冻融作用对草甸土物理力学性质的影响

以与棕壤土穿插分布的草甸土为研究对象,采用室内冻融循环试验得出不同冻融循环次数与土壤含水率条件下草甸土容重、孔隙度、渗透性以及抗剪强度等物理力学性质的变化规律。结果表明:随冻融循环次数的增加,土壤容重、粘聚力先减小后增大,之后趋于稳定,内摩擦角略有增大;而孔隙度、渗透系数则先增大后减小,之后趋于稳定,当循环次数在1～5次之间,孔隙度、渗透系数增大较明显,但增大幅度减小;在相同冻融循环周期条件下,随含水率的增大,土壤容重、土壤孔隙度、土壤渗透系数、土壤粘聚力和内摩擦角均呈现出减小的特征。     

夯实水泥黄土抗剪强度试验研究

为了探索夯实水泥土桩在黄土地区的适宜性及可靠性,通过直接剪切试验,分析了不同影响因素对夯实水泥黄土抗剪强度及相关指标的影响。结果表明,夯实水泥黄土的强度较原状黄土有很大提高;夯实水泥黄土的抗剪强度和粘聚力均随着初始含水量的增大先增大后减小,在最优含水量附近有一峰值;夯实水泥黄土的抗剪强度和粘聚力均随着水泥掺入比的增加而增大;内摩擦角与各影响因素之间未发现明显的变化规律。     

沙漠-黄土高原过渡区砂质黄土强度试验研究

【目的】研究含水率与干密度对砂质黄土强度的影响,揭示土体力学强度与结构强度对沙漠-黄土高原过渡区砂质黄土边坡滑塌的影响。【方法】通过直接剪切试验,分析了砂质黄土含水率(7%,11%,15%和19%)、干密度(1.60,1.65,1.70和1.75 g/cm~3)、砂粒质量分数(30%,35%,40%和45%)对抗剪强度及其参数的影响。在此基础上,通过砂质黄土构度试验,分析其结构强度特性规律并建立其与抗剪强度之间的关系,对比分析含水率、土性(砂质黄土、粉质黄土、黏质黄土)对构度的影响。【结果】砂质黄土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随着含水率的增大而逐渐减小,含水率由7%增加到19%时,其黏聚力由5.5 kPa降低至2.0 kPa,内摩擦角由33.22°降低至26.98°。砂质黄土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随着干密度的增大而逐渐增大,干密度由1.60 g/cm~3增加到1.75 g/cm~3时,其黏聚力由5.5 kPa增加至60.5 kPa,内摩擦角由25.64°增加至26.15°。砂质黄土的抗剪强度、内摩擦角随着砂粒质量分数的增大而逐渐增大,黏聚力随着砂粒质量分数的增大而逐渐减小,砂粒质量分数由30%增加到45%时,其黏聚力由3.82 kPa降低至1.48 kPa,内摩擦角由22.56°增加至25.42°。砂质黄土、粉质黄土、黏质黄土的构度均随着含水率的增加而逐渐降低,含水率由7%增加到19%时砂质黄土构度下降了38.83%,粉质黄土构度下降了84.57%,黏质黄土构度下降了34.89%。随着砂质黄土构度的增加,其抗剪强度也随之增加,亦即结构性越强其抗剪强度越大。【结论】含水率与干密度对砂质黄土剪切强度及结构强度影响较大,应重视因含水率增加或干密度降低使得土体剪切强度及结构强度降低,进而引发黄土滑塌的灾害。     

可溶性盐浓度对土的抗剪强度指标影响的研究

本文通过对人工制备的不同盐浓度的盐渍土的抗剪强度及其指标进行研究发现:随着土样中可溶性盐浓度的增加,土的粘聚力约呈线性下降的趋势,内摩擦角近似呈线性上升趋势.土样中的可溶性盐浓度在不同范围内变化时,其抗剪强度的变化趋势分别由粘聚力或内摩擦角决定.土祥的可溶性盐浓度与土样的抗剪强度、粘聚力、内摩擦角之间存在非常强的函数关系.     

快剪条件下柠条和沙地柏根系提高土壤抗剪特性研究

采用直剪仪对2种沙生植物的重塑的根~土复合体及素土进行快剪试验,探讨其抗剪强度以及根径和垂直压力对抗剪强度的影响,结果表明:柠条(Caragana m icrophyllaLam.)、沙地柏(Sabina valgarisAnt.)根~土复合体在1.5m(25kPa)的浅层土体范围内抗剪强度均大于素土,2种植物根~土复合体的综合内摩擦角与素土相比差异不明显;在根径相同(1.25mm)的情况下2种植物根~土复合体的粘聚力均大于素土,其粘聚力增加率的变化范围在31.6%~46.23%之间,大小为柠条>沙地柏;2种植物随着根径的增加,复合体的抗剪强度均有不同程度的增大。     

ST-1固化剂对崩岗洪积固化泥沙抗剪特性的影响

采用ST-1固化剂对典型崩岗洪积泥沙进行固化,通过击实试验和三轴剪切试验分析ST-1固化剂掺量、养护龄期与固化泥沙抗剪强度的关系.结果表明,固化泥沙的最优含水率为12.83 g·kg^-1,所对应的最大干密度为1.88 g·cm^-3;固化泥沙的应力—应变曲线为应变软化型,土样表现出脆性破坏特征;抗剪强度随着围压的增大而增大,围压为200 kPa时抗剪强度最大,达到3 707 kPa;随着养护龄期的延长,黏聚力先增大后保持稳定,第14天黏聚力达到最大值,为381 kPa,内摩擦角整体也呈现增大趋势,最大值可达53°;随着ST-1浓度的增大固化土黏聚力增大,但内摩擦角变化不明显.因此修筑拦砂坝时可适当增加围压,并且养护龄期选择7～14 d,固化剂浓度选择0.03%,以达到较高强度.     

封闭条件下粉质黏土冻融交界面抗剪强度研究

封闭条件下,对重塑粉质黏土试样作冻融处理。在试样融化过程中将冻融交界面融化到指定位置,以快剪试验研究冻融交界面处土体抗剪强度参数粘聚力c、内摩擦角φ数值变化,冻融交界面附近土层含水率及冻融交界面处抗剪强度参数与界面附近水分变化关系。结果表明,冻融界面土体粘聚力和内摩擦角总体均随界面含水率增大而减小,粘聚力受含水率影响较大,其中初始含水率为24%试样降幅最大,达10.79%;而内摩擦角影响较小。界面附近含水率增加,增幅随试样初始含水率增大而增大。     

三峡库区花岗岩山地林木对坡面稳定性影响的研究

根据土力学原理，采用实验和野外调查相结合的方法，对长江三峡库区花岗岩山地林木固持土壤、稳定坡面作用进行了研究．认为内摩擦角是决定坡面稳定的重要因素，经实验得出内摩擦角与土层深度显著相关，林地土体的内摩擦角大于农耕地的内摩擦角；土体抗剪强度与土层深度呈正相关关系，土层越深其抗剪强度越大，林地土体的抗剪强度大于农耕地的抗剪强度．由典型坡面实地测量，得到坡面平均坡度值为：农耕地２８．７°，林地３８．７°．林地比农耕地高１０°，反映出林木在保持水土、稳定坡面中的重要作用．     

草本植物根系对土体加筋的效应

通过从野外直接挖取地毯草、弯叶画眉草、牛筋草根系,与海南地区红黏土随机混合制作成重塑加筋土复合体,分析不同含水率、不同含根率下,不同植物对土体的加筋效应。试验表明:植物根系能显著提高土体的抗剪强度,随着土体含根率的提高,根系土体的抗剪强度值越大;重塑根系土体的抗剪强度值随着土体含水率的降低而增加;重塑加筋土体的黏聚力随含根率增加而增加,随含水率的提高而降低;重塑加筋土体的内摩擦角有一定程度的提高,但是变化较小;弯叶画眉草重塑土体的加筋效果较好。     

华南地区崩岗侵蚀区土壤水分含量对土体抗剪强度的影响

崩岗是华南花岗岩红壤区特殊的水土流失形式,而广东省的崩岗侵蚀隐患最为突出。选择广东省崩岗侵蚀典型区,通过野外采样和室内直接剪切试验,研究不同土壤水分含量对崩岗侵蚀区土体抗剪强度的影响(烘20 min、烘10 min、自然含水量、浸30 s和水分饱和)。结果表明:土壤水分对土体强度影响显著,当土壤含水率在15%时,对应的黏聚力c和内摩擦角φ指标均出现峰值;黏聚力c指标变化幅度较大,随着土壤水分含量的增加呈现先增大后减小的趋势,而内摩擦角φ一直处于衰减状态;抗剪强度指标随土壤水分含量变化呈非线性衰减,因此在评价崩岗稳定程度时,可依据土壤水分含量和抗剪强度指标作出预测。     

陕北水蚀风蚀交错区不同植被下生物结皮的发育特征研究

研究了黄土高原典型流域内不同植被下生物结皮的厚度、容重和抗剪强度等变化特征。结果表明:不同植被下黄土生物结皮的发育程度差异较大,表现在结皮的厚度、抗剪强度和容重几个指标上,总体发育程度顺序为:乔灌下结皮>多年生草本下结皮>一年生草本下结皮。随着生物结皮的发育和演替,结皮厚度增加,但增加幅度相对缓慢;结皮容重呈降低趋势,土壤孔隙结构得以改善;结皮抗剪强度不断增大,表明其控蚀效果相应增强。生物结皮的覆盖度和厚度均明显表现为:阴坡>阳坡,而容重变化则相反,即阴坡<阳坡;抗剪强度表现为阳坡略大于阴坡。说明坡向对生物结皮的发育具有显著影响。不同植被和坡向下生物结皮的发育特征出现差异,其水文生态功能理应有所不同,这在今后的研究中应予以重视。     

崩岗区岩土抗剪强度主要影响因素及衰减机理分析

根据崩岗侵蚀区红土发育于花岗岩且受干湿变化影响显著的性质,通过室内直剪试验,分析了5种干湿效应水平(风干48 h、风干24 h、自然含水率、浸水30 s和浸水60 s)崩岗侵蚀区岩土抗剪强度变化规律,并运用灰色关联法研究了影响岩土抗剪强度指标的主要因素。结果表明,土壤黏聚力c和内摩擦角φ随干湿变化呈非线性衰减趋势;在风干阶段影响抗剪强度前3个主要因素大小依次为塑性指数游离氧化铁黏粒含量,主要受裂隙性影响,而在增湿阶段影响程度大小依次为干密度水溶性盐黏粒含量,基质吸力是控制抗剪强度衰减的主要因素。     

三七种子的物理机械特性试验

测定了不同含水率的三七种子的三轴尺寸、密度、内摩擦角、休止角以及与不同材料间的静、动滑动摩擦角和漂浮速度。结果表明:三七种子长、宽、高范围分别为5.2~7.2 mm、4.8~6.8 mm和4.0~6.0 mm;平均直径为5.62 mm,球度为90.86%,近似球体;三七种子的密度随含水率的下降逐渐减小,且与含水率呈线性相关;种子内摩擦角、休止角、滑动摩擦角皆随含水率下降呈先减小,再增大,后减小的趋势;种子平均漂浮速度为5.77~8.96m/s,平均漂浮速度与种子含水率呈正相关。     

棉秸秆力学性能测试试验研究

[目的]通过研究棉秸秆的力学性能,为梳齿式采棉机、棉秸秆切割、残膜回收等机具的设计提供必要的基础参数数据.[方法]采集不同时节的棉秸秆,利用真空干燥箱测定棉秸秆含水率,万能材料试验机测试棉秸秆的剪切、弯曲、拉伸、压缩的力学性能.[结果]当含水率在20;～40;时,棉秸秆的抗剪强度、抗压强度变化不大,平均抗剪强度和平均抗压强度分别集中在19.3～21.2、11.65～13.07 MP;抗拉强度随着含水率的增大而增大,其值集中在26.5 ～45 MP;破坏时所需的平均最大弯曲力随着含水率的增大而降低,其值集中在125～268.11N.[结论]棉秸秆的力学性能与其直径和含水率密切相关;棉秸秆随着含水率或直径的增大,抗拉强度随之增大,破坏时所需的最大弯曲力随之降低;含水率对抗剪强度和抗压强度变化的影响不大,但抗剪强度和抗压强度随着秸秆直径的增大而增大;棉秸秆的采集时间秋季、初冬比翌年3月的平均含水率要高,且棉秸秆表皮的含水率对整个棉秸秆的含水率影响较大.     

紫色泥岩土壤＜2 mm岩屑及其对抗剪强度的作用机制

【目的】土壤抗剪强度是反映土壤抗滑、抗侵蚀及抗倾覆稳定性的重要指标。而紫色土中大量岩石碎屑能够显著影响土壤抗剪强度。但过去的研究主要集中在＞2 mm的岩石碎屑上,而＜2 mm的岩石碎屑却被忽视。因此,研究＜2 mm岩屑及其对抗剪强度的作用机制对紫色土区域土壤资源的可持续发展有非常重要的实践指导意义。【方法】以紫色泥岩发育的坡耕地土壤为研究对象,采用吸管法测定土壤颗粒组成,采用应变控制式直剪仪测定土样在不同含水率和垂向压力下的抗剪强度,通过对比分析研究＜2 mm的岩石碎屑及其对抗剪强度的作用机制。【结果】从坡顶至坡谷,坡顶至坡脚旱地土壤与母岩的颗粒组成呈极显著性相关,而坡脚与坡谷水田土壤与母岩的颗粒组成的相关性则不显著,即紫色泥岩发育的旱地土壤的颗粒组成与其母岩的颗粒组成具有高度的一致性;土壤中＜0.25 mm颗粒累积含量在99.84%-99.91%,其中,以＞0.25 mm岩石碎屑存在的土壤颗粒的比例为0.96%-57.82%,以＞0.25 mm团聚体存在的土壤颗粒的比例为6.33%-19.66%,随着位置高程的降低,土壤中岩石碎屑含量减少,且旱地土壤中岩石碎屑的含量显著高于水田土壤;而团聚体及黏粒含量则逐渐增加。在土壤含水率从7%增加到25%的过程中,土壤水分对旱地土壤黏聚力的影响要小于水田土壤;内摩擦角随着土壤含水率的降低而线性减小,且随着位置高程的降低,土壤水分对内摩擦角的影响逐渐增大;在相同垂直压力下,土壤水分对土壤抗剪强度的影响同样也随着位置高程的降低、岩石碎屑含量的减少而增大。【结论】在紫色泥岩发育的土壤中存在大量＜2 mm的岩石碎屑。这些＜2 mm岩石碎屑的存在改变了对传统土壤团聚体的认识,使得土壤团聚体可进一步细分为先天团聚体（＜2 mm岩石碎屑）以及后天团聚体（水稳性团聚体）。同时,土壤中这些＜2 mm岩石碎屑能够降低土壤水分对黏聚力及内摩擦角的影响,从而降低土壤水分对土壤的抗剪强度特性的影响。     

土体抗剪强度的理论分析与计算

本文用土工原位测试方法和弹塑性理论分析推导出了土体的抗剪强度、凝聚力和内摩擦角的计算公式．为土体的稳定分析提供了一种更为精确的计算方法．     

建立景迈茶区春季晒青毛茶指纹图谱的研究

确定了建立景迈茶区春季晒青毛茶高效液相指纹图谱的方法:采用线性梯度洗脱,以乙腈和2%乙酸水溶液为流动相,检测波长280 nm,柱温30℃。景迈茶区不同晒青毛茶样品的指纹图谱具有极高的相似度,但景迈茶区晒青毛茶的标准图谱与其他地区茶样间的相似度差异较大。     

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。     

膨胀土强度特性的试验研究

【目的】研究膨胀潜势、含水率对膨胀土抗剪强度的影响,为膨胀土强度理论研究及其工程应用提供参考。【方法】采用固结不排水试验方法,通过TFB-1型非饱和土应力应变控制式三轴仪,分别测定取自陕西汉中、安康的2种膨胀土样及2种土样1∶1(质量比)混合土(简称汉中土、安康土、混合土)3种不同膨胀潜势的膨胀土在不同含水率下的抗剪强度指标,应用Microsoft Excel软件,绘制3种膨胀土的抗剪强度指标与含水率、自由膨胀率的关系曲线,探讨膨胀土抗剪强度与含水率、膨胀潜势的关系及变化趋势。【结果】3种膨胀土的含水率与非饱和膨胀土的抗剪强度指标呈负相关关系,当含水率由12%增大到24%时,汉中土、混合土、安康土3种膨胀土的黏聚力分别降低56.83,53.74和61.61kPa,三者的内摩擦角分别降低7.87°,9.12°和9.58°;3种膨胀土的膨胀潜势与非饱和膨胀土的抗剪强度指标呈正相关关系,汉中土、混合土、安康土的膨胀潜势依次减弱,当三者分别处于同一含水率(12%,15%,18%,21%和24%)时,汉中土、混合土、安康土的抗剪强度指标依次减小。【结论】非饱和膨胀土的抗剪强度与含水率、膨胀潜势密切相关。     

粗粒料抗剪强度参数三轴试验研究

试验材料采用原料场颗粒级配进行缩尺制备,通过三轴试验对试样抗剪强度指标进行对比分析,得到同一种粗粒料相同围压下,最大主应力比随着试验方法固结排水剪（CD）、固结不排水剪（CU）、不固结不排水剪（UU）的变化而减小,内摩擦角也随之减小的变化规律,证明了同一种粗粒料在不同实验方法下,总应力强度线及强度指标φCD〉φCU〉φUU的变化规律。