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初始含水率非均匀分布的无限边坡稳定性计算模型研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第5期47卷 690-695页

作者：吴书晨侯超群孙志彬合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009

降雨入渗模型与边坡稳定性分析相结合是分析降雨诱发浅层滑坡的有效方法。文章考虑初始含水率非均匀分布对稳定性的影响,结合已有文献提出一个初始含水率呈线性分布的无限边坡稳定性简化计算模型,并运用Mein-Larson入渗模型及数值模拟... 详细信息

降雨入渗模型与边坡稳定性分析相结合是分析降雨诱发浅层滑坡的有效方法。文章考虑初始含水率非均匀分布对稳定性的影响,结合已有文献提出一个初始含水率呈线性分布的无限边坡稳定性简化计算模型,并运用Mein-Larson入渗模型及数值模拟方法验证该模型的可行性和计算精度;讨论同一土质和坡度条件下,降雨强度p、含水率线性变化率k以及地表初始含水率θ0对模型计算精度的影响。结果表明:简化模型能够较为准确地描述恒定降雨入渗过程,并且适用于降雨强度大于土壤入渗能力时的无限边坡稳定性分析计算;采用简化模型进行稳定性计算,p相同时,k值的变化对入渗深度Z w的计算精度影响较为显著,而对安全系数F s计算精度的影响总体上不明显;对于给定土质和坡度的无限边坡,当θ0值取0.15、k值取0.07时,采用该模型计算Z w的精度最高;与严格的数值模拟方法相比,该文提出的简化模型公式较为简单、计算用时较少,计算效率得以提高。研究结果为降雨型滑坡的稳定性分析提供了借鉴和参考。

关键词：降雨入渗初始含水率浅层滑坡无限边坡边坡稳定性

不同初始含水率下广西膨胀土膨胀变形规律及劣化机理研究

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人民珠江 2024年

作者：赵二平唐加林李志坤张聪三峡库区地质灾害教育部重点实验室

为研究初始含水状态对膨胀土吸水膨胀变形及强度劣化的影响，构建考虑初始含水率影响的膨胀土膨胀变形公式，选取广西区境内膨胀土为研究对象，开展了不同初始含水率条件下膨胀土的膨胀试验及力学特性试验，借助细观测试分析技术，研究... 详细信息

为研究初始含水状态对膨胀土吸水膨胀变形及强度劣化的影响，构建考虑初始含水率影响的膨胀土膨胀变形公式，选取广西区境内膨胀土为研究对象，开展了不同初始含水率条件下膨胀土的膨胀试验及力学特性试验，借助细观测试分析技术，研究了膨胀土的膨胀变形特征、结构及强度劣化规律，揭示了膨胀土膨胀软化机理。结果表明，土体膨胀过程可分为快速膨胀、减速膨胀及膨胀稳定3个阶段；土样膨胀稳定时最大膨胀率随初始含水率的增加逐渐变小；土体吸水膨胀系数随初始含水率增加呈指数减小，并最终趋于稳定；考虑初始含水率影响的膨胀变形公式可以更好地模拟不同初始含水状态下土样的膨胀过程；土体膨胀吸水量随初始含水率的增加呈现出先增后减的趋势；吸水膨胀导致土中孔隙从以小、中孔隙为主向以微、小孔隙为主转变，孔隙面积增加，强度降低；土体中亲水性矿物吸水后，晶胞变大，晶胞与晶胞之间距离变大，叠聚体数量变小，土颗粒之间的结合方式改变，影响了土体的细观组合结构形态，导致土体吸水膨胀，强度劣化。可见非饱和膨胀土宏观上的吸水膨胀软化，不仅取决于土体内部黏土矿物含量，还受控于土体初始含水率、黏土矿物与非黏土矿物之间的结合形式，即细观的空间结构形态。

关键词：膨胀土初始含水率膨胀变形结构劣化强度劣化

初始含水率对三江并流区消落带含根土壤崩解性的影响

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云南农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 175-183页

作者：保锐琴段青松李建兴黄广杰张立芸熊寿德陈正发王建文云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南农业大学水利学院云南昆明650201 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明650216 云南农业大学机电工程学院云南昆明650201 云南地质工程勘察设计研究院云南昆明650041 云南省滇中引水工程建设管理局云南昆明650224

【目的】研究初始含水率对三江并流区消落带含根土壤崩解性的影响,为该区域消落带土壤侵蚀防控和植被恢复提供依据。【方法】通过野外崩解试验测定不同初始含水率下狗牙根(Cynodon dactylon)、美人蕉(Canna indica)、风车草(Cyperus alt... 详细信息

【目的】研究初始含水率对三江并流区消落带含根土壤崩解性的影响,为该区域消落带土壤侵蚀防控和植被恢复提供依据。【方法】通过野外崩解试验测定不同初始含水率下狗牙根(Cynodon dactylon)、美人蕉(Canna indica)、风车草(Cyperus alternifolius)、花叶芦竹(Arundo donax ***)和菖蒲(Acorus calamus)5种消落带适生植物原状含根土壤的崩解指标,用根系分析仪分析其根系特征,并分析崩解指标与根系特征的相关性。【结果】初始含水率为7.2%、11.4%、15.2%和36.7%(饱和)时,有根处理的平均崩解量分别为素土的77.0%、92.4%、112.1%和362.8%,崩解速率分别为素土的71.4%、106.6%、127.5%和400.0%。在非饱和状态,直径≤1 mm的根系具有明显的抗崩解作用,而直径>2 mm的根系具有促进崩解的作用;在饱和状态,直径≤1 mm的根系特征与崩解量和崩解速率的关系均不明显,直径>1 mm的根系具有促进崩解的作用。5种植物根系中,以狗牙根的抗崩解性最强,美人蕉最弱。【结论】初始含水率较低时,草本植物根系能抑制土壤崩解;初始含水率较大时,根系会促进土壤崩解。直径>2 mm的根系具有促进崩解的作用,在三江并流区消落带植被恢复中,在适生性的前提下应优选细根植物。

关键词：初始含水率三江并流区消落带草本植物根系土壤崩解

初始含水率和有机质对水泥土强度影响规律试验研究

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铁道科学与工程学报 2023年第10期20卷 3798-3808页

作者：杨斌财刘维正余勇徐冉冉李天雄中南大学土木工程学院湖南长沙410075 珠海交通集团有限公司广东珠海519000 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

为研究不同初始含水率和有机质含量下水泥土的抗压、抗折、抗剪强度变化规律及其相互关系,选取珠海典型软土制备不同水泥土试样,分别进行无侧限抗压试验、抗折试验、压缩试验以及三轴剪切试验。分析不同初始含水率、水泥掺量和有机质含... 详细信息

为研究不同初始含水率和有机质含量下水泥土的抗压、抗折、抗剪强度变化规律及其相互关系,选取珠海典型软土制备不同水泥土试样,分别进行无侧限抗压试验、抗折试验、压缩试验以及三轴剪切试验。分析不同初始含水率、水泥掺量和有机质含量对水泥土抗压、抗折和抗剪强度的影响。结果表明:水泥土无侧限抗压强度与抗折强度均随初始含水率和有机质含量的升高而降低,且水泥掺量越大,降低的幅度越大。初始含水率从40%提高到80%,抗压强度降低幅度达80%;有机质含量从3%升至20%,抗折强度降低约30%,抗压强度降低幅度达35%,且初始含水率越高,有机质含量对强度的影响程度越大。压缩模量随水泥掺量的增加而提高,提高的幅度随含水率升高先增加后减小。三轴试样剪切破坏形式随着初始含水率的提高由脆性向塑性转变,内摩擦角和黏聚力随含水率的升高、水泥掺量的降低呈非线性下降趋势,初始含水率从40%增至80%时水泥土的内摩擦角降低0.25~0.42倍,黏聚力降低约0.52倍。基于试验结果,建立抗压强度与抗折强度、压缩模量、黏聚力之间的线性经验公式,并根据无侧限抗压强度与水泥掺量和有机质含量的经验关系,给出不同初始含水率和有机质含量下水泥土搅拌桩现场施工水泥掺量取值范围,为软土区域水泥土搅拌桩的设计和施工提供参考。

关键词：水泥土初始含水率有机质抗压强度抗折强度抗剪强度

初始含水率对膨胀性红黏土胀缩及崩解特性的影响

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工程地质学报 2023年第1期31卷 32-42页

作者：张国栋巫锡勇凌斯祥王岩谢君泰西南交通大学地球科学与环境工程学院中国成都611757 中铁第四勘察设计院集团有限公司中国武汉430063 中铁第一勘察设计院集团有限公司中国西安710043

为研究膨胀性红黏土胀缩及崩解特性,开展了不同初始含水率下红黏土的胀缩和崩解试验,利用视频照片与扫描电子显微镜(SEM)从细微观角度分析了产生崩解差异性的原因。本文以甘肃庆阳的某高速铁路隧道红黏土为例,以5%为含水率变化梯度,研究... 详细信息

为研究膨胀性红黏土胀缩及崩解特性,开展了不同初始含水率下红黏土的胀缩和崩解试验,利用视频照片与扫描电子显微镜(SEM)从细微观角度分析了产生崩解差异性的原因。本文以甘肃庆阳的某高速铁路隧道红黏土为例,以5%为含水率变化梯度,研究了3%、8%、13%、18%含水率下弱膨胀性红黏土的胀缩、崩解变化及其微观机制与分维特性。结果表明:膨胀总率与含水率呈分段函数关系,含水率在11.6%时胀缩变化最小;含水率越低其崩解时间越早且速度较快,崩解裂隙度随浸水时间具有快速增长、缓慢增长、趋于稳定的规律,3%含水率时裂隙度最高可达4.6,而最大裂隙宽度则随着浸泡时间呈现先增大后减小的趋势;低含水率下较分散的凝聚体单元和较高含量的微孔隙是导致宏观结构破裂的主要原因,孔隙分形维数与含水率成二次函数正相关关系,分形维数越低其结构破裂越快、泥化程度越高,崩解也更完全。

关键词：膨胀性红黏土胀缩崩解劣化初始含水率基本单元体

初始含水率对吹填土压缩和强度特性影响的试验研究

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岩石力学与工程学报 2019年第7期38卷 1452-1460页

作者：林澍闫澍旺闫玥邱长林庄道坤邢晓佳天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

吹填土属于未经初始固结、无初始结构的特殊重塑土,其加固前的初始含水率将对加固后土体的压缩沉降和强度产生影响。为了研究初始含水率对吹填土加固过程及结果的影响,开展不同初始含水率吹填土样的正压和真空加载三轴试验研究,并结合... 详细信息

吹填土属于未经初始固结、无初始结构的特殊重塑土,其加固前的初始含水率将对加固后土体的压缩沉降和强度产生影响。为了研究初始含水率对吹填土加固过程及结果的影响,开展不同初始含水率吹填土样的正压和真空加载三轴试验研究,并结合前人的试验结果对初始含水率与土样的修正剑桥模型压缩指标λ与强度指标M的关系进行讨论。研究表明,不同于天然沉积的结构性土,吹填土的压缩过程线大致可分为初始结构形成阶段和规律性压缩阶段。随着土样初始含水率的增大,λ值大致呈对数关系增长,M值大致呈对数关系减小。最后,结合研究结果提出吹填土λ值和M值的经验值范围,可为工程应用与后续研究提供一定的参考。

关键词：土力学吹填土初始含水率压缩固结三轴试验

聚丙烯酰胺施用量、初始含水率和容重对土壤水分入渗特性的影响

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土壤通报 2022年第2期53卷 333-340页

作者：邱德勋尹殿胜穆兴民高鹏中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中水淮河规划设计研究有限公司安徽合肥230601

【目的】聚丙烯酰胺(PAM)被认为是最有潜力的人工合成土壤改良剂。研究PAM对土壤水分入渗的影响,为黄土高原水土流失防治和土壤改良提供依据。【方法】通过室内模拟土柱试验,分析了PAM施用量、初始含水率和容重对一维垂直积水入渗的累... 详细信息

【目的】聚丙烯酰胺(PAM)被认为是最有潜力的人工合成土壤改良剂。研究PAM对土壤水分入渗的影响,为黄土高原水土流失防治和土壤改良提供依据。【方法】通过室内模拟土柱试验,分析了PAM施用量、初始含水率和容重对一维垂直积水入渗的累积入渗量与湿润锋运移距离的影响,并通过多元回归分析得到各因子影响程度。【结果】(1)不同PAM施用量处理120 min累积入渗量和120 min湿润锋运移距离总体上呈减小趋势,减小程度与PAM施用量有关。(2)无论是否施用PAM,120 min累积入渗量随初始含水率和容重的增加均呈现不同幅度的减少,而120 min湿润锋运移距离随初始含水率和容重的增加分别表现为增大和减小的趋势。(3)各因子对120 min累积入渗量和120 min湿润锋运移距离的影响程度排序均为:容重>PAM施用量>初始含水率。(4)建立了基于非线性回归方法的多元土壤水分入渗经验模型。【结论】PAM对于改良黄土高原地区旱作土壤的水分状况具有良好效果。

关键词：聚丙烯酰胺初始含水率容重水分入渗

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淤泥初始含水率及压实度对固化土强度的影响

土木工程学报 2023年

作者：邵吉成李送根张旺兴姜志全公路长大桥建设国家工程研究中心中交第二航务工程局有限公司交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心中交二航局建筑科技有限公司长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室

为了系统地研究了淤泥初始含水率对固化土强度的影响，并探究不同初始含水率淤泥的加固效果，在室内采用普通固化和压实固化两种试验方法对淤泥进行加固，并以现场施工项目为依托，检验室内结果的可靠性。室内结果表明，对于初始含水率... 详细信息

为了系统地研究了淤泥初始含水率对固化土强度的影响，并探究不同初始含水率淤泥的加固效果，在室内采用普通固化和压实固化两种试验方法对淤泥进行加固，并以现场施工项目为依托，检验室内结果的可靠性。室内结果表明，对于初始含水率较高的淤泥，固化土主要靠固化剂水化产物的胶结作用使土体产生强度，当淤泥初始含水率为40%～45%时，固化土强度最高。对于含水率较低的淤泥，固化土的强度由含水率和压实度两个变量控制，当淤泥的初始含水率大于39%时，土体难以压密，压实与否对固化土强度的影响并不大；当淤泥初始含水率低于29%时，增加固化淤泥土的压实度对土体的强度有较明显的提升作用；初始含水率为20%的淤泥经固化后强度最高，在养护28天后可达4289kPa。现场试验结果表明，初始含水率为42%～44%的淤泥固化效果较好，与室内试验结果相吻合。

关键词：淤泥初始含水率压实度无侧限抗压强度原位就地固化

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初始含水率对重塑黏土孔压特性影响试验研究

东南大学学报（自然科学版） 2012年第4期42卷 749-754页

作者：卞夏洪振舜曾玲玲东南大学岩土工程研究所南京210096 福州大学土木工程学院福州350108

针对具有不同初始含水率的2种重塑黏土进行三轴固结不排水剪切试验(CU试验),得到了不同初始含水率重塑土三轴不排水剪切试验过程中孔隙水压力与轴向应变的关系曲线.通过对孔隙水压力分别随平均正应力和偏应力的变化规律进行深入研究,发... 详细信息

针对具有不同初始含水率的2种重塑黏土进行三轴固结不排水剪切试验(CU试验),得到了不同初始含水率重塑土三轴不排水剪切试验过程中孔隙水压力与轴向应变的关系曲线.通过对孔隙水压力分别随平均正应力和偏应力的变化规律进行深入研究,发现不同初始含水率重塑土归一化孔压u/p'0与有效应力比η之间均呈很好的线性关系.同时采用Balasubramaniam提出的归一化方法能够很好地将给定初始含水率不同固结压力下的孔压曲线进行归一化;而初始含水率与u/p0-η曲线的斜率C之间则呈近似线性减小的关系.最终基于Wood提出的孔压公式,提出了考虑初始含水率影响的孔压系数a的确定方法.

关键词：重塑黏土初始含水率三轴试验孔隙水压力应力比