摘要：土体是一种颗粒物质,其强度与变形特性具有显著的颗粒尺度效应。根据土体颗粒间的连结性状和微重比,将土颗粒划分为基体颗粒与加强颗粒。构建了反映土体内部材料信息和颗粒特征信息的土体胞元,基于应变梯度理论建立可以描述土体颗粒尺度效应的土体胞元模型。设计一系列饱和重塑土的直接快剪试验以研究土体直剪力学特性的颗粒尺度效应,并定量计算了土体胞元模型的应变梯度和內禀尺度等微细观计算参数。试验结果表明,土体的剪切屈服应力随加强颗粒体积比和平均应变梯度的增加而增加,且与加强颗粒体积比呈近似线性关系,与平均应变梯度呈抛物线关系;加强颗粒粒径对土体的剪切屈服应力影响不明显。土体剪切屈服应力的试验结果与土体胞元模型的预测结果一致。

摘要：土体是一种复杂的颗粒体系,其强度与变形具有显著的颗粒尺度效应。为考虑土体不同尺度土颗粒对其宏观力学特性的影响,根据土颗粒间相互作用产生的黏聚和摩擦物理效应而非纯粹几何尺寸,划分土颗粒尺度层次以构造反映土体内部材料信息和颗粒特征信息的土体胞元。基于土体不同尺度结构层次上力学响应的特征,引入微重比的概念,建立具有多尺度分层次理论框架的胞元土体理论,解释土体力学特性颗粒尺度效应的物理机制,把微细观土力学理论从定性分析推进到定量计算的水平。设计一系列饱和重塑土的三轴不固结不排水剪切试验对土体的颗粒尺度效应进行测试,并定量计算胞元土体理论的应变梯度和內禀尺度等微细观计算参数。试验和理论计算结果均表明,土体强度和变形的颗粒尺度效应随加强颗粒的体分比增加以及粒径减小而增强,反映出土体强度和变形显著的颗粒尺度效应;土体强度和变形尺度效应的理论预测与试验结果具有较好的一致性。

摘要：为考虑土体微细观结构特征对其宏观强度特性的影响,根据土颗粒的大小及其连结性状,以一定的尺寸界限将土体分成基体和加强颗粒2种介质,基于应变梯度理论,引入适应基体与加强颗粒变形相容性要求的几何协调微裂纹概念,建立可描述土体强度尺度效应并具有多尺度理论框架的基体–加强颗粒模型。该模型揭示土体的强度与内禀尺度、应变梯度、基体性质以及加强颗粒的粒径和级配有关。设计一系列非饱和重塑土的三轴固结不排水剪切试验以研究土体的强度尺度效应并定量计算反映土体强度尺度效应的内禀尺度参量。试验结果表明:土体的屈服应力随加强颗粒粒径的减小而增加且与加强颗粒含量之间呈线性关系,与内禀尺度之间呈抛物线关系;内禀尺度随加强颗粒的粒径和含量以及基体液性指数的增加而增加且与加强颗粒含量之间呈抛物线关系;土体屈服应力的试验结果与基体–加强颗粒模型的预测结果一致。研究成果对土体的强度理论发展有一定的参考价值。

摘要：以含5%腐殖酸的南沙重塑软土为研究对象,在水泥掺量为15%的基础上,分别添加石膏、矿渣、氢氧化钠、硫酸钠和萘系高效减水剂五种外掺剂,通过无侧限抗压强度试验和扫描电镜(SEM)分别研究不同外掺剂作用下固化软土强度特性及微观结构特征。试验结果表明:在水泥掺量为15%的基础上,固化效果最好的是外掺5%的石膏,其28 d强度达到0. 8 MPa,相比单掺水泥提高了2. 58倍,随后依次分别是外掺3%硫酸钠、0. 8%氢氧化钠、6%矿渣、1. 5%减水剂。SEM试验结果显示:在水泥基中掺入外掺剂后,南沙水泥土的孔隙度减小,其中外掺石膏孔隙最少,胶结最均匀。不同外掺剂固化后的南沙有机质软土28 d强度均高于0. 4 MPa。

摘要：淤泥在中国沿海发达城市分布广泛,因为强度较低无法满足工程实际的需要,常常需要用胶凝材料进行加固处理。本文以水泥、石灰、石膏、膨润土和苛性钠为外掺剂,通过正交试验,分析固化后的粘聚力、内摩擦角和抗压强度,获得了南沙淤泥地层固化剂的最优复合配比,为南沙地区淤泥固化剂的工程应用提供了一定的试验依据。

摘要：广州地铁某停车场U型槽基坑工程是广州地区首个采用TRD工法的基坑工程,详细介绍了TRD工法在广州地区复杂地层基坑工程中的设计方法和实施效果。基坑工程的实施过程和监测结果表明:水泥掺量为30%的TRD工法构筑的等厚度水泥土搅拌地下连续墙墙体的28 d无侧限抗压强度大于2.4 MPa,挡土和止水效果良好;内插H型钢TRD工法基坑支护结构对基坑位移和周边地面沉降的控制安全可靠,可为同类工程项目提供借鉴与参考。

摘要：采用表面处理方式对花岗岩残积土进行抗冲刷模型试验,结合扫描电镜观测微观测试技术,研究了喷洒式和拌合式微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation,MICP)表面处理对花岗岩残积土的抗冲刷性的改善效果并探讨其微细观控制机制。结果表明:经MICP表面处理后,碳酸钙可胶结表层花岗岩残积土颗粒,在表面形成团聚体,碳酸钙沉淀和团聚体连续胶结的形成硬壳层,可有效提高坡面土体的抗冲刷性能。研究结果可为花岗岩残积土边坡加固提供可靠的依据。

摘要：微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)可有效地胶结砂土,基于MICP加固机理,研发了一套系统的微生物砂桩模型试验装置,进行了微生物砂桩的室内模型试验,探索了微生物砂桩的成桩效果,测试了其无侧限抗压强度,分析了微生物砂桩的可行性和有效性。研究结果表明:MICP技术可在软土地层中形成胶结良好的微生物砂桩,其整体性较好,无侧限抗压强度达235 kPa,破坏形态为半脆性破坏。