摘要：钻孔剪切试验是一种土体抗剪强度参数的原位测试新方法,近年来在国内被逐步推广应用。为揭示重塑黄土的钻孔剪切变形与强度特性,对传统钻孔剪切仪进行改进,增加法向位移和剪切位移观测系统,设计钻孔剪切室内模型试验装置,通过模型试验探讨首级法向压力、分级法向压力增量、固结时间和加载剪切方式等对抗剪强度参数测试结果的影响规律,并总结钻孔剪切试验参数的控制方法,用于指导采用垫层法和挤密法处理黄土地基的钻孔剪切试验,试验结果表明,法向位移曲线包括初始变形段、似弹性变形段和塑性变形段:剪切位移曲线包括似弹性增大段、塑性变形段和剪切破坏段;施加的法向压力应控制在法向位移曲线的似弹性变形段范围内:分级加载剪切法与分别加载剪切法测得的抗剪强度参数差异不显著,前者较于后者的黏聚力偏小2.3~3.5 kPa,内摩擦角偏大0.8°~2.4°。

摘要：针对黄土填方场地的沉降变形问题,通过进行不同初始含水率和干密度的重塑黄土的高压固结试验,发现荷载与干密度的比值(p/pd)与荷载(p)呈很好的线性关系,并以此为依据建立了不同厚度(荷载)填方场地的沉降预测模型。该模型有k和b两个参数,其中k随着初始含水率(w_0)或初始干密度(p_(d0))的增大而减小,三者之间的关系为:p_(d0)k+w0=1;b主要与初始干密度有关,随着初始干密度增大而减小。与前人基于孔隙比和荷载关系所建立的压缩变形计算模型的对比分析发现,用干密度和荷载表示土压缩性的方法与试验数据拟合精度更高,且线性相关性更强,更适合于重塑黄土的压缩变形预测。

摘要：为研究主应力方向和大小耦合变化对土体应力-应变状态及非共轴性的影响,采用空心圆柱扭剪仪对饱和重塑黄土开展一系列循环扭剪试验,分析了应力-应变状态和非共轴角的变化规律及影响因素。试验结果表明:轴向应变始终处于压缩状态,环向应变先负向累积再正向累积,径向应变基本处于受拉状态,剪切应变的受拉与受压状态交替出现,轴向、环向和剪切应变曲线的波动特性明显,而径向应变曲线的波动特性弱,说明循环荷载作用下各应变分量表现出不同的发展规律;轴向和径向应变及环向和剪切应变变化幅值随中主应力系数的增大先增大后减小,说明中主应力系数影响各应变分量的累积;随着主应力方向角旋转范围的增大,轴向和径向应变逐渐减小,环向应变由负向往正向变化的趋势提前,剪切应变变化幅值逐渐减小,说明主应力方向角旋转范围影响各应变分量的发展趋势;剪切和正偏应力-应变曲线滞回现象明显,且刚度发生循环强化,但剪切刚度的循环强化比正偏刚度更明显,说明土体出现次生各向异性,这是引起非共轴现象的内在因素;非共轴角变化曲线随中主应力系数的增大先下移后上移,随循环次数的增大而逐渐上移,随偏应力幅值的增大其变化范围增大。可见,循环荷载下中主应力系数、循环次数和偏应力幅值可显著影响饱和重塑黄土的应力-应变状态及非共轴性,在黄土工程设计和本构关系研究中应加以考虑。

摘要：以西安Q3重塑黄土为研究对象,对经受冻融作用后的黄土试样开展电镜扫描和直剪试验,研究重塑黄土冻融过程微观结构和剪切强度变化规律.结果表明:重塑黄土体冻融过程微观结构发生显著变化,主要表现在冻融过程中骨架颗粒间冰晶生长导致的土体大骨架颗粒数量显著减少.冻融过程土体表面结构特征发生改变,其破坏程度与土体初始条件相关,含水率越高,冻融周期越多,土样表面特征破坏越明显.重塑黄土粘聚力随冻融周期增加以指数规律衰减,随含水率增加呈线性减小趋势,随千密度增加呈线性增加趋势.内摩擦角冻融过程变化规律不明显.基于室内试验数据,最终提出了重塑黄土粘聚强度劣化模型.

摘要：“治沟造地”修建水库,导致土地盐渍化,而盐渍土的渗透性是影响工程设计、施工安全的重要因素,因此阐明不同盐分含量及类型条件下的重塑黄土渗透性至关重要。通过制备不同盐分含量的钠、钙盐重塑黄土试样,开展一系列室内变水头饱和渗透试验,探析重塑黄土渗透系数随盐分含量的变化规律。结果表明:随盐分含量增加,重塑黄土饱和渗透系数逐渐减小,两者呈负指数相关,含盐重塑黄土渗透系数与不含盐重塑黄土相比均有不同程度减小;同一盐分含量条件下,钙盐黄土的渗透系数小于钠盐黄土的渗透系数。采用核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术,测取重塑黄土的孔隙水赋存状态与孔隙结构随盐分含量与类型的变化;当盐分含量小于2%时,随盐分含量增加,孔隙水赋存状态与孔隙结构的变化使重塑黄土渗透系数迅速减小;当盐分含量大于2%时,随盐分含量增加,孔隙水赋存状态变化使重塑黄土渗透性增加,而孔隙结构变化使重塑黄土渗透性减小且对渗透性的影响占主导,因此重塑黄土的渗透系数缓慢减小;同一盐分含量条件下,钙盐重塑黄土的孔隙水赋存状态和孔隙结构的变化比钠盐重塑黄土更显著。

摘要：为研究重塑黄土的崩解特性及其与影响因素之间的关系,利用自制崩解试验仪对32种不同干密度、不同初始含水率的黄土试样进行崩解试验,分别得出了试样崩解速率与干密度、初始含水率、有效空隙率的关系曲线,并以土-水特征曲线为基础,分析了试样孔隙结构对其崩解性能的影响。试验结果表明,同一初始含水率下,随着干密度的增加,试样崩解速率呈指数函数形式衰减且衰减速率随初始含水率的增加而近线性增加;同一干密度下,随着初始含水率的增加,试样的崩解速率有降低趋势,但下降趋势并不显著。通过分析干密度、初始含水率与崩解速率的关系,结合试样土水特征曲线,讨论了孔隙结构对崩解速率的影响,并研究了试样崩解速率与有效空隙率的关系,试样崩解速率的分布以有效空隙率等于8%,22%为分界线明显分区,研究认为由于试样制备压实过程中,形成了不同的孔隙结构。

摘要：黄土广泛分布于中国西北地区。随着人类社会的发展,越来越多的工程项目需要在黄土地区展开。黄土的特殊性质导致其具有水敏感性,这种水敏感性的典型表现便是湿陷;而黄土的湿陷与其微结构的变形过程紧密相关。以重塑黄土为研究对象,在反复湿陷试验的基础上,对不同含水量、不同湿陷次数的重塑黄土试样进行CT扫描与电镜扫描等微观试验,结合IPP图像处理软件对微观试验结果进行定性与定量分析,得到重塑黄土湿陷性与其微结构的关系。认为:(1)黄土的自重湿陷系数主要受其含水量的影响,即含水量越小,越容易湿陷;且当含水量为6%时试样具有二次湿陷性;不同含水量的试样随着湿陷次数的增加,湿陷系数逐渐减小,且经过3次湿陷后其自重湿陷系数均趋于一个稳定的值;(2)随着湿陷次数的增加,土体中大的团粒与大孔隙逐渐消失,土体密度逐渐均匀,颗粒丰度逐渐变大,孔隙颗粒面积比逐渐减小,颗粒定向角度逐渐趋于水平;(3)黄土发生湿陷的主要原因是水的浸润或溶滤作用导致其结构强度的弱化,使大的团粒逐渐崩解成小颗粒填充到孔隙中造成土体压密。

摘要：通过冻融条件下西安Q3原状和重塑黄土的电镜扫描观测和三轴固结渗透试验,对比分析了冻融作用对原状和重塑黄土渗透特性的影响规律。结果显示:冻融条件下原状与重塑黄土微观结构均发生明显变化,土体胶结连接强度变差且颗粒排列更加松散,孔隙比增加,渗透性增强。冻融作用对原状和重塑黄土表面结构破坏均较严重,但原状黄土表面结构破坏程度较重塑黄土更为强烈;冻融过程产生的裂缝使得土中水分渗流和迁移的通道形成,导致原状与重塑黄土体渗透性增强。冻融条件下原状与重塑黄土渗透系数随含水率增加均先增大后减小,表现出抛物线变化特征;渗透系数随冻融次数增加均先增大然后趋于稳定,表现出指数增大特征;渗透系数随围压增大均先减小然后趋于稳定,表现出指数下降特征;相同条件下原状黄土渗透系数高于重塑黄土;原状与重塑黄土渗透系数差异随围压增大逐渐减小。

摘要：为了研究不同击实能、含水率对重塑黄土(填方土体)抗剪强度的影响,以延安地区Q4黄土为研究对象,开展了击实能分别为592.2、1342.4、1820.2、2684.9 kJ/m^3条件下的直剪试验。研究结果表明:重塑黄土的干密度随击实能的增大而增大,最优含水率随击实能的增大而减小;不同击实能作用下重塑黄土抗剪强度均与垂直压力成正比;各击实能条件下重塑黄土的黏聚力在最优含水率的两侧呈现出先递增后递减的变化趋势,内摩擦角随着击实能的增大而增大。研究结果可为山区高填方煤矿场地地基处理提供参考。

摘要：【目的】研究冻融作用对重塑黄土渗透特性的影响,为季节冻土区黄土边坡、道路及堤坝等工程的设计和施工提供参考。【方法】以Q3黄土为研究对象,在封闭系统下进行快速冻融循环试验,每个循环为-20℃冻结12h,20℃融化12h,冻融循环次数分别为0,2,4,5,10,14,17和20。将干密度为1.7g/cm^3、含水率为18.0%的重塑黄土样制成长×宽×高为1cm×1cm×2cm的长条形样品,然后置于高低温试验箱进行冻融循环处理;将冻融后的样品风干后进行扫描电镜观察,并定量分析重塑黄土的骨架颗粒形态、连接方式、孔隙形态及孔隙面积比等微观结构特征。同时制作含水率分别为15.0%,18.0%,21.0%,28.0%及饱和含水率的土样,分5层压制成干密度分别为1.4,1.5,1.6和1.7g/cm^3的黄土三轴样,然后置于高低温试验箱进行冻融循环试验;最后在围压分别为100,200,300和400kPa条件下进行三轴黄土渗透试验,分析围压、含水率、干密度和冻融循环次数对黄土渗透特性的影响。【结果】冻融作用对土体表面结构破坏严重,有横向和纵向裂缝。冻融过程中,重塑黄土土体微观结构发生了明显变化,集团粒数量明显减少,土粒胶结性变差;随着冻融循环次数的增加,土样的孔隙面积比呈指数增大趋势,冻融循环20次后孔隙面积比由0.76增加到0.79。渗透系数随围压的增大表现出指数衰减特征,且围压为400kPa时渗透系数差异较小;随着干密度和初始含水率的增加,渗透系数表现出抛物线变化特征,且干密度和含水率分别为1.6g/cm^3和21.0%左右时,渗透系数较大;渗透系数随冻融循环次数增加表现出指数增大特征,冻融循环20次后渗透系数增加1~2个量级。【结论】经历冻融循环后,重塑黄土土体的结构强度遭受一定程度破坏,渗透性增强,冻融循环20次后黄土土体渗透特性趋于稳定;冻融过程中产生的裂缝是诱发黄土土体渗透性增强的主要原因;冻融过程中重塑黄土渗透特性与土的初始状态、冻融循环次数及围压密切相关。