国家教育部博士点基金(20090091120037)
- 作品数：10 被引量：489H指数：9
- 相关作者：唐朝生施斌顾凯刘春宋翔东更多>>
- 相关机构：南京大学法国国立路桥大学中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学农业科学天文地球更多>>
- 城郊土体剖面含水量监测与对比研究被引量：1
- 2011年
- 城市化的快速发展对城市地质环境尤其是地下水环境产生了深远的影响。以南京市为研究对象,在城区和郊区分别设立长期监测站,采用PR2对南京地区2009年6～9月期间典型地表环境下1m内土体含水量的日变化进行了监测,并对监测数据进行了系统的对比分析。结果表明:土体含水量的日变化规律主要受气候因素的制约,其对日气候因素的敏感程度随深度的增加而递减,城区土体的含水量受气候的影响程度在总体上弱于郊区;通过对比,城市土体中的含水量普遍低于郊区,存在明显的城市干岛效应,在6～9月期间,平均干岛强度为-9.1%,日最大干岛强度达-20.7%,月最大平均干岛强度出现在7月,达-17.0%,月最小平均干岛强度出现在9月,只有-8.5%;在不同的地表环境下,土体含水量的时空变化规律及分布特征存在差异,其中水泥环境下土体剖面平均含水量最小,其次是草地环境和裸土环境,说明城区水泥地面对城市干岛效应起到明显的促进作用;在6～9月期间,城区土体剖面平均含水量为裸土环境(26.9%)>水泥环境(25.6%)>草地环境(17.5%),而郊区为草地环境(37.6%)>裸土环境(37.0%)>水泥环境(36.0%),其中城郊平均含水量差值最大的为草地环境,其次为水泥环境和裸土环境。
- 唐朝生施斌高磊刘春赵理政
- 关键词：城市化水资源含水量
- 纤维加筋土的抗拉强度试验研究
- 纤维加筋是一种新型的土体加固技术,能够有效的提高土体的工程力学性能。为了研究纤维加筋土的抗拉强度,设计了一种新的土体拉伸试验方法和装置,对不同纤维掺量、干密度和含水率状态下纤维加筋土进行了一系列拉伸试验。结果表明:新设计...
- 李建唐朝生王德银刘宝生朱昆唐伟
- 关键词：纤维加筋土抗拉强度纤维掺量干密度含水率
- 文献传递
- 干湿循环过程中膨胀土的胀缩变形特征被引量：120
- 2011年
- 为了了解干湿循环过程中膨胀土的胀缩变形特征,分别开展了两组干湿循环试验。在控制吸力干湿循环试验中,吸力控制范围为0.4～262 MPa,采用了两种吸力控制方法,分别为渗析法(吸力<4 MPa)和蒸汽平衡法(吸力>4 MPa),当每一级吸力达到平衡时,测量试样对应的含水率和体积;在常规干湿循环试验中,采取了两种干缩路径,分别为全干燥和部分干燥,并测量试样在每次干湿循环过程中的轴向变形及循环结束后的含水率。结果表明:在脱湿和吸湿过程中,试样孔隙比随吸力变化可分3个典型阶段:大幅变化阶段(0.4～9 MPa)、过渡阶段(9～82 MPa)和平缓阶段(82～262 MPa);当吸力大于113 MPa时,试样的胀缩变形基本可逆,而当吸力小于113 MPa时,试样的胀缩变形表现出明显的不可逆性,且不可逆程度随吸力的减小而增加。试样在常规干湿循环过程中的胀缩变形随循环次数的增加逐渐趋于稳定;胀缩特征受干缩路径的影响非常明显,全干缩路径中测得的膨胀率高于部分干缩路径,膨胀速率随干湿循环次数的增加而增加;试样在干湿循环过程中的膨胀率大小在一定程度上取决于吸湿能力。
- 唐朝生施斌
- 关键词：膨胀土干湿循环体积收缩
- 高放废物地质处置库中缓冲回填材料的收缩特征被引量：11
- 2012年
- 缓冲回填材料的收缩特征对高放废物处置库的安全性和稳定性有重要影响。以COx泥岩缓冲回填材料为研究对象,采用不同的试验方法分别研究了饱和的压实试样和糊状试样在干燥过程中的体积收缩变形特征。试验结果表明:压实试样的体积收缩变形特征受初始干密度的影响比较明显,缩限、收缩系数和收缩应变均随初始干密度的增加而减小;压实试样的体积收缩存在明显的各向异性,在低压实度条件下,径向收缩大于轴向收缩,收缩几何因子大于3,在高密度条件下,轴向收缩大于径向收缩,收缩几何因子小于3;糊状试样的体积收缩过程可分为正常收缩、残余收缩和零收缩3个阶段,且绝大部分体积收缩变形发生在试样变为非饱和之前;相对于其他收缩模型,G&C模型对COx糊状试样收缩曲线的拟合精度最高。
- 唐朝生施斌崔玉军
- 关键词：高放废物地质处置体积收缩
- 聚丙烯纤维和水泥加固软土的强度特性被引量：55
- 2011年
- 在软土中加入水泥能有效提高软土的工程力学性能,是一种常见的软基处理方法。但在一些特定条件下,水泥加固软土的强度存在偏低的现象,无法满足工程要求。提出将聚丙烯纤维的物理加筋作用同水泥的化学加固作用相结合,通过开展室内试验,在水泥土中加入适量的聚丙烯纤维,分别研究软土初始含水量(35%～70%)、纤维掺量(0～0.3%)和长度(6～19mm)对纤维加筋水泥土强度的影响,并对影响机理进行探讨。试验结果表明:当水泥掺量为15%时,水泥土的强度受初始含水量的影响非常明显,最优含水量为55%;纤维的加入能有效提高水泥土的强度,强度值随纤维掺量的增加而增加;当纤维长度为12mm时,其加筋效果得到最大发挥;纤维的加入降低了水泥土的脆性,提高了水泥土的断裂破坏韧性,对提高工程的安全性和稳定性有一定意义。
- 唐朝生顾凯
- 关键词：软土加固纤维加筋纤维长度水泥土
- 土体干燥过程中的体积收缩变形特征被引量：86
- 2011年
- 通过开展室内试验,分别研究了初始饱和的糊状试样和不同压实状态的压实试样的体积收缩变形特征。对于糊状试样,采用液体体积置换法测量了试样干燥过程中的体积变化,获得了完整的收缩曲线,试验结果表明:糊状试样的收缩过程可分正常收缩、残余收缩和零收缩3个阶段;绝大部分收缩变形发生在进气点之前即土体处于饱和状态。对于压实试样,初始干密度和含水率对收缩特征有重要影响:初始干密度增加对体积收缩变形起抑制作用,而初始含水率的增加对体积收缩变形起促进作用。此外,压实试样的体积收缩存在明显的各向异性,且对初始含水率的敏感程度高于初始干密度。最后,根据试验结果,提出了压实试样收缩应变与初始干密度和含水率之间的函数关系式。
- 唐朝生崔玉军Anh-Minh Tang施斌
- 关键词：影响因素土结构含水率
- 纤维加筋土中筋/土界面相互作用的微观研究被引量：59
- 2011年
- 纤维与土体界面之间的相互作用对纤维加筋效果有着重要的影响,了解接触面之间力的产生和传递过程对合理有效地利用纤维改良土体的工程性质有着重要的意义。为了研究聚丙烯纤维在不同的土介质中筋/土界面间的微观力学作用机理,运用扫描电子显微镜(SEM)分别分析了纤维在素土、水泥土和石灰土中的表面形态学特征及接触面之间力的产生和传递过程。结果表明:纤维的加筋效果取决于筋/土界面作用强度,筋/土界面之间的力学作用主要有2种形式:黏接和摩擦;界面黏结力和摩擦力大小受土质条件和界面接触条件的影响;在纤维加筋素土中,筋/土界面作用力主要来自纤维表面与黏土颗粒的相互作用;在纤维加筋水泥土中,纤维主要与水泥水化产物发生作用,筋/土界面作用力以黏结力为主;在纤维加筋石灰土中,纤维表面发生严重的挤压变形,筋/土界面作用力以摩擦力为主。
- 唐朝生施斌顾凯
- 关键词：纤维加筋土微观结构SEM
- 膨胀土收缩开裂过程及其温度效应被引量：80
- 2012年
- 温度作为主要的外部环境因素之一,对膨胀土水-力学性质有重要影响。为了了解膨胀土在不同温度条件下的干缩开裂特性,开展了一系列干燥试验。试验中共配制了9组初始饱和的泥浆试样,干燥环境温度分别为22℃,60℃和105℃。在干燥过程中,实时监测试样的含水率变化及表面裂隙的演化过程,利用数字图像处理技术,对裂隙图像进行了定量分析,获得了表面裂隙率Rsc;采用填充法,测量了裂隙的体积。结果表明:在干燥初期,试样中水分蒸发速率为常数,且随温度的增加而增加,试样达到残余含水率所需时间随温度的增加而减小;裂隙出现时对应的临界含水率wIC受温度的影响非常明显,当温度从22℃增加到105℃时,wIC从38.0%增加到90.9%;在裂隙发展前期,Rsc增速较缓,随后进入快速发展期,较小的含水率变化可导致Rsc迅速增加;当含水率接近终期临界含水率wFC或缩限时,裂隙发展趋于稳定,且wFC基本不受温度的影响;在高温环境下,膨胀土的裂隙发育程度较低温环境高,存在明显的温度效应。
- 唐朝生崔玉军Anh-minh Tang施斌
- 关键词：膨胀土蒸发裂隙图像处理
- 干燥过程中膨胀土抗拉强度特性研究被引量：36
- 2011年
- 膨胀土在干燥过程中由于失水收缩容易产生龟裂,裂隙产生后会极大削弱土体的工程性质。了解膨胀土在干燥过程中的抗拉强度特性,对从力学上进一步认识龟裂的形成和发展过程有重要意义。在室内配制了若干组初始饱和的膨胀土泥浆试样,当试样干燥到不同含水率时,利用改装的超微型贯入仪对试样开展了一系列抗拉试验,获得了膨胀土在干燥过程中抗拉强度与含水率的关系。此外,运用蒸汽平衡法对试样干燥过程中的吸力进行控制,研究了抗拉强度受吸力的影响。结果表明:在干燥过程中,试样的抗拉强度随含水率的减小呈指数形式增加。在含水率小于塑限(40%)之前,抗拉强度较小,增幅不明显;当含水率达到塑限之后,抗拉强度随着含水率的减小增加较快。在控制吸力条件小,试样含水率随吸力的增加呈指数减小,抗拉强度与吸力呈线性正相关关系。通过分析发现,土中水的存在形式、水-土相互作用、颗粒间接触状态以及土体结构的变化是导致土体抗拉强度在干燥过程中增加的主要原因。
- 冉龙洲宋翔东唐朝生
- 关键词：抗拉强度膨胀土含水率吸力土结构
- 膨胀土收缩开裂特性研究被引量：99
- 2012年
- 在干燥环境中,由于蒸发失水,膨胀土发生收缩,表面容易产生纵横交错的裂隙网络(龟裂)。龟裂的产生会极大弱化土体的工程性质,并导致各种工程问题。随着极端干旱气候的频发,膨胀土龟裂问题将会越来越多,越来越显著。开展龟裂研究对揭示龟裂现象的本质规律和指导膨胀土地区的工程实践有重要意义。龟裂的形成和发展是一个动态的过程,与土中水分的蒸发速率、应力状态、收缩特性等直接相关:龟裂形成时水分蒸发处于常速率阶段;吸力和抗拉强度是制约龟裂形成的两个关键力学参数,当土体中的吸力引起的张拉应力超过土体的抗拉强度时,龟裂便会产生;龟裂是孔隙发生收缩的直观表现。总体上,力的作用和收缩空间是土体龟裂形成的两个必要条件。此外,膨胀土龟裂具有非常复杂的发生发展过程,受土质学、土力学、土结构、试验条件和方法等许多因素的影响。龟裂定量分析是龟裂研究的重要内容之一,能为龟裂机理研究及相关理论模型的建立提供必要参数。计算机图形处理技术具有效率高、操作性强、精度高等优点,为龟裂定量分析提供了强有力的工具。目前关于土体龟裂研究还存在许多不足之处,在今后的工作中,应该重视龟裂形成和发展过程的动态特征,围绕与土体龟裂相关的水-土作用关系、力学机制、收缩变形机制、大尺度现场试验和三维观测分析技术等方面开展更多的针对性研究,综合考虑龟裂形成过程中的土质学、土力学和土结构因素,结合宏观现象与微观分析,建立土体龟裂的理论体系。
- 唐朝生施斌刘春
- 关键词：膨胀土水分蒸发体积收缩微观结构抗拉强度
