对不同物理力学指标的强化侧重机制,提出注浆加固地层开挖简易判据。研究成果对软流塑地层注浆加固机制的发展完善具有一定的参考意义。

关键词： 土力学   K2SiO3加固土   微观结构   统计特征值   形状因子  

摘要： 土的化学加固经常需要借助细观试验手段评估加固材料带来的土原有的不同尺度层次微细观结构的改变,进而揭示加固机制和评估加固效果。本文设定未浸5%浓度K2Si O3溶液、浸1次烘干、浸3次烘干3种黏性土SEM样品,分别进行500倍50?m,1 000倍10?m和5 000倍5?m试验条件的SEM试验。经过对比分析试验图像唯象解析、灰度分割累积曲线和分布曲线、16个分区统计灰阶不同统计特征值(灰阶平均值、标准差和变异系数)的雷达图,图像中团块和片状结构边缘明显增加,累积曲线的变陡,分布曲线的抬高,变异系数雷达图的缩小和均匀化,均佐证了加固效果,综合认定:浸3次5%浓度K2Si O3溶液的加固方案最优,该方案下强化的不仅是土的团块结构,孔隙也部分充填,加固是全面的,均匀性较好,有利于整体性的发挥,尤其适用于文物保护;SEM试验条件设定在500倍50?m时,分区统计绘制的变异系数雷达图形状因子均随着浸次和放大倍数的增加而单调增加,有利于观察整体加固效果,观测到的是土的团块结构。SEM试验条件设定在5 000倍5?m时,分区统计绘制的变异系数雷达图形状因子均随着浸次和放大倍数的增加而单调减小,有利于观察填充效果,观测到的是土的片状结构;图像中蕴含的量化信息的统计特征值分析中平均值和标准差的表现稳定性和规律性没有变异系数好,建议图像量化分析中多使用变异系数。

关键词： 应用型人才   土力学与地基基础   课程改革探讨  

摘要： 以培养应用型人才为目标的民办院校,普遍存在办学时间较短,师资力量相对较弱的问题,根据《土力学与地基基础》课程特点,结合本人的教学体会,针对教学过程中遇到的一些问题,进行深入的研究分析,并在教学过程如何让教学效果进一步提高提出自己的思考。

关键词： 土力学实验   教学体系改革   实验项目   教学模式  

摘要： 对地方本科院校土力学实验教学中存在的主要问题进行了分析,探索性地提出了一套土力学实验教学体系改革的具体措施,提高了土力学实验教学的质量,取到了较好的成效。

关键词： 土力学   持水性能   土–水特征曲线   滞后现象  

摘要： 进行不同粒径土样的持水特性试验,对吸湿与脱湿过程中的土–水特征曲线与滞后现象进行分析,探讨粒径对土持水性能的影响。利用***和***的土–水特征曲线模型对试验数据进行拟合,得到模型拟合参数与土–水特征曲线参数的定量关系。结果表明:参数a与进气值呈线性增加趋势,参数m随着残余基质吸力的增大而减小,参数n也随着减湿率的增大而减小。随着有效粒径的增大,进气值、进水值、残余基质吸力在半对数坐标上均随之呈现线性减小,减湿率呈二次函数增长。滞后效应随着有效粒径的增大而减小,同样随着粒径级配累积曲线斜率的增大而减小。

关键词： 土力学   软黏土   中主应力系数   大主应力方向角   各向异性   非共轴性  

摘要： 目前针对黏土各向异性的试验研究大多是在不排水条件下进行的,排水条件下的研究较为缺乏。采用空心圆柱扭剪仪,在不同的中主应力系数b和大主应力方向角?下对温州原状软黏土进行定向排水剪切试验。试验结果表明:各向同性固结的软黏土,在不同的大主应力方向角下的应力–应变发展关系存在着明显差异;相比于不排水条件,排水条件下的土体应变发展较为平缓,应变急剧发展的拐点不明显;中主应力系数对于应变发展有明显影响,并且当中主应力系数处于[0.5,1.0]区间中此影响更加显著;在定向剪切过程中,黏土的非共轴特性与大主应力方向角?存在着明显的关系,在?=0°和90°时非共轴特性不明显,非共轴特性在?=45°处出现拐点。这些结论可加深对软黏土在排水条件下各向异性的理解,为建立更加合理的软黏土本构模型和指导工程设计提供一定的基础。

ISBN: (纸本)9787550913776