膨胀土边坡抗滑桩数值模拟分析

以引江济淮膨胀土边坡为研究对象,以温度场模拟湿度场、建立温度场与湿度场等价转化条件,进而采用数值模拟方法研究膨胀土边坡吸湿膨胀变形机理、抗滑桩对膨胀土边坡的加固机理及抗滑桩在边坡上的最佳布置位置。取现场原状中等膨胀土并分别制成初始含水率15%(初始干密度1.45 g/cm~3)、初始含水率17.5%(初始干密度1.53 g/cm~3)、初始含水率20%(初始干密度1.60 g/cm~3)的三种土样,然后进行室内试验并获得土体普通物理力学指标参数及热力学指标参数。利用这些参数,进行不同土质条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形的数值模拟及有抗滑桩条件下膨胀土边坡吸湿膨胀变形模拟。计算结果表明,不同土质条件下随着降雨时间增长边坡土体变形均在增长,但膨胀土初始含水率大、干密度大,边坡土体变形较小;抗滑桩能够大大降低膨胀土边坡滑坡风险,抗滑桩布置在边坡中部时,膨胀土边坡的变形最小。     

膨胀土边坡护岸组合结构施工应用

针对因膨胀土胀缩性而引发的航道护岸变形问题,研究处理措施。将"多级放坡+浅层改性换填+表层隔排水+深层桩基"组合型护岸结构应用于某航道工程,达到无变形、无裂缝的工程效果,验证了该种组合结构措施抵抗膨胀土胀缩的能力,适用于有桥梁等交叉建筑物的重点航段。     

中膨胀土膨胀率与含水率之间的关系

以某地区典型中膨胀土为依托,在现场取样并进行重塑,然后在不同初始含水率、不同干密度和无上覆荷载条件下,研究膨胀土吸湿膨胀率与含水率之间的关系。研究结果表明:在天然初始含水率和干密度条件下,中膨胀土吸湿膨胀率与后续含水率之间虽然呈非线性关系,但在很大含水率范围(约50%以内)内,中膨胀土膨胀率与含水率之间近似呈线性关系;随着初始含水率的增加,中膨胀土吸湿膨胀率、膨胀速率均降低;随着干密度的增加,中膨胀土吸湿膨胀率、膨胀速率均增加;中膨胀土在吸湿饱和后,其吸水性能并不会降低,土体继续保持之前的吸湿速率和膨胀速率,在含水率达到1.5～2.0倍的饱和含水率后,土体吸湿膨胀速率才逐渐降低,直至最后趋于稳定。     

膨胀土的判别与分类

膨胀土是颗粒高分散、成分以粘土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性粘土。它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土。正是由于这种土的显著胀缩特性,使膨胀土地区的房屋建筑、铁路、公路、机场、水利工程等经常遭受巨大的破坏。实践经验表明,把膨胀土误认为普通的非膨胀土实际上等于给工程建筑物埋下祸根。因此关于膨胀土的判别和分类,一直是工程界关心的问题。长期以来,人们对此进行了大量的工作,提出了许多膨胀土的判别与分类方法。本文旨在通过介绍目前国内外常用的分类与判别方法,明确分类思想,找出各自的有缺点,以为工程建设服务。     

不同冻结条件对膨胀土三轴剪切强度的影响

为了研究季节性冻土区膨胀土力学性能随冻结条件变化的规律,对膨胀土在不同围压、温度和含水率条件下开展三轴固结排水剪切实验,分析了各组试样应力-应变曲线和强度指标的特点。     

南水北调中线工程膨胀土的模糊数学分类

膨胀土胀缩等级的判别与分类是在膨胀土地区建设工程首要进行的重要工作,以便为工程设计和施工提供合理的参数和科学依据。这里根据南阳盆地膨胀土的主要特性针对南水北调水电工程利用模糊数学综合评判对其进行判别与分类。     

膨胀土抗剪强度实验研究

运用非饱和土的强度理论分析了膨胀土的强度及其影响因素,对不同含水量的膨胀土进行直接快剪试验.试验表明粘聚力与内摩擦角的对数与含水率之间具有良好的线性关系;且在土的饱和度相对较低时,其抗剪强度随含水量的增加衰减快,当饱和度达到一定值后,抗剪强度衰减缓慢.     

利用神经网络进行膨胀土的膨胀力预测

膨胀土问题是工程地质和非饱和土力学领域中最为复杂的研究难题之一.膨胀土的分类、膨胀土的强度、膨胀力大小的测试与确定、以及膨胀土边坡的稳定性都是我国道路工程需要解决的重点问题.对于我国急速发展的公路工程来说是一个重大课题.关于膨胀力的测试已经有很多的资料,但对膨胀力的计算研究还很少见.本文引用BP神经网络来预测膨胀力的大小,通过输入测定的膨胀力作为网络学习样本进行训练,然后在matlab模式下进行预测,把预测结果与实验结果进行比较,发现能达到预期效果,可以运用到同类膨胀土的预测中去.     

抗滑桩加固膨胀土滑坡的有限元湿化分析

膨胀土湿化效应是膨胀土边坡稳定性分析中的一个重要问题,但工程应用中常常被忽略。本文采用有限元法对抗滑桩加固膨胀土滑坡进行湿化的数值分析,运用邓肯E-v模型分析了湿化作用对加固后边坡的应力分布、抗滑桩应力与变形的影响,结果表明:湿化作用使桩在嵌岩部分有应力集中和应力反复的现象,湿化时抗滑桩的大小主应力均有较大幅度的增加,这对边坡的稳定性是有利的;湿化作用加大了抗滑桩的效应,表现为边坡浅部桩的水平位移、沉降和大主应力都有增加;通过湿化前后计算变形差值与实测数据对比,表明计算结果与实测数据有较好的一致性。     

膨胀土边坡失稳成因机制及其演化过程分析

膨胀土边坡失稳是一种常见的地质灾害,由于目前对膨胀土边坡的稳定性分析计算还不成熟,因此开展膨胀土边坡失稳成因机制及其演化过程方面的研究便显得尤为重要。为此,本文首先系统的总结了膨胀土物质组成的两大基本特征—地域性与非饱和性以及膨胀土边坡失稳的四大基本特征—浅层性、牵引性、长期性、季节性与局部性;在此基础上,提出了膨胀土边坡失稳成因机制的四大主控因素—路堑开挖、裂隙作用、水的作用、风化作用;最后,根据膨胀土边坡剖面力学分区特征,将其失稳演化过程划为三个阶段—初始张裂破坏阶段、剪切面扩展破坏阶段、整体变形破坏阶段,为后续深入研究膨胀土边坡的稳定性分析计算奠定了理论基础。