小尺寸试样试验研究干湿循环下加筋膨胀土的强度与裂隙变化
研究采用两次压样法制备中间竖向加筋的小尺寸环刀试样,对素膨胀土与加筋膨胀土开展5次干湿循环下的低应力段直剪试验并观察裂隙变化。结果表明加筋复合体黏聚力显著提高且在干湿循环下基本保持不变,内摩擦角变化幅度较小。研究提出干湿循环下常规大尺寸格栅加筋膨胀土强度预测方法,并建议采用体积裂隙率预测土体强度参数。
推荐理由:小尺寸加筋试样直剪试验显示,加筋后黏聚力在5次干湿循环下基本不变,为膨胀土边坡加筋设计提供依据。
研究采用两次压样法制备中间竖向加筋的小尺寸环刀试样,对素膨胀土与加筋膨胀土开展5次干湿循环下的低应力段直剪试验并观察裂隙变化。结果表明加筋复合体黏聚力显著提高且在干湿循环下基本保持不变,内摩擦角变化幅度较小。研究提出干湿循环下常规大尺寸格栅加筋膨胀土强度预测方法,并建议采用体积裂隙率预测土体强度参数。
推荐理由:小尺寸加筋试样直剪试验显示,加筋后黏聚力在5次干湿循环下基本不变,为膨胀土边坡加筋设计提供依据。
研究提出真空预压-辐射式电渗技术,基于库仑定律建立重金属迁移模型,并通过自主研发的模型装置开展四组对比试验。结果显示,电渗开启48 h内,三种辐射式电极方案比传统真空预压-电渗排水量提升3.09%~6.93%,最终沉降量提高3.26%~7.07%,十字板剪切强度最高提升21.38%,重金属Cu去除效果提升8.15%~21.66%。
推荐理由:对比辐射式与竖向电极电渗的模型试验,给出排水量、沉降与Cu去除率的量化提升幅度。
研究通过自主研发的高精度水压控制-可视化模型试验系统,分析水压对间断级配砂层中盾构隧道渗流侵蚀的影响。低水压出现“地层空洞-局部潜蚀”模式,高水压加速形成“地表塌陷-集中潜蚀”模式,并驱动流动区(贯入阻力衰减54%)、粗颗粒区(衰减69%)、空洞区三级强度退化带;侵蚀经历“潜蚀-涌砂-阻塞”三阶段,渗漏孔间歇性阻塞可使隧道表面压力较侵蚀前高35%,影响范围从顶部渗漏孔向拱腰、拱底扩展。
推荐理由:模型试验揭示水压如何控制盾构隧道接缝漏损的侵蚀模式与三级强度退化带,可供接缝渗漏防控参考。
研究以黄原胶为改性剂,用湿法喷洒和干法混拌两种工艺改性污染地块原有粉质黏土覆盖层,并对比改性压实土、改性土-膨润土防水毯复合层、未改性土-土工膜复合层与未改性压实土四种阻隔构型。
推荐理由:研究给出黄原胶改性粉质黏土的气体渗透率与扩散系数实测区间,可供污染地块覆盖屏障选型参考。
研究针对现有透明土材料在陆地滑坡模型中透明度不足、制备工艺干扰力学性能、依赖液浸等问题,通过控制熔融石英砂粒径、气相二氧化硅配比及矿物油调配比例,研制出适用于非浸没条件的透明胶结材料。
推荐理由:针对透明土模型依赖液浸、透明度不足的问题,给出非浸没胶结材料的配比与透明度调控方法,可供滑坡物理模拟选材参考。
基于室内水槽模型实验,对25°、30°、35°、40°四组均质黄土斜坡开展降雨入渗与整体失稳过程研究,将变形破坏划分为坡表侵蚀及坡脚破坏、冲沟发育扩展、蠕滑-局部破坏和整体失稳4个阶段。坡度大于30°时湿润锋运移速率随坡度增大而降低,30°斜坡入渗速率与土体持水能力耦合最好、抗剪强度降低最快,更易诱发滑坡。40°斜坡失稳前临界体积含水率较25°斜坡高约19%,失稳时底部倾角变化幅度与坡度呈负相关。
推荐理由:四组不同坡度黄土斜坡水槽实验揭示30°时入渗与持水耦合最佳、抗剪强度下降最快,可供降雨型黄土滑坡坡度敏感性分析参考。
研究以西藏江达白格滑坡滑源区蚀变软岩为对象,采用现场调查、X衍射、电镜扫描、浸水崩解和三轴试验分析其物质组成、微观结构与水理特征,并按宏观表征和耐崩解指数进行蚀变程度分级。
推荐理由:研究以白格滑坡滑源区蚀变软岩为对象,给出蚀变分级与含水率对黏聚力、内摩擦角的影响规律,可供同类滑源区岩体评价参考。
研究将地下深部钻孔原位动水溶蚀试验与室内1 mL·min-1动水溶蚀试验相结合,首次获得原位环境下白垩系灌口组(K2g)石膏岩溶蚀速率值。原位试验中15 m、25 m处试件溶蚀强烈,30 d质量损失率超73%,年溶蚀速率近90 mm·a-1,35 m处速率仅为上部的1/4;25 m处地下水SO4 2-、Ca2+浓度是15 m、35 m处的1.5倍以上。
推荐理由:研究把钻孔原位动水溶蚀与室内试验对照,给出原位环境下石膏岩溶蚀速率与强度劣化路径,可供地下工程遇石膏地层时评估风险参考。
研究以电石渣、赤泥、高炉矿渣和硅灰制备CG、CGS、RCG、RCGS四种全固废地聚物隔离墙材料,养护7 d后无侧限抗压强度与渗透系数均满足水泥基隔离墙防渗设计要求,其中CG体系经10级干湿循环后仍满足要求。
推荐理由:四种全固废地聚物隔离墙材料的干湿循环试验,给出中-大孔占比≤5%这一防渗劣化判据,可供隔离墙配比设计参考。
研究采用糊化木薯粉改良黄土,通过变水头渗透试验、土-水特征曲线测试、压汞实验和扫描电镜观察,评估80%、85%、95%三种压实度下改良土的渗透性能与孔隙结构。结果表明,80%压实度改良土的饱和渗透系数为1.35×10⁻⁶ cm·s⁻¹,较素黄土降低两个数量级以上,且优于95%压实度素土,可减少防渗工程对高压实度的依赖。
推荐理由:研究用糊化木薯粉改良黄土,在80%压实度下把饱和渗透系数降低两个数量级,为低能耗防渗提供可迁移思路。
以华能正宁电厂二期场地4.0~34.0m深厚层黄土为对象,研究先按单线法测定原状土样自重湿陷系数,再对传统固结仪加装振动荷载装置测得振动作用下的附加湿陷系数并计算湿陷量。结果显示各黄土土层自重叠加振动湿陷量与自重湿陷量之比为1.1~2.2倍,土层总湿陷量为自重湿陷量的1.6倍,可为有工程振动的黄土场地湿陷性评价提供参考。
推荐理由:通过加装振动荷载的固结仪测得附加湿陷系数,给出振动作用下黄土湿陷量可达自重湿陷量1.6倍的实测依据。
研究通过 pH 3~13 的崩解试验,结合 Zeta 电位、激光粒度分析与扫描电镜,揭示酸碱变化对花岗岩残积土崩解行为的影响规律与微观机理。崩解模式分为线性型(pH=3~11)与反 L 两阶段线性型(pH=12~13),崩解曲线斜率可作为抗崩解能力的定量指标。
推荐理由:通过宽 pH 崩解试验与微观测试,给出不同酸碱环境下花岗岩残积土抗崩解能力的差异及机理,可供边坡浅层防护与化学改良参考。
研究以黄土高原近期发生的北郭黄土落水洞—滑坡灾害链(SLDC)为例,结合现场调查、GIS 空间分析、室内试验与物理模型试验,分析其时空演化特征及落水洞崩解与湿陷对灾害链发展的控制作用。
推荐理由:以黄土高原北郭灾害链为例,用现场调查、室内试验与物理模型拆解黄土落水洞如何触发并放大滑坡。
研究以2023年Ms 6.2积石山地震触发的Zhongchuan流滑为原型,开展逐级增强地震荷载的振动台试验,研究黄土缓坡失稳的启动与演化机制。结果显示缓坡加速度放大具有地层依赖性,显著放大出现在饱和黄土层上部与坡面;超孔隙水压力优先在饱和黄土层内累积,随地震强度由局部区域发展为连续高压带,反映液化的渐进发展。
推荐理由:以2023年积石山地震中川流滑为原型,用振动台试验揭示饱和黄土缓坡液化的层位放大与孔压带演化过程。
一项发表于 Rock Mechanics and Rock Engineering 的研究用Leeb回弹硬度(HL)估算完整岩样的单轴抗压强度(UCS),分析了23种岩类共168个NX直径岩芯,其中13种为熔结凝灰岩。
推荐理由:基于168个岩芯的试验数据,给出用Leeb硬度与干密度估算单轴抗压强度的实用图表,并说明其对软弱火山碎屑岩的优势。
挪威科技大学岩石力学实验室用GCTS RTR-4000三轴试验系统,对取自瑞典哥德堡Bratterås两个钻孔的45 mm花岗闪长岩芯单节理试样开展静水与差动三轴试验,测定了节理的抗剪强度、剪切刚度和法向刚度。
推荐理由:研究用三轴试验同时测定天然节理的抗剪强度、剪切刚度与法向刚度,并给出与Patton准则的参数换算关系。
研究提出能量等效卸载模量框架,用单轴分级循环加卸载试验建立归一化应力相关模量,再用于单轴单调压缩试验的能量分解,消除了基于固定卸载模量的传统算法在多孔岩石初始压密段出现的非物理负耗散误差。
推荐理由:针对多孔礁灰岩提出变卸载模量能量分解方法,消除初始压密段的负耗散误差,为能量法评价礁灰岩损伤提供可迁移做法。
中国科学院武汉岩土力学研究所团队结合饱和三轴剪切试验、扫描电镜、核磁共振与CT,研究原状强膨胀土在干湿冻融(WDFT)循环下的剪切行为与结构劣化。经历多次循环后抗剪强度平均下降22.6%,5次WDFT循环后裂隙发育度达90.35%,内摩擦角降低9.13%、黏聚力降低38.2%,且强度参数与初始裂隙发育呈显著线性关系。
推荐理由:通过干湿冻融循环试验量化原状膨胀土裂隙发育与强度衰减的对应关系,为膨胀土浅层滑坡机制分析提供可参考的试验依据。