基质吸力对非饱和水泥固化淤泥压缩性的影响分析

文章通过对不同基质吸力下水泥掺量为100kg/m~3的固化淤泥进行非饱和固结试验,分析了基质吸力对非饱和固化淤泥压缩特性的影响。结果表明:固化淤泥的压缩性随着基质吸力的增大而减小;固化淤泥的Δe-p曲线分为上升、下降、再上升以及趋于平稳四个阶段;基质吸力越大,固化淤泥的屈服应力越大,固化淤泥的压缩系数随固结压力增大,先增大后减小,且压缩系数与固结压力之间有较好的拟合关系;压缩指数随基质吸力的增大而减小。     

含水率和干密度对膨胀土电阻率的影响研究

文章以膨胀土为研究对象,通过开展不同含水率和干密度条件下的二相电极法电阻率试验,明确含水率和干密度对膨胀土电阻率的影响规律,分析讨论非饱和膨胀土中的导电路径,明确土体电阻率在不同含水率和干密度条件下的变化机理,建立统一的函数模型,为电阻率法在膨胀土工程的应用提供科学依据,进一步推动岩土工程领域的发展,为膨胀土工程建设和运营安全提供理论参考。     

考虑施工扰动影响下地铁工后沉降及孔压变化数值分析

目前,地铁施工引起的地基土变形和孔压变化已受到广泛重视。文章依据Henkel提出的三向应力条件下的超孔隙水压力理论,求得隧道起拱线处初始超孔隙水压力,通过MIDAS-GTS建立三维有限元模型,对杭州地铁工后固结进行数值模拟,分析了受施工扰动影响的工后不同时间段内地基土沉降和孔压分布规律。结果表明:施工完成后,土体中的超孔压分布呈左右对称分布,且孔压的消散程度与地基土固结度基本一致;固结沉降主要发生在盾构掘进初期,最大值出现在地表处;固结度越高,由地铁运行所引起的孔压变化量越小。     

加筋土结构筋-土界面特性研究进展

加筋土结构在公路特别是高速公路的地基、路堤以及挡墙中有着非常多的应用,筋-土界面特性是加筋土结构设计的前提和基础,也是研究其工作特性、破坏模式和加固机理的重要途径。文章从试验、数值分析和理论解析三个方面,归纳总结了国内外土工合成材料筋-土界面特性研究进展。研究结果表明:(1)试验研究方面:国内外学者主要通过拉拔试验、直剪试验、三轴试验等方法探究了筋材类型与模量、填土类型与力学特性、试验边界条件、加载方式和上覆荷载等因素对界面特性的影响;(2)数值分析方面:有限元法和离散元法作为最常用分析筋-土界面特性的数值模拟方法,已经越来越多地用于验证模型的正确性和分析筋-土界面特性的影响因素,近年来离散元法中的颗粒流理论及程序(PFC)已在国内外取得了飞速发展和广泛应用,提供了从细观角度研究筋-土界面特性的途径;(3)理论解析方面:理论解析以国外为主,其研究关键在于对筋-土界面摩擦模型的搭建,如线型、双线型、三线型和非线型模型等。笔者认为动力、含水率及多因素耦合作用下筋-土界面特性将是今后加筋土结构领域研究重点和发展方向。     

压实度对膨胀土渗透特性的影响研究

为研究不同压实度对膨胀土渗透特性的影响规律,文章以南宁膨胀土为研究对象,通过压力板仪试验和变水头渗透试验,结合预测模型对非饱和渗透系数进行预测.结果表明:压实度对膨胀土渗透特性的影响较明显,压实度为95％的膨胀土饱和渗透系数仅为8.69×10-9 m/s,而压实度为75％的膨胀土饱和渗透系数为6.33×10-7 m/s...     

地铁荷载作用下水泥土应变监测模型试验研究

在软粘土地区修建地铁等工程中,采用水泥土加固法可有效提高地基强度,减小地基沉降,因而其得到了广泛应用。在施工过程中,由于扰动影响使得复合土体存在初始固结度,在循环荷载作用下其应变发展规律会存在一定差异,进而影响其长期变形。文章通过室内GDS动三轴试验对水泥土进行了动力测试,分析了水泥掺入比和初始固结度对其应变发展的影响。综合已有研究和试验结果,建立了考虑掺入比和初始固结度的应变发展模型。试验结果表明:初始固结度低的试样,应变发展速率越快;当初始固结度较低时,掺入比小的水泥土应变发展速率较快;水泥土应变发展呈非破坏型,不同固结度下水泥土的动应变与循环次数的对数lg N之间近似呈线性关系。     

非饱和粘性路基土回弹模量预估模型探讨

文章根据双应力状态变量理论及Bishop提出的非饱和土有效应力公式,对Uzan模型及NCHRP 1-28A推荐的三参数复合模型进行了改进.通过室内重复加载三轴试验及土-水特性曲线标定,对模型的准确性进行了验证.结果表明:模型中引入了控制路基土力学性状的应力状态变量,不仅符合路基土的实际工作状态,还同时考虑了应力状况和含水率对路基土回弹模量的影响,弥补了原有模型未考虑湿度或将其与应力状况分开考虑之不足.     

福州软土地区土压平衡盾构隧道地表沉降特性分析

文章依托福州软土地区地铁2号线某土压平衡盾构区间隧道,对盾构施工地表沉降监测数据和掘进参数进行分析,总结了地表沉降的特点。结合沉降实测值,给出了地面沉降修正双曲线预测公式的参数。分析结果表明:无论是福州软土地区土压平衡盾构施工引起的地层损失沉降、固结沉降,还是考虑固结沉降的长期沉降均符合Peck公式;盾构掘进时可影响到刀盘前方3D~5D范围,产生少量隆起(沉降);地面沉降主要为盾尾脱离后3~5 d内的地层损失沉降和扰动土体的固结沉降,测量期间分别约占总沉降的65%和32%,实际上固结沉降占比较之更大;修正后的双曲线模型可为福州软土地层类似土压平衡盾构隧道工程条件下隧道中心轴线地面沉降预测提供一定的借鉴,参数a,b和c取值范围分别为-0.14~-0.67 mm/d,-0.028~-0.042 mm~(-1)和-0.89~7.67 mm。     

黄土EPS颗粒混合轻质土的抗剪强度特性试验研究

对不同水泥和EPS颗粒掺入比制备的黄土EPS颗粒混合轻质土,文章采用不固结不排水剪三轴压缩试验,研究水泥和EPS颗粒对黄土EPS颗粒混合轻质土的粘聚力、摩擦角力学特性的影响。试验结果表明:黄土EPS颗粒混合轻质土的内摩擦角介于14.781°～22.097°之间,受水泥、EPS颗粒掺入量的影响很小;黄土EPS颗粒混合轻质土的粘聚力随水泥掺入量的增加而增大,当水泥掺入量到达20%后,粘聚力几乎不受水泥掺入量变化的影响,而随EPS颗粒掺入比的增大,粘聚力先增大后减小。     

工程地质勘察新手段：静力触探密度探测仪

静力触探密度探测仪是工程地质勘察中极为重要的原位测试手段。现有的静力触探可以测定土的强度，用孔压静力触探可以测定土的水平固结系数，对砂土可以判别液化。但是，土的密度还需要用传统的取土、试验来取得。现试制成功的密度探测仪是与常用静力触探单桥探头组成而成。密度探头是采用同位素铯Ｃｓ＾１３７测定土的密度。静力触探密度探测仪可连续测定土的密度、比贯阻力曲线。这种探头可以正确划定地层、判别淤泥质土层位、了解     

基于实测数据统计的盾构隧道土压力分布规律研究

盾构管片所受土压力大小与盾构隧道施工过程中同步注浆、盾构机姿态、管片及地层刚度等因素紧密相关,上述问题的复杂性决定了已有理论公式和经验方法并未较好地反映盾构管片实际受力状态。文章通过收集35座盾构隧道的52个典型土压力监测断面实测数据,基于实测数据统计分析了盾构隧道土压力分布规律和影响因素。结果表明:(1)盾构管片所受土压力在0~400 k Pa之间的占样本总量的90%以上,经验注浆压力取0.3~0.4 MPa较为合理;(2)管片所受土压力与埋深近似呈指数关系,最大土压力与稳定土压力差值随埋深增大而减小;(3)侧压力系数λ范围为(0.5,2.3),部分超出了规范推荐的Ⅵ级围岩(0.5,1.0)取值区间,直接沿用规范建议值有失稳妥;(4)管片所受土压力与管-土刚度比近似满足二次函数关系,管-土刚度比ψ=1.0时,管片受力最为合理;(5)粘土地层管片所受土压力时空分布具有典型的4个阶段,即拼装阶段—注浆影响阶段—固结收缩阶段—土压力回升阶段,环向土压力具有不对称分布特性;砂土地层土水压力监测曲线分别呈"弱衰减脉冲式波动"和"双驼峰"分布特征,稳定后环向土压力对称分布特性显著,水压力具有"下大上小"的灯泡型分布形态。其结论可为研究盾构隧道土压力作用机理及管片设计方法的完善提供参考和借鉴。     

库水位上升对残积土路基稳定性的作用机理分析

本文基于饱和一非饱和渗流理论,采用非饱和土力学原理,分析了不同库水位上升速率、上升型式及饱和渗透系数等对残积土路基渗流场及稳定性的作用机理。     

盾构施工扰动地层的再固结沉降分析

通过实测数据的统计分析,对盾构施工引起扰动土体的再固结沉降进行研究和讨论,初步提出从实测数据处理中得到再固结沉降量的方法,得到盾构隧道施工扰动地层再固结沉降的历时关系。     

大断面黄土隧道弧形导洞法施工关键技术研究

郑西客运专线黄土隧道总长约52 km,涉及多种类型黄土地层,且隧道埋深及含水量变化大,属于极为复杂的大断面黄土隧道群.为保证隧道安全、快速施工,结合现场施工实际和测试结果,对大断面黄土隧道采用弧形导洞法施工的变形特点进行了研究分析.研究结果表明,弧形导洞法不仅适用于不同埋深条件下的砂质及粘土老黄土隧道,而且可用于浅埋非饱和砂质新黄土隧道.文章针对三台阶七步开挖的弧形导洞法提出了核心土、短台阶、大拱脚、快封闭等关键施工技术和施工要点.     

公路处治土路基长期性能研究

＂公路处治土路基长期性能研究＂项目通过对大量的工程调研、室内外试验、理论分析、数值模拟和现场监测等综合手段,系统研究了典型处治土路基在干湿循环、冻融循环和淋滤作用等环境因素与荷载作用下的工程特性及其影响、长期强度与变形规律,建立了考虑路基路面协调作用、基于动强度理论的处治土路基设计方法框架体系与指标,提出了提高处治土路基长期性能的工程技术措施,同时结合研究成果成功修筑了实体工程,编制了《公路处治土路基设计施工技术指南》。本篇介绍了该项目的主要创新性研究成果、项目的应用及推广情况,对于完善路基设计理论和方法、促进行业技术进步和学科的发展具有重要理论意义。     

路基应用场景下尾矿土的力学特性试验研究

尾矿土的大量积存是目前亟待处理的重要问题,而将其作为填料用于路基修筑已在实际工程中被证明是合理有效的解决途径。为揭示路基应用场景下尾矿土的力学特性,文章开展了考虑湿度与围压变化的不固结不排水三轴剪切试验。结果表明：不同湿度与应力状态下尾矿土应力应变曲线均为硬化或稳定型,且Konder双曲线模型可准确描述尾矿土的变形行为;尾矿土的弹性模量与峰值破坏强度表现出明显的湿度敏感性与应力依赖性,具体表现为含水率的升高与围压的降低均导致弹性模量与峰值破坏强度发生衰减。此外,随着湿度水平逐渐增大,尾矿土的粘聚力与内摩擦角有所降低。研究所得可为路基工程中尾矿土的资源化利用提供理论依据与技术指导。     

土压平衡盾构改良渣土坍落度试验与理论研究综述

针对土压平衡盾构改良渣土坍落度试验，从改良渣土合适坍落状态指标、改良渣土坍落度影响因素及机理、坍落度试验流变理论和坍落度试验数值仿真4个方面，详细剖析了国内外坍落度试验技术、理论与数值计算发展动态，总结既有研究不足，并提出了研究方向建议：基于坍落发展全过程提出渣土改良状态新型评价指标；探究泡沫衰变、渣土化学特性和矿物成分对坍落度的影响规律和内在机理；完善描述改良渣土坍落行为的流变理论模型，构建坍落度与流变参数的映射关系；研究改良渣土坍落度与带压状态流动行为及流变参数的联系。     

软基振冲碎石桩承载力机理与治理技术研究

含水率较高的复合饱和土路基因其承载力过低,往往难以满足工程稳定性需求。通过振冲碎石桩处理路基的加固效能及承载力提高的机理分析,决定采用振动碎石桩进行处理,可有效提高路基承载力、降低沉降量以及提高抗剪性能与排水效果,在某软基处治工程中得到应用,表明采用振冲碎石桩具有较好的不良地质的处治效果,尤其适用于非饱和土路基。     

土凝岩改良铁尾矿强度特性试验研究

为研究土凝岩改良铁尾矿应用于道路工程中的强度特性,本文以张家口地区铁尾矿为研究对象,通过土凝岩固结稳定铁尾矿砂,研究干湿循环、冻融循环两种条件下土凝岩稳定铁尾矿的强度衰减特性,并探究干湿循环、冻融循环作用下土凝岩掺入量、压实度、循环次数对其强度的影响。试验结果表明:在干湿循环、冻融循环两种条件下,土凝岩改良铁尾矿的无侧限抗压强度随着循环次数的增加而衰减,随着土凝岩掺量的增加而增长,随着压实度的增加而增长。经过5次干湿循环后强度衰减幅度降低,7次干湿循环后强度衰减衰减了16%左右,基本趋于稳定;经历6次冻融循环后强度衰减幅度降低,强度衰减了22%左右;两种条件下强度随土凝岩掺量呈线性增长趋势,强度最高增长了55%和50%;干湿循环条件下强度随压实度呈线性增长趋势,最高增长了56%左右,而冻融循环条件下强度随压实度增长先慢后快,最高增长了44%左右。     

考虑土拱效应的浅埋隧道松动土压力计算方法

随着浅埋隧道拱顶位移的增加,土拱结构分别经历上凹拱、三角拱、下凹拱、矩形拱这4个阶段。对于浅埋隧道施工而言,土拱结构以下凹拱和矩形拱为主,随着拱结构的不断变化,土拱效应的影响也在不断变化。文章首先建立拱结构判断的标准:假定隧道拱结构为下凹拱,根据拱顶位移δ得到理论边部位移δ′1;当隧道施工监测边部两处的位移沉降δ1大于下凹拱理论边部位移δ′1,认为此时土拱结构发展到矩形拱;反之,则认为土拱结构为下凹拱。在上述基础上,通过薄层微分层析法,给出了浅埋隧道的松动土压力计算公式。算例表明:浅埋隧道松动土压力与土拱结构有直接关系,当土体从下凹拱发展到矩形拱时,松动土压力会大幅减小,即土拱效应的影响会增加。上述研究对于丰富浅埋隧道松动土压力计算理论有着重要意义。