土压平衡盾构的土力学模型与土压平衡控制

根据土压平衡盾构的特点及施工原理,结合隧道设计、施工的具体经验,建立了土压平衡盾构的土力学模型,并采用朗肯理论计算了掘进土压力,提出了土压平衡盾构掘进土压平衡控制策略,确定了土压平衡盾构施工土压力的设定原则和方法,为土压平衡盾构掘进机的设计和开发提供科学的理论依据.     

膨胀土膨胀机理及其改良(抑制)方法的研究综述

在综合大量资料的基础上,论述了膨胀土颗粒表面的带电原理、膨胀土的胀缩机理,对膨胀土的改良机理作了详细的分析,对阳离子型添加剂、石灰、石灰和粉煤灰混合料改良膨胀土、加筋纤维抑制膨胀土膨胀性、砂石料减弱膨胀土的膨胀性机理和方法进行了综述,指出了今后膨胀土改良的发展方向。     

非饱和土力学理论在公路边坡工程中的应用

非饱和土是公路边坡工程中经常遇到的土类,传统的计算方法是基于饱和土理论的分析,然而实际的土为非饱和土与饱和土不同,非饱和土中是由固相、液相和气相三项组成,气相的存在使土的性质大为复杂化,因此,应用非饱和土理论分析边坡的稳定性更为切合实际,本文介绍了非饱和土抗剪强度理论在公路边坡工程中的应用,并通过有限元软件对工程非饱和土边坡进行受力分析,最终给出了利用非饱和土抗剪强度的实用化公式和分析流程,为非饱和土条件下的公路边坡工程问题的分析提供了理论基础。     

路基土湿度动态变化的测试方法

为研究路基土湿度的动态变化特征,通过设置试验路段,进行了室内模拟试验和现场测试,对路基土含水量的变化进行了研究。根据试验数据建立了重塑土体积含水量、饱和含水量与张力的关系式,预估了土的含水量,并利用建立好的土回弹模量和土含水量的模型,进而预估了土的回弹模量的动态变化特征。结果表明,土张力与含水量之间具有较好的相关性,预估值和实测值相差不到10%,具有较高的精度。因此,采用张力计测试土张力并反演路基土的含水量是可行的,若再提高张力计的测试精度,可以更准确地获得路基土湿度的动态变化特征,并对路基的设计具有重要的指导作用。     

膨胀土处置的工程应用

膨胀土属于特殊土,具有亲水性、热敏性和胀缩性。在膨胀土的基本属性、判别等方面的基础研究成果综述的基础上,重点阐述了膨胀土工程病害性质与机理,以及有关膨胀土处置技术的工程应用现状。结合近年来,膨胀土填料用于高速公路填筑的工程应用和研究,详细论述膨胀土填筑高等级公路路堤技术特点和问题,并对今后膨胀土处置研究进行了展望。     

饱和粉土的孔压和液化特性研究

对苏北地区典型的粉土进行试验研究,分析了饱和粉土的孔压发展规律和液化特性。探讨了不同因素对粉土液化特性的影响和变化规律,并对粉土和砂土的孔压变化规律进行了对比,得出粘粒含量越多粉土的液化势越高的结果;两者在施加循环应力后,孔压的的变化呈不同的发展趋势;同时提出了粉土孔压数值模型。     

粒料桩复合地基桩土应力比试验研究

结合实体公路工程,通过现场试验段土压力监测,分析了桩土应力比随路堤填筑高度和时间的变化规律,作出了桩土应力比变化是桩土协调变形、承担荷载相互转移结果的结论;总结了桩土应力比的主要影响因素;提出了粒料桩复合地基桩土应力比的范围。     

振动压路机机—土动力相互作用分析

针对振动压路机的振动特性、土的压实和振动在土中的传播三类问题,建立三维有限元模型进行机—土动力相互作用分析。详述了建模中的若干问题,讨论了压路机的振动特性、土的应力分布和振动在土中的传播范围。     

振动压路机机-土动力相互作用分析

针对振动压路机的振动特性、土的压实和振动在土中的传播三类问题,建立三维有限元模型进行机-土动力相互作用分析。详述了建模中的若干问题,讨论了压路机的振动特性、土的应力分布和振动在土中的传播范围。     

膨胀土边坡滑坡机理及成因分析

根据膨胀土的力学特点,分析了膨胀土边坡的滑坡机理,并在此基础上分析了膨胀土边坡滑坡的成因,可以进一步认识膨胀土边坡滑坡的特点和规律。     

膨胀土分类方法研究

膨胀土胀缩等级的确定是膨胀土地区工程建设的重要工作。对国内外现有膨胀土的分类方法进行了综述,通过对现有膨胀土分类方法的对比,指出了各种膨胀土分类方法的优缺点。同时通过室内试验,采用标准吸湿含水率对常张高速公路和南友高速公路地区的膨胀土进行了重新分类,为今后在这些地区的工程建设提供了参考数据。     

土钉支护计算模型及其优化方法探讨

针对目前土钉支护优化设计方法中存在的一些缺陷和不足,深入研究了土钉支护的工作机理,尤其是土钉的受力情况,提出了以钉土间抗剪强度为土钉最大拉力分配刚度的原则,并给出了土钉最大拉力分配系数的计算公式;结合土钉支护整体稳定性的极限平衡分析,推导了土钉最大拉力的计算方法,将计算结果与现场测试进行对比分析证明了该方法的合理性;在深入分析土钉长度计算模型的基础上,建立了以单位支护面积的土钉长度为目标函数的土钉支护优化设计模型;通过引入改进的模拟退火算法和几何控制参数法,探讨了土钉支护优化设计方法的具体实施步骤,并开发出相应的计算程序。工程实例分析表明:所建立的优化设计方法在能保证支护安全的同时兼具有较明显的经济性,其研究成果有一定的理论与工程实用价值。     

过湿土换填施工工法

上海援建都江堰重大工程之一——蒲虹公路工程的部分路段的路床为过湿土。该文介绍了针对其土质特性而编制的过湿土换填施工工法。该工法主要包括:适用范围、工艺原理、施工工艺流程及操作要点、材料与设备、质量控制,以及安全、环境措施等内容,可供承建同类工程的有关人员借鉴。     

低塑性砂土底基层施工工艺研究

以国道220线改扩建工程为例,针对低塑性砂性土在二灰土底基层使用时混合料强度不能满足设计要求的实际情况,研究了底基层室内不同目标配合比的试验结果和影响因素。详细介绍了现场施工技术要求和质量控制方法,采取了掺加一定比例碎石的措施,提高了混合料的强度,满足了设计要求,有效地解决了低塑性砂土在底基层中使用的难题。     

加筋土等效附加力弹性薄板法

将加筋土等效为弹性薄板,将筋材作用等效为附加力。提出了等效附加力与弹性薄板理论相结合对加筋土结构进行安全性预测与设计计算的方法。     

土方路基铺筑质量GPR反射波法检测研究

路基土含水量、压实度和材质均匀性是路基施工质量的主要控制指标。通过试验研究探地雷达(GPR)反射波法实现上述指标测量的关键问题。计算表明:不同粒径级配砂质土GPR实测介电常数都随含水量增大呈指数增大,两者关系可采用统一的Topp或Alharathi型计算式表示;路基土混合介电常数符合体积模型,可根据组成相份介电常数和体积比采用Looyenga公式求取;基于两个基本式换算得到的压实度公式可评价填筑层的压实程度;土层材质变化可表现为探测剖面波形特征的变化。应用实例证实了研究成果的适用性。     

基于强度折减法的土质边坡稳定性影响因素分析

为探讨不同因素对土质边坡稳定性的影响,根据北京地区典型地层的物理、力学参数,使用强度折减法对其进行研究,并采用灰色关联度理论对各个影响因素的敏感性进行分析,研究的影响因素包括边坡角度、边坡高度、土体黏聚力、内摩擦角、容重、弹性模量、泊松比和坡后荷载等。主要研究结论如下： 在各种影响因素中,土体的强度参数黏聚力和内摩擦角对边坡稳定性影响显著,其次是边坡的几何参数坡高和坡角,再次是土体的容重和坡后荷载,而弹性模量和泊松比对边坡稳定性无影响。     

包盖法填筑膨胀土路堤的合适包边宽度

以广西宁明地区两段膨胀土实体工程为例,在路堤中布设4个观测断面,并埋设大量测试元件进行现场监测,以探讨包盖法合适的包边宽度。对垂直路中线的同一水平面上距边坡面不同部位土体随季节干湿循环变化进行了含水量、水平位移数据的实测统计与分析。结果表明,实体工程路堤距边坡面水平距大于3 m时,土体含水率、水平位移变化较小,实体工程路堤选取的包边宽度是合适的;并获得该地区膨胀土路堤施工的最佳季节在1~4月,膨胀土干湿循环显著影响深度为1.49 m,进而得到南友路采用封闭包盖技术处治膨胀土路堤所需的包边宽度为3 m。在此基础上,总结提出包盖法填筑膨胀土路堤合适包边宽度的确定方法。     

基于Vesic圆孔扩张理论的桩周土抗力计算方法研究

随着目前城市建筑物容量的增大,对作为其主要承载构件的桩基础的承载性能提出了更高的要求。桩-土相互作用问题是桩基水平承载性能研究中必须考虑的重要内容,该问题的研究对于完善桩基础设计理论和指导工程实践具有重要意义。基于Vesic圆孔扩张理论,分析水平荷载作用下桩侧土体的实际受力状态,根据桩身产生水平位移后桩周土应力为近似椭圆形非均匀分布的特点,综合考虑纵向应力变化、桩基整体转动和桩-土摩擦效应对桩侧土抗力的影响,建立二维平面状态下的桩-土相互作用的力学模型,以此推导水平荷载作用下的桩侧土抗力计算公式,得到基于应力增量的p-y曲线计算方法,并通过实例计算验证该方法的适用性,最后针对桩-土参数进行影响因素分析。对比所提方法的计算结果与模型试验的结果可知：将该理论方法应用于水平荷载作用下桩侧土体力学效应的计算时,计算结果和现场实测数据较吻合,尤其在桩基受荷产生较大水平位移时,两者表现出了较好的一致性。通过对桩-土参数等影响因素的计算分析,讨论了桩径、土体内摩擦角和土体变形模量等桩-土参数对桩周土体应力结果的影响,得到了桩周不同位置处土体径向应力和切向应力的变化规律。