砂雨法饱和模型制样相对密度控制要素与评价方法

为满足动力离心液化试验相对密度（D_r）低的制样需求,实现砂雨法饱和模型制样相对密度的准确控制,建立了设备制模稳定性评价方法,通过自主研制一套适于饱和模型制样的鸭嘴式砂雨法装置,开展了三组干砂/饱和砂模型对比试验;通过分析出砂口尺寸、落距、移动速度等控制要素的影响,对新型装置制样性能进行了验证;采用微型动力触探仪测试饱和模型不同位置及深度的D_r空间分布,给出了模型均匀稳定性评价方法;建立描述砂雨法制样过程流速变化的数学模型和推导表达式,提出了控制稳态D_r的归一化标准. 研究结果表明:3 mm为低密实度制样的最佳出砂口尺寸;饱和模型D_r随水中落距的变化率为空中落距变化率的3.5倍,水中落距是饱和制样密实度的主导控制要素;出砂口移动速度最高达到颗粒落速的31%,对低密实度制样影响不可忽略;设备移速与落距对颗粒流速及试样D_r大小具有决定作用.      

浅埋暗挖隧道对地表沉降及邻近桥梁影响模拟分析

以深圳龙岗大道浅埋暗挖隧道下穿地铁3号线既有桥梁工程为背景，针对浅埋暗挖隧道对地表沉降及周围桥梁影响的有限元数值模拟参数影响分析开展研究。发现土体采用摩尔库伦本构计算结果相比于修正摩尔库伦本构，位移结果偏大，不同本构的位移结果差异与土体E_ur和E₅₀的比值k有关；管棚及注浆的等代加固圈对地表沉降和墩顶位移有一定影响，加固区参数中，E₅₀对位移影响的敏感性最高，其次为粘聚力c,最后为内摩擦角；对于大断面的浅埋暗挖隧道，应力释放系数对位移有较大影响。墩顶水平位移以及地表沉降最大值绝对值，均随地层应力释放系数降低而增大，且基本符合线性关系。     

压实对AC-20沥青混合料性能影响研究

为对比分析不同成型方式对AC-20 沥青混合料性能的影响规律,基于3种不同类型的AC-20混合料级配类型,分别采用马歇尔法和旋转压实法制备AC-20混合料试样,测试其高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,分析压实方式对AC-20混合料性能的影响规律。 结果表明,随着压实次数增加,AC-20混合料的最佳油石比呈现逐渐降低的趋势;而相同压实次数下,使用旋转压实法制备的混合料的最佳油石比略小于使用马歇尔法制备的混合料的最佳油石比;经压实125次制备的试样的马歇尔稳定度、动稳定度、抗弯拉强度、破坏应变以及冻融劈裂强度比,相较压实次数75次的试样分别提升了20%、18%、4%、3%和2%;相同压实次数下,旋转压实法制备的试样的马歇尔稳定度、动稳定度、抗弯拉强度、破坏应变以及冻融劈裂强度比,相对于压实次数75次的试样分别提升了13%、15%、10%、5%和2%。     

铁谱片磨粒单层沉积的影响因素及其分析

以旋转铁谱仪为手段，采用正交试验法，探讨了试样体积、加样速度、冲洗速度以及四氯乙烯体积这４个因素对铁谱片上磨粒单层沉积的影响程度。通过试验，认为油样粘度是影响铁谱片上磨粒单层沉积的最主要因素；获得了旋转铁谱仪制谱的优化参数。     

卵石粗粒土变形模量和剪胀角预测方法研究

针对某级配的砂卵石料,对不同密度试样开展大量的常规三轴固结排水剪切试验,探讨了围压和制样初始密度对粗粒土变形特性和强度特性的影响。研究结果表明:粗粒土变形模量与围压基本呈线性关系。而变形模量随着密度增加或孔隙比降低,以递增的速率增长。通过引入孔隙比方程,建立了不同围压和密度下卵石粗粒土变形模量的预测方法。采用考虑围压和密度影响的剪胀指数,建立了预测卵石粗粒土最大剪胀角的方法。剪胀指数与最大剪胀角具有很好的线性关系。一旦获取土体所受的有效应力和密度,此方法可预测不同围压和密度下卵石粗粒土的变形模量和最大剪胀角。     

降雨作用下基覆型边坡失稳特征及承载力试验研究

为了研究降雨诱导基覆型边坡失稳特性，采用室内模型试验方法对基覆型边坡在暴雨作用下的失稳过程及机制进行了系统研究. 通过探讨降雨前后边坡内土体含水率和孔隙水压力在时间、空间上的变化特性，揭示降雨诱导的边坡失稳机制. 同时通过坡顶加载方法研究了雨后边坡承载力变化规律. 研究结果表明:随着降雨的发展，在坡脚处首先出现土体液化流动现象，随后出现土体局部脱落；随着降雨的持续进行，土体脱落破坏的范围逐渐增大，进而导致上方土体临空面加大，土体破坏后随即被雨水饱和软化而向下滑动，后方土体进一步被侵蚀，最终造成了一定深度和宽度的边坡破坏现象；边坡内土体含水率升高与孔隙水压力的增大是导致边坡失稳破坏的主要因素；降雨停止后，边坡可以承受的极限荷载先增大后减小，最后趋于稳定，而基覆型边坡在顶部静荷载作用下破坏模式呈现出整体和局部滑移模式.      

省道汾屯线改建工程土石混填路基压实与检验分析

基于S222省道汾屯线改建工程实践,分析了土石混填路基沉降率控制的基本理论。铺筑试验段,对不同填层厚度、不同碾压遍数下路基沉降率、干密度、孔隙比进行检测,并分析各指标与压实质量之间的关系,得出沉降率是压实质量最实用的控制指标,确定了不同松铺厚度下路基的最佳压实遍数,试验段路基压实质量符合规范要求的沉降量不大于3 mm的要求。     

制样方法对粉土室内压缩试验结果的影响研究

通过开展室内单向压缩试验,研究不同制样方法下(预压法、压样法和切样法)土体压缩变形的规律,揭示不同制样方法制取的土样与原状土样进行压缩试验结果的对比规律,分析不同制样方法对土体扰动性的影响。先采用体积压缩法判别土样扰动程度,基于卡萨格兰德法确定土样的先期固结压力。发现当预压力较小时,卡萨格兰德法确定的前期固结应力要稍大于预压力;随着预压力的增加,卡萨格兰德法确定的前期固结应力与预压力基本一致。接着,对卡萨格兰德法确定的结果略加修正,便可较为精准地确定该土样的先期固结压力。预压法的压缩曲线与原状土取样室内压缩试验的曲线比较接近,并且随着预压力的增加,土样的扰动指数增大,扰动程度变高。压样法和切样法土样的压缩曲线与重塑土样的压缩曲线接近重合,表明其扰动程度很高,并处于同一扰动指数区间。     

全风化软岩填料级配对压实与破碎特性的影响

为研究颗粒级配对全风化软岩填料的压实特性及破碎特性的影响,对不同级配的全风化软岩进行击实、筛分及承载比试验。结果表明：全风化软岩最大干密度为1.86～2.05 g/cm³,最佳含水率为9.50%～11.23%。最大干密度随粗颗粒质量分数的增大而增大,随有效粒径和限制粒径的增大而增大,随不均匀系数的增大而增大,随曲率系数的增大先减小后增大;最佳含水率随粗颗粒质量分数的增大而减小,随有效粒径和限制粒径的增大而减小,随不均匀系数的增大而减小,随曲率系数的增大先增大后减小;4种级配的全风化软岩填料击实后的平均破碎率为0～30%,击实后级配曲线均向上限偏移,含水率对填料破碎率的影响较小,且粗颗粒质量分数越小破碎率越小;不同级配的加州承载比(california bearing ratio, CBR)为2.90～12.36,填料在压实过程中存在一定破碎,但含石量较大的土体仍能满足路堤填料填筑要求。在路堤填筑过程中提高含石量能取得较好的压实效果,可提高路堤承载比。     

酸性环境对百色膨胀土胀缩性能的影响及其微观解释

以广西酸雨重灾区百色膨胀土为研究对象, 模拟不同酸性条件(pH值分别为3、5、7) 开展无荷膨胀率、膨胀力与线缩率试验, 研究酸雨对其胀缩性能的影响, 并采用扫描电镜(SEM) 图像和X射线衍射(XRD) 图谱分析了其微观结构与矿物成分, 运用IPP图像处理软件定量分析了SEM图像中试样的微结构。研究结果表明: 试样起始含水率降低时, 酸性环境对其膨胀变形的促进作用加大; 起始含水率由17%降至9%时, 不同酸性环境下试样的无荷膨胀率之差变大, 相比中性溶液, pH值为3和5的酸性溶液浸泡试样的无荷膨胀率增幅分别由20.6%和5.6%增至26.9%和7.0%;随着溶液pH值的减小, 试样无荷膨胀率、膨胀力与线缩率均呈阶段性增长; 相比中性溶液, pH值为3的酸性溶液浸泡试样的实测无荷膨胀率、膨胀力与线缩率分别增加了24.3%、37.5%和16.9%;环境酸性越强, 试样水分蒸发的速度越快, 脱湿至稳定时的含水率越低, 受酸侵蚀土的孔隙数和尺寸随之增加; 当溶液pH值从7分别降至5和3时, 土体孔隙率由8.7%分别增至11.9%和19.4%, 直径为3~5 μm的孔隙数急剧增多; 酸性环境使矿物结晶的程度变差, 其中游离的SiO₂、Al₂O₃、K₂O、MgO和CaO等胶结物出现不同程度的溶蚀和淋滤, 使原叠聚体间的结构联结强度减弱, 由面面叠聚结构逐渐向边边结构演化, 环境酸性愈强, 这种演化趋势愈剧烈, 直接导致膨胀土的胀缩变形增大。      

Al-Si合金的氩弧表面铁、镍合金化研究

利用氩弧将高熔点的铁，镍直接熔入Al-Si合金表面，经重熔后获得组织均匀的表面合金化层，合金化层的深度约5mm，经铁镍合金化后的表面硬度提高，铁，镍含量越高，焊后和T6处理后的表面硬度越高，两组试样镍铁比相同，铁镍含量相差2．7倍，焊态（快速冷却）组织均较为细小，T6处理后含铁，镍高的出现长度约50μm的条状组织；尽管两组试样焊缝微观形态不同，但相组成基本相同。     

组合荷载作用下斜坡桩基水平承载特性研究

斜坡桩由于斜坡的存在承载力与平地桩有较大的不同， 现阶段设计中一般通过设计人员经验进行承载力折减， 不能准确体现斜坡桩的实际承载力。 为明确折减方法， 通过一系列的数值模拟来研究水平力及弯矩组合作用下的斜坡桩基水平极限承载力特性。 具体考虑了弯矩、 坡度、 竖向力三个因素对斜坡桩基水平承载力的影响。 研究结果表明： 随着弯矩的增大， 桩基水平极限承载力显著下降后会维持平稳， 不同坡度下， 弯矩对水平极限承载力的相对折减值接近， 可用公式拟合； 随着坡度的增大， 桩基水平极限承载力的下降趋势在不同弯矩下趋同， 为线性下降， 可拟合后供实际使用； 竖向力对桩基水平极限承载力起有利作用， 坡度越大有利作用越大， 但均不显著； 土体性质影响斜坡桩基水平极限承载力， 但土体性质对水平极限承载力相对折减值影响较小。 总体来说， 坡度及弯矩对桩基水平承载特性影响最大， 竖向力及坡度影响较小。 设计时通过坡度及弯矩对平地桩水平极限承载力进行折减可得组合受荷斜坡桩的水平极限承载力。     

新型的路面压实施工控制技术

连续压实控制。随着时代的发展，现在，许多公路和其他指定代理机构纷纷要求工程承包商在合同完成后提交检验文件，以保证工程质量严格按规范执行，而不再仅仅靠几个随机样点抽取的数据。这就促进了综合记录（控制和监视）系统的发展，这种系统通过压实度仪记录和显示压实结果，该系统能连续和瞬时记录整个压实过程，为质量和均匀性控制提供有价值的信息，这种方法比传统方法有明显的优点，传统方法会中断和延误工程进度，实际上在有些情况下，传统的压实度测试方法所需的费用比压实作业本身所需的费用还要高。     

钉形粉喷桩加固海相软土地基的现场试验研究

针对常规粉喷桩处理海相软土地基中存在的搅拌不均匀、桩身强度低等问题,提出了钉形双向搅拌粉喷桩的施工工艺.以连云港至临沂高速公路软基处理项目为例,进行了现场单桩施工扰动、单桩静载试验,并对试验过程中的孔隙水压力、土压力等参数进行监测.结果表明:钉形粉喷桩由于上部桩径扩大且进行复搅,使变径深度处的超静孔隙水压力最大,且超过土体的上覆有效应力,单桩施工影响在5～10倍桩体半径范围内;由于增大了上部桩径,承载力比相同直径的双向搅拌粉喷桩和常规(单向)粉喷桩的单桩极限承载力分别提高了36％和76％.因此,钉形粉喷桩具有对施工扰动小、单桩承载力高等优越性.     

公路填石路基压实质量的控制

路基是公路工程的重要组成部分,是路面的基础。路基质量的好坏将直接影响到路面的使用质量。衡量路基施工质量如何的一个重要方面,就是压实质量。公路建设经常遇到山体,为了保证工期、降低成本,很多路基的修建采用就地取材的方式,即利用爆破开采出来的石料或其它弃石料填筑路基。由于石料爆破后的粒径较大,变化差异复杂,难以达到满意的技术要求,且细粒土的含量较少,从而导致填料的粒径组成不佳,大块石之间点面接触容易松动,不易嵌锁紧密,再加上填石路基所处的地形一般都较为复杂,斜坡沟谷纵横,如果施工管理上再存在一定的疏漏,将使填石路基不易压实达到稳定的状态,给竣工后公路的正常使用留下较大的隐患。所以说填石路基的压实质量对于整个公路的使用性能至关重要。填石路基施工过程中必须加强对压实工艺的重视,只有对路基进行严格的压实施工控制,提供足够的压实功能,才能提高强度的摩擦分量,使颗粒重新排列,填充孔隙,减少孔隙比,从而提高路基的整体强度与变形稳定性。但是还应看到,压实功能应控制在合理的范围内,既要保证充分的压实,又要避免过分地提供压实能量,出现石料回弹,填料反而得不到充分密实的现象。下面,本人重点对公路填石路基压实质量的控制谈几点见解。     

不同频谱特性地震动输入下的场地地震反应

对进行土-结构相互作用大比例模型试验的成层土场地,在获取各层土动力特性指标的基础上,土体采用等效线性模型,进行了不同加速度峰值和不同频谱特性地震动输入下的场地三维有限元地震反应分析,研究了场地土的地震放大效应和地基的滤波效应,为进一步研究土-结构相互作用奠定了基础.     

用乳化沥青处理沥青路面裂缝

（1）在新建公路中由于碾压不均匀，出现填土局部未压实或两侧密实度不够，使路基产生不同程度的沉陷，形成裂缝；（2）改建公路中新老路衔接处处理不符合技术规范要求，造成路基不均匀的沉陷或滑坡，形成裂缝；（3）填土含水量偏大，在冻胀作用下形成裂缝；（4）沥青混合料摊铺时，接缝处理不当，造成路面渗水或面层压实未达到要求，在行车作用下形成裂缝；（5）沥青含蜡量偏高，粘度偏于下限，沥青层抗拉强度低，加之受当地资源的影响，出现公路两侧空、重载失调，长期在行车作用下形成裂缝；（6）傍山公路一半是挖方，一半是填方，如果施工时未按规范要求处理，易造成自然沉降，经长时间行车的作用形成裂缝。     

石灰加固软土路基效果的试验研究

过量添加石灰对软土进行改良会对生态环境造成一定的影响，为避免软土改良过程中的环境污染，本研究以贡贝州库达公路工程为研究对象，开展室内试验，分析生物酶、石灰共同作用的固化改良软土路基的效果，分析其固化机理，得出以下结论：生物酶和石灰度软土进行固化能有效提升土体的强度，生物酶对石灰的固化具有一定的促进效果，对比仅使用石灰固化的试样可得，生物酶、石灰共同作用下的CBR强度最高可提升4%；其中，固化剂对高岭土的强度提升效果最为显著，其最大应力可达到5236kPa，相较于生物酶固化土样提升了2.87倍。生物酶可使土颗粒聚集，二者结合即可产生黏土聚合物互联网络，而石灰的掺入可促进阳离子键，加速酶-黏土分子的形成，从而提高土体的力学性能及承载力。     

后张预应力预制混凝土框架中节点的数值模拟

为了解决有限元研究中预制混凝土框架节点处新旧混凝土叠合层界面黏结与穿过叠合层钢筋难以模拟的问题，讨论了有限元软件ABAQUS中模拟新旧混凝土叠合层黏结性能的不同方法，引入叠合层的黏结滑移本构和钢筋的剪切-滑移模型相结合的本构关系，建立后张预应力预制混凝土框架中节点非线性有限元分析模型，计算结果与足尺模型的试验结果吻合较好，并在此基础上重点开展了轴压比、混凝土强度、预应力筋有效应力及筋黏结构造（全黏结、部分黏结和无黏结）等有限元参数分析. 分析结果表明:轴压比由0.2增加到0.4时，承载力提高了11%，由0.4增加到0.6时，承载力增加不明显；提高混凝土强度、增加有效预应力可显著提高承载力；预应力筋黏结构造对节点承载力影响不显著，增加无黏结长度，可一定程度延缓节点的屈服.      

降水入渗条件下氯盐渍土水盐迁移规律

为探究降水入渗导致氯盐渍土盐分流失问题，以人工配置的不同含盐(氯化钠)量粗粒土和细粒土为研究对象，通过自行设计的室内降水入渗模拟试验装置，获取了14种工况下近500组试验数据，对比分析了降水入渗次数、土样粒径与含盐量对土样水盐迁移特性的影响；建立了降水入渗作用下土体盐分迁移与水分迁移之间的联系，确定了入渗影响深度，揭示了水分与盐分经降水入渗作用后在土柱中的分布特征。研究结果表明：对于细粒盐渍土，随着降水入渗次数从1～4的增加，其含水率和含盐量的峰值点均明显向下发生移动，盐分将逐渐向土柱中底部积聚；对于粗粒盐渍土，2次降水入渗后，含水率在土柱高度范围内分布较为均匀，且降水入渗次数的继续增加并没有改变这种均匀性，而盐分将随着水分快速向土柱底部积聚；氯盐渍土这种“盐随水走”关系与其易溶于水有关，所以氯盐渍土填料路基应加强防水措施，特别是粗粒土填料，虽然其可压实性优于细粒土，但浸水后溶陷强烈，病害更为严重；一定范围内含盐量的增大不会改变细粒土或粗粒土水盐迁移的整体规律，但会降低土体水盐迁移的速率，与含盐量较低的细粒土相比，含盐量较高的细粒土的水分与盐分峰值点出现深度均滞后5～15 cm;在降水...