考虑非饱和特性的小浪底大坝边坡稳定分析

考虑斜墙粘土非饱和特性,利用非饱和土理论与方法,分析了小浪底大坝坝坡的稳定性.首先用非饱和土直剪仪研究了斜墙粘土的强度规律;其次用有限元法研究了稳定渗流与水位骤降时坝体内渗流场和孔压分布规律;最后用Mogenstem-Price法分析了大坝3个断面在3种工况下坝坡的稳定性.结果表明,非饱和斜墙粘土中的基质吸力提高了土的抗剪强度,增强了坝体的稳定性;但同时也对孔压分布产生影响,增大了饱和区,对坝体的稳定产生不利的影响.斜墙粘土的非饱和性对小浪底大坝的稳定总体是有利的.     

重塑非饱和含粘砂土变形强度特性的三轴试验

利用多功能土工三轴仪探讨了非饱和含粘砂土的变形和强度特性，共进行3种应力路径的三轴试验：控制吸力的各向同性压缩试验、控制净平均应力的三轴收缩试验、控制吸力和净围压为常数的三轴排水剪切试验。研究结果表明：该土的屈服净平均应力和偏应力都随吸力增大；在净平均应力不变的条件下，该土的屈服吸力是一常数但不等于土样在历史上曾受过的最大吸力；随着净围压增大，其应力-应变曲线由软化向硬化型转变；在高吸力高围压下，呈现脆性破坏。控制吸力和净围压为常数的三轴排水剪切试验在p—q平面内的强度包络线为直线；在试验研究的吸力范围（50～200kPa）内，该土的粘聚力随吸力线性增加；内摩擦角随吸力的变化很小，可以认为是一常数；该土具有显著的剪胀特性，剪胀性不仅取决于千密度与围压，而且还与吸力密切相关。     

基于遗传算法的湿陷性黄土地基灰土挤密桩优化设计

利用Visual C＋＋语言，定义了一个面向对象的基于实数编码遗传算法类。运用可最大限度保证遗传算法搜索到问题的全局最优解的深度搜索策略，编制了灰土挤密桩的优化设计和造价估算遗传算法程序，并针对兰州某地灰土挤密桩复合地基进行了计算分析，并与原有方案比较，结果表明：两种优化方案在满足承载力和变形的条件下，在降低造价成本方面优势非常明显。     

采用阻滞增长模型的弹体撞击变形的修正泰勒理论

Taylor理论是一种用来测试材料动屈服强度的弹靶撞击理论，由于其理论中弹靶接触面积增长模型假设不合理，因而预测与试验结果存在较大出入。本文提出了一种新的弹靶接触面积增长模型——阻滞增长模型，该模型假设接触面积的增长率为接触面积的减函数。并采用该模型对经典的Taylor理论，进行了修正。与Taylor理论和钱伟长的修正Taylor理论相比，本文的理论更符合实际。     

复杂条件下膨胀土边坡渗流和稳定性分析

膨胀土的工程性质受周围环境及气候的影响比较大,很多膨胀土边坡的失稳破坏是在降雨时或者降雨后发生的。对膨胀土边坡失稳而言,胀缩性和裂隙性是内在因素, 降雨入渗是外部诱发条件。用SEEP／W和SLOPE／W软件对膨胀土渠坡工作期间水位快速升降、降雨入渗以及自然蒸发等可能工况进行了系统分析,并考虑了裂隙的影响。分析结果表明,由于非饱和土的渗透系数很小,渠坡内部各种物理场要经过较长的时间才能达到稳定;水位快速升降对临水面含水量和压力水头的影响较快,需要经过一定时间才能影响渠坡内部的含水量和压力水头变化;膨胀土张裂缝对降雨入渗有显著的影响,含水量和总水头影响范围达到张裂缝底部;水位快速下降会导致边坡安全系数降低。研究结果对边坡稳定性分析很有意义。     

压力板仪配套及SWCC试验的若干问题探讨

采用高压氮气瓶、压力控制箱及精密电子天平等器件,对从美国土壤水分仪器公司进口的压力板仪核心部件进行了配套完善。介绍了配套后的压力板仪土-水特征曲线测试系统的结构组成与特点,对土-水特征曲线(SWCC)试验过程中应注意的问题进行了剖析。用配套的压力板仪测定了宁夏原状自重湿陷性黄土、北京原状粉质粘土和小浪底防渗斜墙重塑黄土类壤土等3种土样的土-水特征曲线,并对试验结果进行了分析。     

自重湿陷性黄土的力学特性试验研究

对宁夏扶贫扬黄灌溉工程十一号泵站地基的原状自重湿陷性黄土进行了系统的非饱和土试验研究,包括土水特征曲线试验、直剪试验、各向同性三轴压缩试验和控制吸力的三轴湿陷试验.试验结果表明:吸力不超过200 kPa时,原状土的持水能力高于重塑土,当吸力超过200 kPa后,两种土的土水特征曲线相接近;原状黄土的内摩擦角随吸力基本不变,总粘聚力随吸力的增加而线性增加;不同吸力下的屈服净平均应力随着吸力的增大而增大,屈服后的压缩指数随吸力增大而减小;同一净围压和偏应力下,随吸力的增加湿陷变形增加;净围压对湿陷变形有一定影响.     

多功能土工三轴仪的研制及其应用

采用多种先进技术,研制成功一台多功能土工三轴仪.该仪器采用模块组合结构,结构轻巧,移动方便,可根据需要放在合适的位置;可与CT机和恒温箱配套,研究土的结构演化规律及温度对土的力学特性的影响;功能多,可用于特殊土、非饱和土及饱和土的30多种试验.应用多功能土工三轴仪取得了许多重要科研成果,表明该仪器是研究土的力学特性的有力工具.     

厦门市粉细砂动三轴试验研究

通过一系列的动三轴试验,得出在相同初始条件下动弹模与动弹性应变一一对应的结论;发现在大应变下阻尼比随动弹应变的增大而减小,并解释了出现这一现象的原因;给出了动残余弹模与固结应力的计算公式,以上结论可为厦门地区抗震设计提供参考。     

含水率变化对路基回弹模量的影响

使用HM-1型回弹模量仪对路基非饱和含粘砂土进行了6个不同含水率、5个不同干密度的回弹模量试验。试验表明：含水率和干密度对非饱和含粘砂土的回弹模量影响显著：在同一干密度和含水率下,砂土的回弹模量为一常数;在同一干密度下,随含水率的增大,回弹模量明显减小;在同一含水率下,随干密度的提高,回弹模量明显增大。