土工离心模型试验研究土石混合填料的沉降变形特性

以龙井沟高填方路堤作为原型,采用土工离心模型试验研究了土石混合填料在不同土石比、不同填筑高度和不同填筑工艺时填筑路基体内的沉降变形规律。研究结果表明:土石混合填料填筑体内的沉降变形随着填筑高度的递增,其沉降变形逐渐增大,分层沉降规律显著;土石比100∶0的土石混合填料填筑体最大沉降值出现在2/3填筑高度以上范围内。土石比30∶70的土石混合填料填筑体的沉降规律与土石比70∶30的一致,填筑体最大沉降值出现在1/3填筑高度以上范围内;填筑体沉降变形随着混合填料中石料含量的增加而减小;为满足土工离心模型试验的要求,土石混合填料的土石比应控制在70∶30～30∶70之间。填筑高度20m以下的土石混合填料建议不采用强夯工艺,以降低造价。土石混合填料填筑采用分层强夯工艺的沉降变形是分层碾压工艺的1/2,效果明显。     

基于有限元的软土路基沉降影响因素分析

为研究不同因素对软土路基沉降的影响，运用有限元软件建立软土路基截面数值模型，模拟分析了软土路基填方高度、填筑速率、排水桩间距及真空压力对路基竖向沉降的影响。结果表明:①随着填方高度的增大，路基沉降不断增大，实际工程中填方高度不宜过大；②随着填筑速率的增大，软土路基沉降不断增加，填筑速率为0.5 m/7d最为理想；③路基的沉降时间随着排水桩间距的增加而逐渐增大，间距为1 m时路基沉降最快达到稳定状态；④随着真空压力的增大，软土路基沉降逐渐增大，真空压力选取80 kPa路基最为稳定。     

电化学整治铁路路基基床病害试验研究

为探究电化学加固整治铁路路基基床翻浆冒泥病害技术可行方案,构建1∶1模型试验槽,埋设电极管对翻浆冒泥土样进行电化学排水胶结。分析典型位置土样的物理力学性质变化、排水速率以及电流强度变化,结果表明:电极对间距选用1.2 m可使土体加固效果较均匀;当电极对埋深30 cm,至少可有效处理40 cm深土体;处理1.0 m长路基所需电能不超过120 kW·h;通电结束条件,以排水速率降低至不足初始排水速率的1/10为宜。     

微生物诱导产物改良红黏土的影响因素试验研究

采用微生物菌种巴氏芽孢杆菌和铁细菌，通过将微生物活化、培养，进行两种菌种的微生物生长曲线研究，分别探究改良红黏土的效果，得到其进入稳定增长期的时间。再将微生物培养至稳定增长期加入土体，通过K₀固结不排水剪切三轴试验的抗剪强度峰值对比，研究在不同菌液与胶结液配比、土体不同养护温度、养护天数3种因素对土体改良的效果，得到在菌液与胶结液为1:1、养护温度为30℃、养护5天为最优，并且巴氏芽孢杆菌对红黏土的改良效果优于铁细菌。     

斜坡地基填筑路堤的稳定性与沉降变形规律研究

以目前常见的斜坡地基填筑路堤为工程原型,采用基于强度折减的有限单元法,全面分析不同地基环境条件、地基坡度等不同组合情况下斜坡地基填筑新路堤的整体稳定性与沉降变形规律,并通过离心模型试验对分析结果进行验证,为类似工程的设计提供技术支撑。     

临近既有高铁桥梁的场区填筑设计研究

针对华北平原某临近既有高速铁路桥梁的动车运用所场区填筑，按照不同填筑距离、不同填料运用有限元计算了场区填方产生附加荷载引起既有高速铁路桥梁的沉降变形，综合养护要求和沉降变形计算结果，提出了合理的填筑间距和轻质填料填筑要求。     

黄土边坡悬臂式与全埋式单排两桩抗滑桩原位模型试验

以单排两桩抗滑桩为研究对象，将室内抗滑桩缩尺模型试验方法中的重塑土条件改进为原状土条件，参照岩土体现场直剪试验方法设计了抗滑桩现场模型试验，在高速公路高陡黄土边坡上进行悬臂式、全埋式抗滑桩原位缩尺模型试验，确定2种埋设方式的模型桩与原状黄土体相互作用至极限状态过程中的受力变形规律，探究2种埋设形式的抗滑桩在原状黄土中的受力分配过程，获得2种埋设形式的模型桩各自的破坏模式。试验结果表明：各模型桩在受力过程中均经历了零位移阶段、有效变形阶段和失效阶段，并将3个阶段的分界点分别定义为临界启动荷载和临界阻滑荷载。2种埋置形式的模型桩均属于多点依次断裂破坏，两悬臂式模型桩首次破坏点位于模型桩入土深度约68 cm处，A桩为两桩中的首先破坏桩，两桩的临界启动荷载为32.5 kN，临界阻滑荷载为75.5 kN；两全埋式模型桩首次破坏点位于模型桩入土深度约51 cm处，A桩为两桩中的首先破坏桩，A桩的临界启动荷载为32.5 kN，B桩为22 kN，两桩的临界阻滑荷载为93 kN。在全埋式条件下，两桩在受力过程中均存在明显的相互协调过程，而这一过程在悬臂式条件下并未出现。试验结果为抗滑桩破坏预警及设计计算提供了数据支持。     

红层泥岩路堤离心模型试验研究

红层泥岩其工程性质不能满足客运专线路堤填料要求。结合遂渝铁路无碴轨道综合试验段建设，以离心模型试验为手段，进行了三组不同状态红层泥岩填筑的路堤试验，研究比较了路堤沉降特性，为利用红层泥岩填筑客运专线路堤提供了重要参考。     

新型超声波检测技术检测管道灌浆质量的实践研究

预应力孔道灌浆质量检测问题一直是国内外混凝土结构检测界关注的焦点。该文介绍了新型超声波检测技术并通过工程实践探测其准确性。     

高速公路软基处理与固结沉降分析

根据江西景婺黄高速公路浮梁软基试验段典型断面软基变形和孔隙水压力监测结果,对监测断面工后软基沉降量和固结度进行了计算。在此基础上,分析了软土地基袋装砂井+两层土工布+砂垫层的处理方法的加固效果,以及不同的砂井深度和间距对软基工后沉降量以及固结度的影响,得到了适合于景婺黄高速公路浮梁软基填筑法施工的路基固结沉降计算方法,以及袋装沙井的合理深度和间距。     

双粒径填石路基空隙注浆加固结构特征分析

论述了石料排列方式对空隙的影响规律,明确理论石料配位数与空隙率的对应关系;对填石路基空隙结构特征展开分析,确定双粒径填石路基方案,按照经验公式计算获取不同粒径比对应理论空隙率和小粒径石料占比,并搭建了室内空隙率灌水法试验进行验证;通过水泥土浆注浆对填石路基进行加固,控制三种注浆方式,分别检测其抗压及抗弯强度用以表征填石路基结构性能。试验结果表明:6∶1粒径比对应空隙率较低,可减少注浆量;经验公式计算结果与室内空隙率灌水法试验结果相吻合;试件破坏主要源于石料脆断而非胶结破坏;通过埋管压力注浆方案进行注浆加固的填石路基试件强度最高,可比常规注浆提高18.9 %。     

多隧道平行叠交施工同步注浆相互影响及风险预控

针对砂性富水地层浅覆土多隧道平行叠交施工过程同步注浆相互扰动影响及地面渗漏浆等风险预测控制问题,基于同步注浆浆液渗透扩散模型及渗透距离解析方法,研究了同步浆液空间分布特征及渗透扩散距离与注浆压力的相关性,提出了多隧道注浆相互扰动、地面渗漏风险、确保注浆充填效果的注浆压力优化理念,建立了相应的极限注浆压力预测控制方法。理论和方法成功应用于杭州地铁6号线一期SG6-9标段工程施工过程同步注浆风险预控,取得了良好技术社会效果。研究成果对浅覆土渗透性富水地层多隧道叠交施工同步注浆状态预测和风险防控具有借鉴意义。     

基于FLAC3D的既有铁路路堤地基注浆加固过程中的沉降分析

基于FLAC3D软件对既有铁路路堤注浆加固过程中沉降进行数值模拟，分别分析了不同注浆压力、不同注浆管间距下对路基稳定性的影响。结果表明:不同注浆压力和不同注浆管间距对注浆的结果影响较大，浆液对土体的抬升作用也由于工况的不同而呈现不一样的效果。     

砂性地层盾构隧道壁后注浆浆液扩散室内试验

为了探明盾构隧道壁后注浆浆液扩散机理,基于对壁后注浆过程的分析,设计由试验模型箱、注浆系统、浆液配制系统、测试及数据处理系统组成的模型试验系统,试验前首先对水泥浆液的特性进行测试,然后通过该模型试验系统分别对3种不同级配的砂样地层（对应不同分维数）进行牛顿流体、宾汉姆流体、幂律流体的壁后注浆室内试验。根据试验结果分析注浆过程中浆液流速、土体密度及含水率的变化规律,并结合理论计算分析浆液的充填率λ,超挖系数和浆液压缩系数λ₁+λ₂,浆液损耗系数λ₃,浆液在土体中的渗透系数及压密系数m的变化规律。结果表明：盾构隧道壁后注浆过程中,水灰比大小对浆液的流速、渗透扩散时间影响较大,砂样分维数对地层可注入时间的影响较为明显;浆液的充填率λ与水灰比大小有关,浆液损耗系数λ₃ 与水灰比呈正相关关系,不同砂样的超挖系数和浆液压缩系数λ₁+λ₂ 的数值变化不大;浆液在砂样中的渗透系数及压密系数m与砂样的分维数呈负相关关系;3种不同的流体注浆结束后,管片周围土体的密度与土体所处的深度成反比,随着深度的增加,土体密度的变化率减小且纵向上的离散性降低;周围土体的含水率与土体所处的深度成正比,随着深度的变化,含水率的变化率亦减小且在纵向分布上趋于某一确定值。     

不同地层注浆加固方案与施工技术研究

通过分析致密干燥细砂、人工素填土、动水条件下全风化花岗岩等不同地层的物理力学特性及工程加固目的，提出注浆加固方案和施工技术并组织实施，达到了预期效果。总结得到:致密细砂地层通过新型钢花管注浆工艺结合水玻璃氯化钙复合注浆液，可得到较好的扩散半径和加固强度；人工素填土地层建筑物的不均匀沉降，可通过周边花管帷幕注浆结合基底开孔式布袋注浆桩，达到可靠的加固效果；动水条件下，全风化花岗岩地层采用袖阀管单管交替注入水泥水玻璃双液浆，可达到理想的加固效果。     

大埋深富水裂隙岩层土压平衡盾构填舱注浆施工技术

为解决穿越大埋深富水节理裂隙发育岩层的土压平衡盾构隧道施工过程中发生的开挖面涌水和地表沉降过大的问题,依托广佛环线沙堤隧道工程,对土压平衡盾构填舱注浆施工技术进行研究,并利用有限差分软件FLAC3D对填舱注浆技术进行数值模拟分析。研究结果表明： 1)土压平衡盾构穿越深埋富水裂隙岩层时,隧道洞周围岩变形较小,而地表沉降及建筑物变形对地下水流失较为敏感; 2)将气压平衡和土舱填舱注浆处理技术相结合,辅以微扰动等施工控制方法的填舱注浆成套施工技术能够有效解决施工过程中的喷涌现象及地表建（构）筑物沉降过大的问题; 3)采用填舱注浆技术进行堵水时,应保证开挖面内填舱注浆范围和注浆参数选取的合理性,并应考虑注浆厚度对施工进度的影响。     

既有铁路岩溶路基病害分析及处理

岩溶路基病害造成的岩溶塌陷和不均匀沉降对既有铁路的运行安全造成巨大的威胁,通过辛泰铁路工程实例,分析既有铁路岩溶路基病害产生的原因;结合渗入性灌浆的原理来说明岩溶路基处理的深度、宽度、注浆压力、注浆孔间距、注浆材料及注浆结束标准等,达到了根治路基病害的目的。     

基于超声法的预应力孔道注浆质量检测分析

混凝土梁预应力孔道的灌浆质量直接关系到桥梁的使用安全,但是目前还没有能够准确检测波纹管注浆饱满度的方法。结合理论研究和现场检测实验,介绍了超声脉冲波法检测预应力孔道的灌密情况,对超声波法检测金属预应力管道注浆质量检测的可行性及影响超声检测的因数进行了讨论,为有效监测预应力混凝土梁的施工质量提供科学可靠的保障。     

饱和承压水砂层排水诱导驱替注浆技术研究

为解决饱和承压水砂层定向诱导注浆问题，提出排水诱导驱替注浆技术。基于达西定律和质量守恒定律，推导排水诱导驱替注浆下渗流压力梯度空间分布方程，得到排水诱导驱替注浆下渗流压力梯度空间分布规律，并结合饱和砂土定向诱导注浆试验对推导公式进行验证。研究结果表明： 1)由于注浆压力与排水压力同时作用于渗流场，渗流压力梯度空间分布曲线呈现先递减后递增的规律。渗流压力梯度空间分布曲线最低点大于启动梯度时，可实现定向诱导渗透注浆。2)推导的理论公式在一定程度上能够反映排水诱导驱替注浆下渗流压力梯度空间分布规律，理论公式计算结果与试验结果一致性较好。3)渗流压力梯度趋于稳定后，理论值与试验值误差为4.4%~29.0%，理论值均偏小，误差处于可接受范围内。4)排水诱导驱替注浆在一定程度上可诱导浆液定向扩散，在饱和承压水砂层内部形成预期的定向加固区域。根据现有的注浆施工经验与试验研究，当注浆材料为双液浆时建议排水诱导驱替注浆最大间距控制在50~90 cm。