土工格栅与饱和细砂的界面特性试验研究 被引量：6

1

作者 丁鲁强 李大勇 陈福全 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第11期101-106,共6页

筋土界面特性是加筋土结构设计的重要技术指标,是揭示土工合成材料加筋机理的关键。采用GDS界面剪切仪研究了剪切速率、竖向应力及网孔尺寸对土工格栅与饱和细砂界面特性的影响。试验结果表明:剪切速率较小(≤1. 0 mm/min)时,剪切速率... 筋土界面特性是加筋土结构设计的重要技术指标,是揭示土工合成材料加筋机理的关键。采用GDS界面剪切仪研究了剪切速率、竖向应力及网孔尺寸对土工格栅与饱和细砂界面特性的影响。试验结果表明:剪切速率较小(≤1. 0 mm/min)时,剪切速率对界面抗剪强度影响不大;剪切速率在1. 0～10 mm/min范围内,随着剪切速率的增大,界面抗剪强度先增大后减小;界面抗剪强度随着竖向应力的增加而增大,竖向应力增强了土工格栅对土颗粒的嵌锁作用,限制了土颗粒的剪切移动,从而提高了土体的抗剪强度;剪切速率为1. 0 mm/min,竖向应力较小(50～100 k Pa)时,小网孔尺寸土工格栅加筋效果更明显;剪切速率为0. 1 mm/min,竖向应力较大(200～300 k Pa)时,大网孔尺寸土工格栅加筋效果更明显。研究结果对土工格栅在加筋土中的应用具有参考价值。 展开更多

关键词 土工格栅 饱和细砂 界面特性 界面剪切试验 剪切速率 网孔尺寸

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台阶式加筋土挡墙面板水平位移与稳定性关系研究 被引量：4

2

作者 高珊 肖成志 +1 位作者 丁鲁强 于洪兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期235-245,共11页

为研究台阶式加筋土挡墙面板水平位移特征及其最大水平位移与稳定性的量化关系,采用验证的有限差分数值方法确定挡墙面板水平位移和每层筋材最大拉力,并借助强度折减方法确定相应挡墙的稳定系数,进而参数化分析填土及地基土性质、筋材... 为研究台阶式加筋土挡墙面板水平位移特征及其最大水平位移与稳定性的量化关系,采用验证的有限差分数值方法确定挡墙面板水平位移和每层筋材最大拉力,并借助强度折减方法确定相应挡墙的稳定系数,进而参数化分析填土及地基土性质、筋材性质和分级模式对面板水平位移及挡墙稳定性的影响,结果表明:(1)针对两级加筋土挡墙,保持其他参数不变:增加填土内摩擦角φ或黏聚力c,挡墙自稳能力增强,最大水平位移和实际筋材最大拉力均明显减少;增加上级或下级挡墙筋材长度,面板最大水平位移呈减少趋势,挡墙稳定系数相应增加,当上级筋材长度为0.7H(H为总墙高)和下级筋材长度为0.6H时,挡墙变形和稳定系数趋于稳定;减少筋材层间距或增加筋材刚度,挡墙最大水平位移减小,而稳定系数相应增加。(2)针对各级挡墙均分总墙高的台阶式加筋土挡墙,增加台阶宽度,面板最大水平位移先减小后渐趋稳定,对于规范推荐的填土(φ=34°),确定相邻两级挡墙互不影响的临界台阶宽度为1.2倍分级墙高。(3)当台阶式加筋土挡墙总墙高和相对台阶宽度不变时,增加分级数导致最大水平位移和稳定系数均呈先减少后增加的趋势;两级加筋土挡墙上、下级墙高比不大于1时,墙高比变化对面板位移影响小;增加总墙高导致面板最大水平位移明显增加,稳定系数减少。(4)针对两级台阶式加筋土挡墙,建立了稳定系数、最大水平位移及台阶宽度的函数关系式,为实践中基于面板最大水平位移量化指标评估加筋土挡墙稳定性提供了有益参考。 展开更多

关键词 土力学 台阶式加筋土挡墙 筋材 面板水平位移 稳定性 数值方法

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考虑筋材蠕变-温度耦合效应的加筋土挡墙变形分析 被引量：3

3

作者 韩华欣 肖成志 +2 位作者 丁鲁强 崔飞龙 王子寒 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期816-825,共10页

基于既有土工合成材料筋材蠕变试验结果及蠕变特性分析,构建一种考虑蠕变-温度耦合效应的筋材本构模型,并利用二维瞬态热传导方程,建立计算加筋土挡墙温度的有限差分公式,进而确定加筋土挡墙温度并结合筋材本构模型计算面板水平位移和... 基于既有土工合成材料筋材蠕变试验结果及蠕变特性分析,构建一种考虑蠕变-温度耦合效应的筋材本构模型,并利用二维瞬态热传导方程,建立计算加筋土挡墙温度的有限差分公式,进而确定加筋土挡墙温度并结合筋材本构模型计算面板水平位移和筋材最大应变,综合分析了初始温度、温度幅值、筋材层间距、墙顶超载、填土内摩擦角和导热率等因素对挡墙水平位移和筋材应变的影响。计算结果表明:挡墙竣工后初次环境温度升温过程使面板水平位移和筋材最大应变增加明显,后续温度周期性变化时挡墙变形增长缓慢;挡墙初始温度越高,其初期变形增加明显,而增加温度幅值导致面板长期变形量增加明显;增加墙顶超载、筋材层间距或减小填土摩擦角,导致相同时间内面板水平变形增加明显;填土导热率对面板水平位移和筋材最大应变的影响较小;环境温度周期性变化下,3 a内挡墙最大水平位移δ_(max)与墙高H比值δ_(max)/H变化范围在0.9%~1.5%;筋材最大应变靠近面板且最大值接近10%的限值,实践中应重点关注靠近面板的筋材长期性能变化对加筋土挡墙变形和稳定性影响。 展开更多

关键词 加筋土挡墙 土工合成材料 蠕变-耦合效应 本构模型 变形

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不同温湿路径下压实黏土的土-水和动力响应特性

4

作者 韩仲 张琳 +3 位作者 丁鲁强 邹维列 冯怀平 应镇谦 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2591-2601,共11页

以黑龙江黏土为研究对象,按照3种不同的路径(干湿—冻融路径、冻融—干湿路径、交叉的干湿冻融路径)施加了温湿作用,对比分析了不同温湿路径下压实黏土的微观结构、土-水特性、累积塑性应变(ε_(p))和回弹模量(MR)的演化规律。结果表明... 以黑龙江黏土为研究对象,按照3种不同的路径(干湿—冻融路径、冻融—干湿路径、交叉的干湿冻融路径)施加了温湿作用,对比分析了不同温湿路径下压实黏土的微观结构、土-水特性、累积塑性应变(ε_(p))和回弹模量(MR)的演化规律。结果表明:①温湿作用后土体内宏观孔隙发育,微观孔隙收缩,持水能力降低,脱湿速率增大。多次温湿作用后,经不同温湿路径的试样具有相似的微观孔隙结构及土-水特性;②ε_(p)和M_(R)在高含水率下对湿度变化(包括含水率w和吸力s)更敏感。冻融循环后,ε_(p)对湿度的敏感性显著增加,MR对湿度的敏感性显著降低;③温湿作用后土体的M_(R-s)关系呈现非线性特征,M_(R-w)关系呈现线性特征。长期温湿作用后,不同温湿路径对ε_(p)和MR的影响差异较小;④基于非饱和土力学原理建立模型,较好地预测了不同温湿路径下MR随湿度的变化规律。 展开更多

关键词 压实黏土 温湿路径 动力响应 土-水特性 微观结构

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膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系侧压力的模拟和计算 被引量：4

5

作者 丁鲁强 韩仲 +2 位作者 邹维列 万梁龙 匡文壮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1558-1564,共7页

采用ABAQUS有限元热力耦合模块,以热膨胀类比膨胀土增湿膨胀,对膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系进行了数值模拟,研究了EPS缓冲层与墙体和膨胀土间的界面摩擦、墙后膨胀土的宽度、EPS块体间隙等因素对EPS缓冲层减压性能的影响。结果表明:①膨... 采用ABAQUS有限元热力耦合模块,以热膨胀类比膨胀土增湿膨胀,对膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系进行了数值模拟,研究了EPS缓冲层与墙体和膨胀土间的界面摩擦、墙后膨胀土的宽度、EPS块体间隙等因素对EPS缓冲层减压性能的影响。结果表明:①膨胀土-EPS缓冲层之间、挡墙-EPS缓冲层之间的界面摩擦力使作用在挡墙上的侧压力产生重分布,进而显著影响挡墙的倾覆力矩,但对水平推力影响很小;②墙后膨胀土宽度越宽,作用在膨胀土-EPS缓冲层-挡墙上的侧压力越大。当膨胀土宽度超过挡墙高度的2倍时,墙后侧压力不再明显增加;③组成EPS缓冲层的EPS块体间的间隙不影响挡墙上的侧压力分布。结合数值模拟结果,对膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系的工作机理进行了分析,提出了挡墙侧压力的计算模型。以重力式挡墙为例,说明了该计算模型在膨胀土-EPS缓冲层-挡墙体系设计中的应用,为EPS用于膨胀土挡墙缓冲减压的工程设计提供参考。 展开更多

关键词 膨胀土 EPS 挡墙 侧压力 数值模拟

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常温脱湿与冻融路径下压实土的土水特征 被引量：3

6

作者 王协群 周琪 +2 位作者 韩仲 邹维列 丁鲁强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3559-3570,共12页

为比较常温脱湿与冻融路径下压实土的土水特征,分别采用压力板仪、盐溶液湿度平衡法和5TM温度-湿度传感器,测定压实黑龙江膨胀土和山东粉质黏土在常温脱湿路径下的土水特征曲线和冻结-融化路径下的冻结特征曲线。研究结果表明:1)在相同... 为比较常温脱湿与冻融路径下压实土的土水特征,分别采用压力板仪、盐溶液湿度平衡法和5TM温度-湿度传感器,测定压实黑龙江膨胀土和山东粉质黏土在常温脱湿路径下的土水特征曲线和冻结-融化路径下的冻结特征曲线。研究结果表明:1)在相同试验工况下,同种土在脱湿路径下的土水特征曲线与在冻结路径下的冻结特征曲线形状相似,但不重合;2)与粉质黏土相比,膨胀土在常温下的持水能力更强,在相同负温下未冻水含量更高,且冻结特征曲线在冻结和融化过程中的滞回现象更明显;3)干密度越大,土体在常温下的持水能力越强,在负温下的未冻水含量越低,在冻结过程中形成冰的初始温度越低,且土体冻结特征曲线的滞回现象越不明显;4)经3次冻融循环,土体的冻结特征曲线逐渐达到稳定;经10次冻融循环后,由于土体产生膨胀和微裂缝,土体中的未冻水含量有所下降。 展开更多

关键词 非饱和土 冻土 土水特征曲线 干密度 温度 冻融循环

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基于各向等压压缩和土的收缩试验预测脱湿路径下的土水特征曲线 被引量：1

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作者 叶云雪 徐帆 +2 位作者 刘小文 吴珺华 丁鲁强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期847-854,共8页

由于土水特性试验需要专门的仪器且耗时,所以土水特征曲线在工程设计中的应用尚未普及。以粉质砂土、黏性土和膨胀土为研究对象,通过开展室内饱和土的各向等压压缩和土的收缩试验,提出一个预测脱湿路径下低吸力范围内SWCC的简单方法。... 由于土水特性试验需要专门的仪器且耗时,所以土水特征曲线在工程设计中的应用尚未普及。以粉质砂土、黏性土和膨胀土为研究对象,通过开展室内饱和土的各向等压压缩和土的收缩试验,提出一个预测脱湿路径下低吸力范围内SWCC的简单方法。研究结果表明:基于有效应力与变形的统一关系,可以构建饱和土和非饱和土之间的联系;针对不同初始干密度下土的收缩特征曲线,利用曲率公式并结合所提均值法,可定量获得残余含水率;利用所提方法预测的低吸力范围SWCC与试验数据具有良好的一致性。该研究结果可以确保在进行必要的常规饱和土试验时,能够间接获得非饱和水力参数。 展开更多

关键词 非饱和土 各向等压压缩 收缩 土水特征曲线 预测

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加筋体与土体界面力学特性试验研究进展综述 被引量：1

8

作者 丁鲁强 李大勇 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期59-65,共7页

加筋土中的土工合成材料可提高土体的抗剪强度,改善黏性土的黏聚力和渗透性,改良黄土和膨胀土的不良工程性质。分析了直剪、拉拔及三轴试验测试加筋土筋土界面力学特性的局限性:对直剪试验而言,土样的剪切面限定在上下剪切盒之间,而不... 加筋土中的土工合成材料可提高土体的抗剪强度,改善黏性土的黏聚力和渗透性,改良黄土和膨胀土的不良工程性质。分析了直剪、拉拔及三轴试验测试加筋土筋土界面力学特性的局限性:对直剪试验而言,土样的剪切面限定在上下剪切盒之间,而不是沿其最薄弱面剪切破坏;拉拔试验试样制作过程中土中加筋体不可避免发生凹凸变形;三轴试验在试样中分布几层加筋材料,尺寸效应十分明显。新型全球数字系统(global digital systems,GDS)界面剪切试验仪能够克服上述3种试验方法的不足,为研究筋土界面力学特性提供了有利工具。 展开更多

关键词 加筋土 界面力学特性 直剪试验 拉拔试验 三轴试验 GDS界面剪切试验仪

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侧限条件下压实膨胀土的侧向压力试验研究及简化预测方法 被引量：1

9

作者 韩仲 邹维列 +2 位作者 万梁龙 应镇谦 丁鲁强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期160-170,共11页

针对侧限条件(即K_(0)状态)下压实膨胀土在吸湿饱和过程中的侧向压力问题,采用K_(0)固结仪对南阳压实膨胀土开展试验研究,测定:1)竖向荷载σ_(v)与试样浸水饱和后的侧向压力P_(L)和孔隙比e的关系以及饱和试样在一维固结过程中的P_(L)−σ... 针对侧限条件(即K_(0)状态)下压实膨胀土在吸湿饱和过程中的侧向压力问题,采用K_(0)固结仪对南阳压实膨胀土开展试验研究,测定:1)竖向荷载σ_(v)与试样浸水饱和后的侧向压力P_(L)和孔隙比e的关系以及饱和试样在一维固结过程中的P_(L)−σ_(v)−e关系;2)不同初始干密度ρ_(d0)以及制样含水率w_(0)条件下等体积浸水饱和过程中试样的侧向压力P_(L)0与竖向压力σ_(v)0的关系;3)当σ_(v)=50 kPa时,ρ_(d0)和w_(0)对P_(L)的影响。探讨压实过程中产生的残余侧压力P_(r)对P_(L)的影响以及侧向膨胀力P_(EX)随σ_(v)的变化规律。研究结果表明:Pr对饱和试样的P_(L)无明显影响;膨胀过程与固结过程中的P_(L)−σ_(v)−e关系呈滞回现象;在膨胀过程中,P_(L)−σ_(v)的关系呈双线性特征,其临界点在P_(L)=σ_(v)处;P_(L),P_(L)0和σ_(v)0均与ρ_(d0)呈线性关系,它们随w_(0)增大先增大后减小,在土体的塑限附近达到峰值;P_(L)0/σ_(v)0随ρ_(d0)和w_(0)增大而增大,说明等体积浸水饱和过程中试样的各向异性特性随ρ_(d0)和w_(0)增大而降低;P_(EX)随σ_(v)增大呈先增大后减小的趋势。基于试验结果,提出预测膨胀土中支挡结构侧向压力的简便方法,该方法能够有效反映膨胀土中支挡结构侧向压力分布的非线性特征。 展开更多

关键词 膨胀土 侧压力 预测方法

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废旧轮胎橡胶颗粒的应用及研究现状

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作者 丁鲁强 李彦志 《四川水泥》 2017年第8期299-299,85,共2页

废弃物的回收利用是当今世界的热点话题,如何正确处理废弃物将关系到社会和经济的发展,这也是很多国家亟待解决的难题。本文介绍了大量废旧轮胎的危害性及回收利用的方法,分析讨论了废旧轮胎橡胶颗粒在不同土体中的改良效果,认为废旧轮... 废弃物的回收利用是当今世界的热点话题,如何正确处理废弃物将关系到社会和经济的发展,这也是很多国家亟待解决的难题。本文介绍了大量废旧轮胎的危害性及回收利用的方法,分析讨论了废旧轮胎橡胶颗粒在不同土体中的改良效果,认为废旧轮胎橡胶颗粒可有效提高砂土的抗剪强度,改善黏性土的黏聚力、渗透性和耐久性以及改良黄土和膨胀土的不良工程性质。 展开更多

关键词 废旧轮胎 橡胶颗粒 危害性 回收利用 改良

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干湿和冻融共同作用下压实黏性土回弹模量试验研究

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作者 万梁龙 丁鲁强 +2 位作者 韩仲 邹维列 王协群 《路基工程》 2022年第3期46-51,共6页

以山东济南和黑龙江大庆的两种低塑性黏性土为研究对象,在不同围压、动偏应力、含水率和冻融循环次数条件下,开展两种压实黏性土动三轴试验确定其回弹模量M_(R),研究季节性冻土区域干湿、冻融共同作用对天然路基土M_(R)的影响规律。试... 以山东济南和黑龙江大庆的两种低塑性黏性土为研究对象,在不同围压、动偏应力、含水率和冻融循环次数条件下,开展两种压实黏性土动三轴试验确定其回弹模量M_(R),研究季节性冻土区域干湿、冻融共同作用对天然路基土M_(R)的影响规律。试验结果表明:试样冻融循环次数越多、含水率高,围压对M_(R)的贡献越大。动偏应力有两种刚度效应,即动偏应力下因土体逐渐压实产生的刚度增强效应和动偏应力反复剪切造成的土体结构破坏而产生的刚度衰减效应。高塑性土体M_(R)对含水率变化较为敏感,但敏感性随冻融循环作用显著降低。两种土的M_(R)在前3次冻融循环中衰减明显,随着冻融循环次数的继续增加,M_(R)基本保持不变。 展开更多

关键词 路基 回弹模量 动三轴试验 干湿 冻融循环

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