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国家自然科学基金(51009118): 作品数：16 被引量：201H指数：8; 相关作者：周葆春孔令伟马全国汤致松张彦钧更多>>; 相关机构：信阳师范学院中国科学院武汉岩土力学研究所桂林理工大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金河南省基础与前沿技术研究计划项目更多>>; 相关领域：建筑科学天文地球更多>>

考虑体积变化的非饱和膨胀土土水特征被引量：39: 2011年; 为探讨吸力作用下膨胀土体变特征对土水特征的影响规律,开展了一系列完整的脱湿阶段试验,获得了5种不同初始孔隙比的荆门压实膨胀土各级吸力下的重力含水率与体积变化。试验结果表明:不同初始孔隙比下的重力含水率-吸力曲线有交叉与聚拢现象;体积含水率-吸力曲线的交叉现象更为显著;而饱和度-吸力曲线未出现交叉,相同吸力下初始孔隙比大的土样具有更低的饱和度,体现出土水特征与体变特征的耦合效应。基于试验成果,从土的基本体积-质量关系出发,以初始孔隙比与吸力为变量,在一个统一的框架内,构建了吸力作用下的体变方程、分别用重力含水率与饱和度表征的土水特征曲线方程,该方程能够描述任意初始孔隙比条件下膨胀土干缩过程中重力含水率、孔隙比与饱和度随吸力的变化规律。; 周葆春孔令伟; 关键词：非饱和膨胀土吸力

荆门压实弱膨胀土孔隙比-含水率-吸力特征的滞回效应被引量：11: 2013年; 为探讨水力路径对膨胀土土水特征与体变特征影响中的滞回效应，以压实度为90％的荆门弱膨胀土为研究对象，采用轴平移技术和等压湿度控制法，开展了控制吸力条件下的脱、吸湿试验，获得了0-391000kPa吸力范围内的孔隙比一含水率一吸力关系的滞回效应规律，结论如下：（1）重力含水率一吸力关系的滞回效应显著。吸力小于10000kPa的区域，脱湿边界线与吸湿边界线间涵盖了较大范围；吸力大于10000kPa的区域，滞回效应弱化。脱湿与吸湿边界线并不平行，前者拐点处的斜率明显大于吸湿边界线的相应值。Fredlund—Xing模型能够很好描述土水特征的脱湿与吸湿边界线。脱、吸湿边界线均可分别通过2个特征点划分为：边界效应区、过渡区与残余区；残余吸力与进水值均可取为359100kPa；进气值为72kPa；出气值为lOkPa。（2）孔隙比一吸力关系呈现出显著的滞回效应。利用3参数指数函数可以很好地分别描述主脱、吸湿路径下的孔隙比一吸力关系。（3）孔隙比一重力含水率关系的滞回效应并不显著。采用2参数指数函数可较好地统一描述不同水力路径下的孔隙比一重力含水率关系。（4）饱和度一吸力关系呈现出显著的滞回效应，其脱、吸湿边界线也可用Fredlund—Xing模型分别描述。（5）体变特征的脱湿速率效应显著。; 周葆春张彦钧汤致松马全国; 关键词：压实膨胀土土水特征曲线

信阳原状黏土的岩土工程特性被引量：1: 2022年; 为加深对信阳原状黏土岩土工程特性的认知,对取自信阳师范学院主校区的原状土样开展系统全面的物理、化学、力学等岩土工程特性测试,主要结论如下:(1)土样粉粒含量57.0%,黏粒含量42.4%,为细粒土;液限41.6%,塑限18.8%,为低液限黏土。天然状态下液性指数0.19,处于硬塑状态。最优含水率14.7%,最大干密度1.88 g/cm^(3)。(2)阳离子交换量206 mmol/kg,自由膨胀率40%,膨胀潜势为弱。膨胀含水率26.6%,体膨胀率0.2%;体缩率3.4%,收缩系数0.12,缩限11.9%;胀缩变形较小。(3)原生矿物包括石英、斜长石和铁白云石,占比69.7%;黏土矿物包括伊利石、高岭石、绿泥石、伊/蒙混层,占比30.3%。(4)先期固结压力454.1 kPa,超固结比7.7,为重超固结土。压缩指数0.283,回弹指数0.038,压力100~200 kPa范围内压缩系数0.166,为中等压缩性土。(5)原状样峰值抗剪强度有效黏聚力33.6 kPa、有效内摩擦角25.5°,残余强度有效内摩擦角23.7°。(6)采用变水头渗透试验获得其渗透系数为5.97×10^(-7)cm/s。; 马全国易先达郎梦婷赵鑫鑫李颖周葆春; 关键词：胀缩变形固结系数

不同压实度荆门弱膨胀土的一维膨胀-压缩特性被引量：17: 2014年; 为探讨压实膨胀土的体变行为,以荆门弱膨胀土为研究对象,借助高压固结仪对6种制样压实度下的膨胀土试样进行了一维无荷载膨胀和含一次卸载-再加载循环的压缩试验。基于膨胀试验结果,构建了膨胀时程方程,通过参数分析,明确了方程参数的物理意义,并建议了膨胀时程曲线3阶段的划分方法。基于压缩试验结果,探讨了固结屈服应力、压缩指数Cc、回弹指数Cs、膨胀力与制样压实度、土体结构性、膨胀势、孔隙比的相关关系。试验结果及其分析表明,膨胀土体积变化是膨胀势与外部荷载、湿度变化的耦合作用结果,且具有强烈的水-力路径依赖性。; 周葆春张彦钧汤致松马全国冯冬冬梁维云; 关键词：膨胀土压实膨胀力

轴对称横观各向同性饱和土中单桩竖向振动的简化模型求解被引量：2: 2014年; 基于饱和多孔介质理论,将土体视为横观各向同性饱和两相介质,利用分离变量法求解了横观各向同性饱和土层的竖向振动,在此基础上建立横观各向同性饱和土中单桩竖向振动的控制方程,借助桩端边界条件和三角函数的正交性对桩竖向振动问题进行了求解,并分析了相关参数对竖向振动的影响。研究表明:桩-土系统存在共振现象,复刚度的变化受激振频率的影响较大;在高频和低频时,各向异性参数对动刚度的影响不同,各向异性参数越大,复刚度的峰值越小。; 高洪波; 关键词：横观各向同性饱和土竖向振动简化模型

绿色建筑增量成本影响因素分析被引量：12: 2011年; 目前绿色建筑在我国的发展潜力巨大,而没有准确地把握绿色建筑的增量成本是制约绿色建筑发展的重要原因.对绿色建筑增量成本的影响因素进行分析,提出了技术措施、项目所在地域、项目定位及可行性研究开展的时间这四个影响因素,并在此基础上提出了减少绿色建筑增量成本的途径,为绿色建筑的发展提供了一定的理论依据.; 王芳; 关键词：绿色建筑

考虑界面摩擦和剪切面积变化的直剪试验剪应力修正方法被引量：1: 2021年; 鉴于已有的直剪试验剪应力修正公式未考虑剪切过程中上下盒未开缝导致的剪切盒与土样间的界面摩擦,开展了铜板-土样界面摩擦试验,获得了饱和状态下的界面摩擦系数为0.2,提出了考虑界面摩擦和剪切面积变化的直剪试验剪应力计算式.评价了直剪试验测定峰值与残余强度的结果表明:1)修正后的剪应力大于修正前的数值;剪应力相对误差随剪切位移增大而增大,最大可达-12.9%;垂直压力越小,剪应力相对误差越大.2)初始密度对峰值强度相对误差影响较为显著,对残余强度相对误差影响不大.3)不同初始密度下,峰值与残余强度有效内摩擦角相对误差均在±5%以内;峰值与残余强度有效凝聚力相对误差变化范围较大,具有更大的不确定性.4)考虑剪应力修正后的峰值和残余强度抗剪强度指标(有效凝聚力与有效内摩擦角)均比修正前值更大,表明采用不考虑剪应力修正的抗剪强度指标偏于安全.; 马全国郎梦婷赵鑫鑫周葆春; 关键词：直剪试验剪应力

荆门非饱和压实膨胀土的吸力特征及其本构方程被引量：14: 2013年; 吸力与非饱和土的力学性状密切相关,为探讨非饱和膨胀土吸力变化规律,以滤纸法为研究手段,测定6种不同压实度与13种不同重力含水率组合条件下荆门弱膨胀土的总吸力与基质吸力。试验基本覆盖该膨胀土持水状态与密实状态的可能变动范围。研究表明:土体持水状态与密实状态均对压实膨胀土吸力影响显著。相同密实状态下,吸力随持水程度的增大而降低,且变动幅度较大。相同持水状态下,吸力随密实程度的增大而增大。密实度小的试样吸力变化幅度大,密实度大的试样吸力变化相对平缓。在明确吸力变化规律的基础上,构建吸力-饱和度-孔隙比关系的本构方程,数值再现结果与模型预测结果均表明该方程能够有效描述压实膨胀土在可能密实状态与持水状态范围内的吸力变化规律。; 周葆春张彦钧冯冬冬汤致松马全国; 关键词：非饱和土膨胀土基质吸力本构方程

压缩过程中非饱和膨胀土体变特征与持水特性的水力耦合效应被引量：7: 2015年; 土体压缩是岩土工程领域的基本问题。压缩过程中非饱和土的力学与水力学行为是同时发生且相互影响的,有必要统一考察体变特征与持水特性的水力耦合效应。为此,以荆门弱膨胀土为研究对象,开展土中水密度试验、饱和与控制吸力下的非饱和一维压缩试验,准确测量了压缩与卸荷回弹过程中孔隙比–重力含水率–吸力–竖向净应力关系,探讨了水力耦合状况下非饱和膨胀土的体变特征与持水特性规律,并建立相应本构描述。结论如下:1加载段,非饱和压缩曲线均发生明显转折,体现出屈服行为;随吸力增大,压缩曲线依次发生"穿越"现象;卸载段大体呈线性,其斜率随吸力增大而降低。提出能够描述干缩、压缩、卸荷体胀、屈服、压缩性与卸荷回弹性随吸力变化等行为的非饱和土体变方程,可直接用于分层总和法计算。2不同吸力下重力含水率变化存在较大差异;压缩至2941.8 k Pa时,不同吸力下含水率非常接近。吸力与竖向净应力对含水率变化的耦合影响可用3参数Logistic函数描述。3压缩过程中饱和度随竖向净应力增大而增大,卸荷过程中随竖向净应力降低亦增大。采用饱和度或重力含水率,对压缩过程中的水力路径会出现"湿化"与"脱湿"的不同判断,即水力耦合状况下土体表现出复杂的持水状态变化特征。; 周葆春孔令伟梁维云马全国张斌; 关键词：非饱和土压实膨胀土持水特性饱和度

低应力下膨胀土的压缩与剪切行为被引量：1: 2022年; 以相同初始密度和含水率的荆门弱膨胀土原状样和压实样及其泥浆固结样为研究对象,采用一维压缩-卸荷试验(0~4000 kPa)获得压缩行为,采用覆盖低(≤50 kPa)、中(50~400 kPa)、高(400~800 kPa)应力水平的直剪试验获得峰值、完全软化与残余强度。结果表明:(1)原状、压实、泥浆固结样压缩曲线相交于压力1200 kPa对应点;压实样压缩曲线总位于原状样与泥浆固结样之间。泥浆固结样压缩曲线与固有压缩线ICL经验公式几乎重合;原状与压实样压缩曲线均穿越ICL,并向下弯曲;原状样膨胀敏感性大于压实样,表明原状样颗粒间胶结更强。(2)低应力下原状样峰值强度主要受土体结构性控制。峰值与残余强度比可作为反映土体结构性强弱的一个显性指标。整个低中高应力水平,原状、压实、泥浆固结样峰值强度线均为线性,且有效内摩擦角基本一致(25.0°~25.7°)。原状与压实样的结构性体现于峰值强度有效凝聚力,分别为29.6 kPa与15.2 kPa。整个低中高应力水平原状与压实样残余强度基本相同;低应力水平下残余强度线表现出强烈非线性;采用幂函数可很好描述低中高应力水平下的残余强度特征。; 周葆春李颖马全国郎梦婷赵鑫鑫王少奇韩灵灵张斌卢承东陈翔宇梁维云; 关键词：膨胀土应力水平胶结

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