干燥粉细砂地层水平旋喷固结体物理力学性能试验分析

把隧道开挖切断的水平旋喷加固桩运回实验室加工成试件,进行了重度、劈裂抗拉试验、无侧限抗压试验、直剪试验、单轴和三轴抗压试验,经分析得出:干燥粉细砂地层的水平旋喷固结体的重度变异性较大,粉细砂固结体的平均抗拉强度0.87 MPa,平均抗压强度12.76 MPa,抗拉强度是抗压强度的1/15,二者的变异性相近。固结体的平均变形模量为7.18 GPa,变异性较大,但泊松比较稳定。直剪试验得到的黏聚力比三轴试验大17.1%;而直剪试验得到的内摩擦角比三轴试验小18.1%。因三轴试验剪切破坏面非人为固定,更接近固结体的真实情况。随着围压的增大,固结体的三轴强度也增大,且与围压呈线性关系;随着围压的增大,固结体的塑性变形能力增强。     

风化泥岩地层隧道围岩稳定及质量控制

泥岩地层具有饱水软化、脱水风化开裂的工程特性,在泥岩地层进行隧道施工极易引发围岩失稳,给施工进度和施工安全带来极大挑战。本文首先通过单轴和三轴等室内力学试验获取泥岩的物理力学参数,再对现场采用的红外探水和TST超前地质预报监测方案和实用性进行分析;然后基于泥岩力学试验结果和支护结构对泥岩隧道开挖围岩稳定性进行数值模拟,并分析管棚对围岩稳定的控制效果;最后结合围岩压力和钢架应变监测结果对现场围岩稳定进行验证与评价。结果表明,围岩压力值稳定在20.50 kPa附近,而钢架应变则保持在260左右,现场采取的泥岩地层控制措施有效。研究结果可为泥岩及类似地层的隧道围岩稳定控制技术提供参考。     

天津深基坑土层物理力学指标回归分析

地铁基坑支护设计涉及的岩土参数众多,受场地条件、试验条件的限制,有些岩土参数不易获得,岩土参数的选取是一大难题。天津地区属于海积-冲积滨海平原,地层沉积规律性强,土层具有一定的分布特征。收集大量天津地铁车站的土工试验数据,根据岩土参数统计方法对各土层物理力学指标的空间变异性进行统计分析,运用更专业、更准确的统计分析软件SPSS研究土体物理力学指标的相关性,并获取了土体抗剪强度指标与孔隙比、含水量、液性指数、质量密度之间一元及多元回归方程,以及基床系数与压缩系数、静止侧压力系数与液性指数之间的回归方程式。     

基于Hoek-Brown模型的铁路隧道围岩分级研究

铁路是一种典型的带状交通工程,山区铁路往往穿越多种复杂的地质条件,地质勘察工作量大。为基于常规的地质调查,快速分析出沿线岩层的物理力学参数和围岩分级结果,基于Hoek-Brown强度准则,对岩体宏观物理力学参数进行反演预测,建立基于常规调查和室内试验的围岩宏观力学参数分级模型。同时,采用C#编制岩体宏观力学参数估算软件,应用该软件可以便捷地对岩体的多项宏观物理力学参数进行分析。通过模型各参数的敏感性分析,发现GSI的取值是影响隧道围岩物理力学参数的关键性指标,并重点对道扎子隧道围岩的宏观物理力学参数进行取值研究,基于分析结果对道扎子隧道混合岩地层的围岩进行快速分级,有效地指导工程设计。     

无砟轨道结构抬升用高聚物注浆材料剪切黏结性能研究

为了研究高聚物注浆抬升后无砟轨道结构的稳定性,通过无砟轨道结构实尺模型抬升试验,揭示了高聚物注浆材料的扩展形态及固结体的密度分布规律,并模拟高聚物注浆材料与支承层混凝土的黏结,研究了高聚物注浆材料固结体的剪切黏结性能及压缩性能。结果表明,高聚物注浆材料在无砟轨道下方呈椭圆形扩展,与支承层混凝土形成良好黏结,距抬升孔越近固结体密度越高;随着固结体密度的增加,固结体的压缩强度及剪切黏结强度均逐渐增加,固结体的弹性模量和剪切黏结模量略有增大;固结体的压缩和剪切黏结强度明显高于级配碎石,但弹性模量和剪切黏结模量与级配碎石相当,这确保了服役中高聚物注浆材料固结体能够与级配碎石同步变形、协同受力,保证了抬升后无砟轨道结构的稳定性。     

灰色理论非等间距GM(1,1)模型在土压平衡盾构废弃泥浆固结体强度预测中的应用

在土压平横盾构施工过程中,将产生大量的废弃泥浆,如不能正确、有效地处理这些废弃泥浆将造成重大的环境污染与施工成本的升高。对这些废弃泥浆进行资源化处理是解决环境污染、降低施工成本的关键出路,其固结物的强度指标是评判这些产品质量高低的关键指标之一。为了减少养护时间与养护用地,需要应用这些固结产物的早期强度值来预测其长期强度值,以判断这些产品的质量。针对某市地铁1号线施工现场土样固结试验的强度测试结果,应用灰色理论非等间距GM(1,1)模型预测理论进行长期强度的预测分析,获得了较好的效果。通过分析研究结果可知:1)砂质废弃泥浆固结体的强度值普遍要大于黏质废弃泥浆固结体的强度,在早期强度方面,两者相差不大,但长期强度相差比较大;2)砂质废弃泥浆固结体实测数据的强度拟合曲线与预测数据的强度拟合曲线重叠得都比较好,而黏质废弃泥浆固结体的强度拟合曲线则重叠得不是很好,两者的相对误差比较大,特别是长期强度方面误差更大;3)砂质固结体与黏质固结体养护21 d时强度比较接近,并且都大于1.4 MPa(砂质)与1.3 MPa(黏质)。     

合肥二级阶地黏土层物理力学指标概率统计及相关性分析

为解决大型土建工程中岩土体物理力学参数不确定性和空间变异性等问题。基于合肥市地铁4号线岩土工程勘察成果,以合肥地区二级阶地同一地质单元晚更新世黏土层为研究对象,采用数理统计中常用的偏斜度和峰值法,对二级阶地黏土层的物理力学参数进行统计分析,确定其物理力学参数的概率分布模型;通过对各物理力学指标进行相关性分析,建立回归方程,得到黏土层各指标间的经验公式。研究表明,合肥二级阶地黏土层具有物理力学性质差异性较小、工程性质相近、多服从正态分布的特点,各指标间多表现为中等-较强相关性。     

客运专线路基粉黏土填料适用性判别及改良设计

对秦沈客运专线粉黏土进行了大量的原土和改良土室内、外及现场填筑试验 ,取得了各土源大量数据。通过试验结果的分析 ,对粉黏土的一些物理力学指标之间的关系进行探讨 ,初步确定了对粉黏土的适用性判别标准 ,提出粉黏土物理改良方法及适用条件 ,提出粉黏土化学改良的强度设计方法步骤     

京珠高速公路煤系地层路堑高边坡稳定性评价与对策

本文对京珠高速公路粤境小塘至甘塘段ll处煤系地层路堑边坡的地形地貌、岩性特征、水文地质条件、工程特性等进行归纳，总结出煤系地层物理力学指标经验值及可能发生的破坏模式，并作出稳定性评价与对策。     

乍嘉湖线地基土力学分层及工程设置的探讨

通过乍（浦）嘉（兴）湖（州）线CKO＋000～CK100＋000段地层的各分层物理力学指标的对比及分析，进而立足于地质方面提出对工程的设置及地基处理的几点建议．     

风化千枚状板岩填料力学特性试验研究

武昌至广州客运专线途经大量白垩系——下第三系砂质及泥质千枚状板岩全风化及强风化软岩,通过对其进行抗压、直剪、压缩和三轴试验,获取了其主要力学试验指标以及应力—应变的过程曲线,同时对比了浸水前后强度衰减的情况,从而为填筑路堤工程提供了具体指导。     

太湖地区湖积相软土的工程特性

结合某铁路路基试验点太湖湖积相软土的土工试验结果，对软土的强度、固结变形等工程特性进行分析研究，并对直剪、无侧限抗压及三轴试验的强度指标和常规压缩和高压缩试验的变形指标进行对比分析，对变形指标与物理性指标之间的关系进行回归分析。通过对软土的基本特性、结构性和次固结特性的研究，提出其沉降计算的适宜方法。     

广州市某轨道线淤泥软土物理力学指标选取试验研究

以广州市某轨道线淤泥软土为研究对象,通过室内土工试验、十字板剪切试验、三桥静力触探试验和旁压试验几种方法综合研究了该段淤泥软土物理力学指标的选取,得出了本段软土地区综合物理力学指标及其他参数选取的规律,为后续设计提供了关键岩土参数。     

饱和粘性土三轴剪切性状的试验研究

对常德地区的饱和粘性土试样进行了三轴不固结不排水剪切、固结不排水剪切和固结排水剪切试验,获得了该地区饱和粘性土三轴试验的抗剪强度指标,通过对强度指标的分析比较,得出三轴慢剪指标作为设计、施工参数更合理,为粘性土路基的设计和施工提供了依据.     

客运专线红粘土物理力学指标统计分析

研究目的:武广客运专线对路基沉降控制要求非常严格,而沿线原状红粘土的大量室内试验结果表明,该地区红粘土各指标的离散性较大,在设计计算时,如何选取各指标的设计值,对设计结果会产生巨大的影响,直接影响工程的质量和造价;同时,反映红粘土性质的物理力学指标较多,许多变量之间又存在着相关性,增加了问题分析的复杂性,为了服务工程实际并对红粘土的整体性能进行评价,文章结合多元统计分析知识,利用统计软件SPSS,进行了统计分析、指标聚类分析和主成分分析.研究结论:通过统计分析获得了各指标的均值,置信区间.建议在设计过程中,除地质条件复杂或特殊路段外,采用均值进行设计计算;聚类分析表明红粘土的物理力学性质基本上可以分为结构、强度和状态3类;主成分分析表明可以利用综合主成分值进行红粘土路用性能的评价.     

大断面古土壤隧道围岩变形规律研究

古土壤形成时期、环境有别于黄土,因此,古土壤隧道围岩物理力学性质与黄土隧道存在一定差异。银西高铁早胜三号隧道作为国内首次穿越古土壤地层的长大隧道,为系统研究古土壤的物理力学性质及隧道穿越古土壤地层时关键施工技术研究提供了有利条件。本文以早胜三号古土壤隧道为研究背景,通过基础试验得到古土壤的物理力学性质,利用现场量测结果分析古土壤隧道的沉降变形收敛规律,然后通过数值模拟验证了现场监测结果。研究表明:古土壤具有密度大、比重大、抗剪强度较大和弱膨胀性的特点;隧道沉降变形分为快速增长阶段、持续增长阶段、平稳阶段,沉降主要集中在上台阶拱顶位置;围岩收敛主要集中在拱脚附近,且随着测点距拱脚位置的减小,收敛值逐渐扩大;同时,三台阶七步施工工法是造成左右围岩收敛值不同的主要原因;针对收敛主要集中在拱脚位置这一现象,建议进行仰拱曲率优化的研究。     

恒高温下混凝土及钢管混凝土受压力学性能研究

对国内进行的恒高温下C20-C80强度等级的混凝土单轴受压力学性能的试验资料进行了重分析,提出了恒高温下C20-C80强度等级混凝土轴心抗压强度、受压弹性模量、受压峰值应变等力学性能指标统一计算公式和混凝土轴心受压应力-应变全曲线计算公式。并进一步建议了恒高温下钢材的多轴弹塑性本构模型和混凝土轴对称三轴受压本拘模型,应用连续介质力学建立高温下钢管混凝土同时受压的同心圆柱体计算模型,采用弹塑性全过程分析理论,编制相应的计算程序,对恒高温下钢管混凝土轴压短柱受力性能进行全过程分析,计算结果与试验结果符合较好。     

道砟清洁度对聚氨酯固化材料力学性能的影响

采用石粉、煤粉、黏土和机油模拟道砟中的脏污材料,研究脏污材料含量对聚氨酯固化材料与道砟的黏结性能以及固化材料与道砟固结体力学性能的影响,并对黏结界面聚氨酯固化材料的微观形貌进行了分析。结果表明:随着道砟中粉体脏污材料含量的增加,聚氨酯固化材料的黏结强度逐渐降低,粉体脏污材料含量不超过0. 6%时其对聚氨酯固化材料与道砟固结体的力学性能影响不大,与粉体脏污道砟黏结时固化材料的黏结破坏为本体断裂;与粉体脏污材料相比,机油对聚氨酯固化材料黏结性能以及固结体力学性能的影响较大,与油污道砟黏结时固化材料的黏结破坏为界面断裂,且在压缩循环荷载作用下固结体残余变形量较大。综合考虑固化材料的黏结性能、灌注性能和固结体力学性能,道砟中粉体脏污材料含量不宜超过0. 6%,且不宜含有机油。     

标准贯入试验在中泰铁路中的应用与研究

中泰铁路作为国外重点项目,具有地质勘察时间紧、任务重、成本高的特点。标准贯入试验(SPT)作为一种操作简单,指标可靠易用的方法可有效解决上述问题。如何将国外操作工艺所获得的指标合理地运用到我国设计理念中,显得极为重要。从SPT的原理入手,通过对有国内成熟经验地区的SPT数据与地层主要物理力学指标的对比分析,而后结合该项目国内外的SPT对比试验数据进行数据拟合,得出SPT与常用物理力学指标之间的经验公式并将其应用于设计中。同时发现随着深度的增加,N_泰相对N_中来说数据偏大的现象愈加明显,并从钻探方法及SPT方法两个方面进行综合分析,最终得出SPT方法的优越性及日后应用中的注意事项和进一步的研究方向。     

砂卵石地层物理力学特性对盾构隧道管片内力的影响

以呼和浩特地铁穿越的典型砂卵石地层为例,选取6个地层物理力学参数作为影响因素,采用单因素变量法,分析各因素对管片内力的影响,并通过敏感性系数判断管片内力对各因素的敏感程度。结果表明:管片内力随重度增大而增大;黏聚力、垂直基床系数对管片内力影响不显著;轴力随内摩擦角增大而减小,弯矩随之增大而增大;轴力随静止侧压力系数、水平基床系数增大而增大,弯矩随之增大而减小;偏心距随重度、静止侧压力系数、水平基床系数增大而减小,随黏聚力、内摩擦角增大而增大,但受垂直基床系数影响不大;管片内力对各因素的敏感程度排序为水平基床系数静止侧压力系数内摩擦角重度黏聚力垂直基床系数。