剪切速率对结构性黄土力学性质的影响

以天然黄土为对象,采用在不同含水率和剪切速率下的固结不排水剪(CU)三轴试验,研究剪切速率对结构性黄土力学性质的影响。发现天然黄土的不同力学性状受剪切速率的影响各异。在高剪切速率下,天然黄土的应力应变关系曲线产生应变软化现象;随剪应变率的增大,峰值强度、凝聚力C呈现先增大后减小的特征;但是内摩擦角受剪切速率的增加,其值呈现减少趋势。     

含水量对非饱和黄土强度的影响

试验和分析表明，在较大的含水量变化范围内，非饱和黄土的粘聚力和含水量之间呈幂函数关系。依据库伦－摩尔强度准则，非饱和黄土的抗剪强度随外部压力和含水量的变化规律可用强度曲面描述，提出了非饱和黄土强度的临界含水量计算式。     

含水量对非饱和黄土强度的影响

试验和分析表明，在较大的含水量变化范围内，非饱和黄土的粘聚力和含水量之间呈幂函数关系。依据库伦－摩尔强度准则，非饱和黄土的抗剪强度随外部压力和含水量的变化规律可用强度曲面描述，提出了非饱和黄土强度的临界含水量计算式。     

冻融对粉质黏土强度指标的影响

依托同三高速公路扩建工程方正—哈尔滨段加宽一侧粉质黏土路基,采用室内三轴试验方法,研究了不同压实度、不同含水率下不同冻融次数后土体强度指标的变化规律。试验结果表明粉质黏土冻融后强度指标发生规律性变化:土的黏聚力损失随着冻融次数增多而增大,同一压实度下含水率高的土体黏聚力损失幅度较大;土的内摩擦角随着冻融次数的增多有逐渐增长的趋势,但增长幅度较小。运用Matlab对试验数据进行回归分析,建立了同一压实度下粉质黏土黏聚力、内摩擦角与含水率和冻融次数的回归方程。该方程能够直观模拟冻融对粉质黏土强度指标的影响规律,计算结果与实测结果吻合良好,可用于冻融后粉质黏土黏聚力和内摩擦角的计算。     

含水量对黄土结构强度影响的定量分析

分析了黄土强度的特点和各种影响因素，并以杨陵地区渭河北台原黄土为例，对影响黄土强度的主要因素，即黄土的结构强度和含水量以强度的影响进行了试验研究，探讨了不同生成时代风成黄土的结构强度与含水量的关系，建立了黄土结构强度随含水量变化的回归关系。     

易溶盐含量对原状非饱和伊犁黄土强度的影响

【目的】研究易溶盐含量和基质吸力对非饱和伊犁黄土强度的影响规律,为伊犁黄土地区工程建设提供参考。【方法】利用水膜转移法将配置好的盐溶液加入原状伊犁黄土土样中,制成3种不同易溶盐含量(5,14,26g/kg)土样,采用非饱和土三轴仪进行3种不同易溶盐含量下控制净围压(100,200,300kPa)和基质吸力(50,100,150kPa)的三轴固结排水剪切试验,测定并分析土样强度的变化规律。【结果】非饱和伊犁黄土的偏应力-轴向应变关系曲线均为硬化型;在相同净围压和基质吸力作用下,易溶盐含量14g/kg非饱和伊犁黄土的强度最高。非饱和伊犁黄土的有效黏聚力随基质吸力的增大而增大,随易溶盐含量的增加呈先增大后减小的趋势,易溶盐含量5,14,26g/kg的非饱和伊犁黄土在50,100,150kPa 3种基质吸力下的有效黏聚力分别为21.30,31.50,40.50kPa,33.10,44.80,58.10kPa和19.70,28.30,36.70kPa。有效内摩擦角随基质吸力的增大基本不变;随易溶盐含量的增加呈先减小后增大的趋势,分别为23.33°,22.35°,23.76°。随着易溶盐含量的增加吸力摩擦角分别为10.76°,14.04°,9.65°,呈先增大后减小的趋势,且增减速率相同。【结论】基于Barcelona模型建立的非饱和伊犁黄土弹塑性模型的剪切屈服面方程,具有可以考虑易溶盐含量和基质吸力两个因素耦合变化的优点,适用于易溶盐含量较高的伊犁黄土。     

含水量对黄土结构强度影响的定量分析

分析了黄土强度的特点和各种影响因素，并以杨陵地区渭河北台原黄土为例，对影响黄土强度的主要因素，即黄土的结构强度和含水量对强度的影响进行了试验研究，探讨了不同生成时代风成黄土的结构强度与含水量的关系，建立了黄土结构强度随含水量变化的回归关系。     

草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律研究

[目的]研究草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律。[方法]以阜新海州露天煤矿为工程依托,采用理论分析方法,建立了草本植物根系与土相互作用的力学模型,深化了草本植物根系固土改性的力学认识;采用直剪试验,选用马唐草与狗尾草为研究对象,研究了不同含根率与不同含水率共同作用下根-土复合体的抗剪强度及其相关参数的变化规律。[结果]根-土复合体的最佳抗剪强度与最优含根率相对应;2种草本植物根-土复合体抗剪强度随正压力的增加而增大,随含水率的增加而降低,在未达到含根率之前,随含根率增加而增大;根-土复合体黏聚力与抗剪强度变化规律相似,根系提高土体的抗剪强度主要体现在土体黏聚力的增加。[结论]该研究可为浅层边坡的固土稳定提供参考。     

增湿连窨工艺对茉莉花茶品质的影响

采用增湿连窨工艺探讨茉莉花茶窨制过程茶坯含水量的变化动态以及不同配花量对茉莉花茶品质的影响.结果表明:(1)不同配花量处理之间的外形、滋味、汤色得分差异不显著;(2)增湿10%和增湿15%处理间香气、滋味、汤色得分差异不显著,而外形得分差异达显著水平;(3)在窨制茉莉花茶过程中,茶坯含水量控制在15%-25%,其香气明显优于传统工艺,配花量可减少24%-32%;(4)配花量与香气得分之间呈多项式正相关,当配花量超过96%,茶坯吸香已趋于饱和;(5)茉莉花茶窨制过程中,VC和叶绿素含量都呈下降趋势,增湿连窨工艺下降更为明显.     

墙面绿化降温增湿效应对人体舒适度影响的研究

为研究墙面绿化的降温增湿效应,对绿化墙面进行连续测量,并以无绿化墙面作为对照,探讨温湿度对人体舒适度的影响。结果表明:当采用墙面绿化后,绿化墙体比对照墙体室内平均温度降低0.66℃;绿化墙体内外墙面温差为1.08℃;绿化墙体外墙面比对照墙体外墙面平均温度降低0.79℃;温湿度日变化中,温度最高点出现在13∶00左右,14∶00温度有所下降,湿度最低值出现在13∶00左右,温湿度变化呈现出负相关的关系。墙面绿化一定程度上可降低THI指数,提高人体舒适度,缩小室内外温度差。     

三轴状态原状结构性黄土基质吸力特性研究

【目的】研究三轴应力条件下原状结构性黄土的基质吸力特性,为黄土的工程应用提供参考。【方法】通过常规三轴试验,研究采自陕西西安、甘肃定西、新疆石河子的黄土1、黄土2和黄土3 3种原状结构性黄土的构度指标,分析构度指标随含水率的变化关系及基质吸力随构度指标的变化关系。在不同湿度、不同围压条件下,通过非饱和土三轴仪对原状结构性黄土进行控制气压力的常含水率试验,分析饱和度、围压对基质吸力的影响,并揭示常含水率剪切过程中基质吸力的变化规律。【结果】原状结构性黄土的基质吸力和构度指标均随含水率的增大而降低,基质吸力随构度指标的升高而增大,表明黄土的结构性越强,基质吸力相对越大;在固结过程中,试样基质吸力随着围压的增大而逐渐降低;在试样剪切过程中,不同含水率试样基质吸力随轴向应变的增长表现出不同的变化规律,3种供试黄土含水率(w)小于塑限含水率(即黄土1w=13%,15%,黄土2w=15%,18%,黄土3w=11%,13%)时,试样基质吸力随着轴向应变的增加而增大,当含水率大于等于塑限含水率(即黄土1w=18%,23%,黄土2w=21%,24%,黄土3w=16%,20%)时,试样基质吸力随着轴向应变的增加而减小。在初始含水率引起的饱和度变化及试样剪切过程中引起的饱和度变化两种情况下,试样的基质吸力有着不同的变化规律,前者呈单调下降趋势,后者在含水率小于塑限时呈单调上升趋势,在含水率大于等于塑限时呈单调下降趋势。【结论】结构性黄土基质吸力特性与湿度、构度、围压、饱和度等多种因素相关;土样含水率在大于等于塑限与小于塑限时基质吸力有着不同的变化趋势。     

考虑黄土结构性的修正邓肯-张模型研究

【目的】对基于重塑土建立的邓肯-张非线性模型进行修正,使其能够应用到具有结构性的天然原状黄土应力应变计算中。【方法】基于综合结构势对结构性的研究和常规三轴试验,分析了原状黄土的力学特性和应力比结构性参数与应变的关系,利用应力比结构性参数对原状黄土的应力应变曲线进行校正。将应力比结构性参数引入邓肯-张模型中对其进行修正,使其能够满足原状结构性黄土的应力应变计算。【结果】应力比结构性参数具有较好的变化规律,经过应力比结构性参数校正后的天然原状黄土应力应变曲线由软化或弱软化型曲线变成硬化型曲线。【结论】修正后的原状黄土应力应变曲线完全可以应用邓肯-张模型进行计算,模型参数合理有效,为邓肯-张模型在原状结构性黄土中的应用提供了一种新的方法和途径。     

非饱和黄土的结构变化特性

以陕西杨凌原状黄土和人工结构性黄土为研究对象,通过非饱和黄土的压缩试验获取的基本资料,求取非饱和黄土在不同结构状态下的综合结构势参数,研究了黄土在压缩试验状态下的结构变化特性。结果表明,对于原状结构黄土,含水率对结构性参数影响明显,含水率愈低同一压力下对应的结构性参数愈大,尤其在低含水率区域,含水率变化强烈影响黄土的结构性;对于人工结构性黄土,黄土的结构性受密度、含水率和水泥含量的耦合因素影响,总体表现为干密度愈低、含水率愈小、水泥含量愈高,黄土的结构性愈强。     

湿载条件下黄土结构性损伤演化特性研究

【目的】分析压缩和增湿条件下黄土结构性损伤的演化规律,为黄土地区的工程建设提供参考。【方法】对含水率为2%,5%,10%,18%,21%,25%的原状土及重塑饱和土(含水率为44%)进行侧限压缩试验,测定并分析不同含水率条件下黄土的孔隙比与压缩应力的关系。【结果】基于对试验结果的分析,当湿度较小时,原状黄土仍具有较高的结构强度,曲线比较平缓;反之,当压缩应力大于结构强度时,黄土的结构已经被破坏,压缩变形逐渐增大。基于应力分担的概念,建立了一个描述湿载条件下黄土结构性损伤演化特性的参数,并进一步分析了湿载条件下黄土结构性损伤的演化规律,表明随着湿载作用的增强,黄土结构性逐渐减弱,宏观上表现为抗力的减小。【结论】损伤演化规律能为黄土地区工程的设计和施工提供一定的参考,在工程设计和施工中,应充分考虑黄土结构的特殊性并提出相应的防护措施。     

膨润土掺量对重塑黄土抗拉强度的影响

【目的】探讨膨润土掺量、含水率和干密度对重塑黄土抗拉强度的影响,为西北地区黄土丘陵沟壑区沟道及坡面治理工程回填黄土拉张裂缝、滑塌等灾害的防治提供参考。【方法】以杨凌黄土为研究对象,制作不同膨润土掺量（0,30,60和90 g/kg）、不同含水率（15%,19%和23%）和不同干密度（1.47,1.57和1.67 g/cm³）共计20组重塑黄土试样,通过拉伸试验仪测定试样的单轴抗拉强度,并以膨润土掺量、含水率和干密度为变量分析试样抗拉强度的变化规律,然后通过压汞试验和扫描电镜试验测定试样内部孔隙大小、孔隙分布规律、土体颗粒结构、接触关系和孔隙内胶体形态,并对单轴抗拉强度的变化规律进行分析。【结果】含水率由15%提高至23%时,试样抗拉强度下降61.54%～71.35%;干密度由1.47提升至1.67 g/cm³时,试样抗拉强度提高115.81%～179.93%;膨润土掺量由0 g/kg提升至90 g/kg时,试样抗拉强度呈先上升后下降的变化趋势,在膨润土掺量为60 g/kg时抗拉强度达到最大,对应增幅为25.74%～57.03%;膨润土掺量为60 g/kg时,颗粒间大孔隙（直径大于5 000 nm）孔径分布密度最低,约为0.01 mL/g。【结论】含水率和干密度是影响重塑黄土抗拉强度的重要因素,膨润土对重塑黄土的抗拉强度有一定改良作用,在掺量为60 g/kg时改良效果最为明显。     

放牧强度对黄土丘陵沟壑区生物土壤结皮分布格局的影响

【目的】明确放牧强度对生物土壤结皮（生物结皮）分布格局的影响。【方法】以黄土丘陵沟壑区4个典型的退耕还林（草）县（市）的退耕草地为对象,以单位面积羊粪球数(羊粪球密度)表征放牧强度,将放牧强度划分为轻度（羊粪球数0~10个/m²）、中度（羊粪球数＞10~20个/m²）、重度（羊粪球数＞20个/m²）3个强度,分别记作G1、G2、G3,以退耕封禁草地为对照(G0),基于景观生态学方法,通过拍照和GIS图像处理,采用景观格局指数定量分析了生物结皮分布格局的变化。【结果】放牧影响退耕草地生物结皮的盖度及组成,其中G2和G3处理藓结皮盖度显著低于G0和G1处理;藻结皮盖度随放牧强度的增加呈增大趋势,地衣结皮盖度无显著变化。放牧降低了生物结皮厚度,其中G3处理生物结皮厚度显著低于G0和G1处理。随着放牧强度的增加,藻生物量呈增大趋势,但各处理间差异不显著;而藓生物量呈降低趋势。与G0处理相比,放牧显著降低了生物结皮斑块的连结度,而增加了分离度,其中G3处理斑块连结度显著降低,而分离度显著增加。随着放牧强度的增加,生物结皮斑块密度变化不显著,斑块盖度、斑块连结度降低,而景观形状指数、分离度增加。放牧强度与生物结皮斑块盖度、斑块连结度、斑块分离度之间显著相关,拟合结果显示均呈二次函数关系。【结论】中度和重度放牧强度（羊粪球数>10个/m²）导致生物结皮斑块破碎化及退化。     

人工挖孔灌注桩在工程中的应用

分析了人工挖孔桩在工程中的实际应用、造价，不同地质构造基础施工应采取的措施及存在问题，按着规范规定对于本地区地质结构做出准确分析，提出人工挖孔桩在本地区内推广使用的可行性。     

灌溉条件下黄土层的水盐效应研究

通过灌溉试验配合施尿素,钻探采取土样并对岩土浸提液电导率进行测定,研究了灌溉和施肥条件下非饱和黄土层的水流入渗规律和盐分变化特征。结果表明,黄土层中非饱和水入渗具有明显的含水量峰值带,其运移速度在0～6m的埋深带约为15～17cm/d,同时存在快速的超渗导管流;含盐量为615.82和815.07mg/L的灌溉水配合施尿素454.6和378.8kg/hm2的宽畦漫灌,可使上部6m黄土层电导率显著增加,最大点电导率增幅在黄土原区为2.12倍,在阶地区达4倍以上,表明灌溉水中的盐分、化肥的离解和灌溉入渗水流对黄土层的溶滤与淋洗作用,会显著影响黄土超根层盐分分布、运移和氮沉降。     

加入不同比例黄土对粪肥碳、氮养分保蓄的影响

采用室内培养方法研究了加入不同比例黄土对猪粪、牛粪两种粪肥培养过程中碳、氮养分保蓄及养分含量的影响。结果表明:加入黄土后猪粪CO_2和NH_3释放量显著降低,碳、氮保蓄率高于未加黄土处理;加入黄土后牛粪NH_3释放量显著降低,氮素保蓄率提高,而碳素保蓄率无明显变化,这与牛粪碳氮比相对较高,水溶性物质含量低,且较难分解的纤维素和半纤维素含量高,相对难以分解有关。随着黄土加入量的增加,土粪中各养分含量逐渐降低,这与加入黄土对粪肥养分的稀释作用有关。可见,加入适量黄土对减少粪肥分解过程中温室气体排放,保蓄粪肥碳、氮养分有重要作用。     

基于软件的环模结构强度分析

以软件为基础,在考虑模孔的情况下,对环模制粒机的环模进行了结构强度的静力学分析.结果表明:采用传统设计方法设计的环模,其结构强度可以满足使用的要求;同时,环模在旋转过程中,随着环模在制粒过程中的不断磨损,环模的壁厚减薄,强度减弱,疲劳失效的几率会不断增大.