宝兰铁路重塑黄土的轴向拉伸试验研究

为了揭示“宝兰重塑黄土”的抗拉特性,设计了一台测量精确、应用方便的土体抗拉试验装置,利用此装置对重塑黄土试件进行轴向拉伸试验,得到重塑黄土的应力-位移关系曲线、干密度和含水率对抗拉特性的影响规律。研究结果表明:重塑黄土抗拉强度随含水率的变化存在峰值,表现出两种不同的破坏形态,在塑限前主要受弹性变形控制,超过塑限后主要受塑性变形控制;重塑黄土的抗拉强度与干密度之间呈指数关系;重塑黄土的极限位移与干密度之间成线性关系。     

非饱和土路基毛细作用分析

为研究毛细作用对非饱和土路基土含水量的影响,分析了非饱和土路基毛细作用现象机理,探讨了毛细水上升高度的影响因素,在土颗粒等粒径假设下导出了毛细水上升高度与时间、土颗粒大小排列关系及毛细水半径效应;利用多孔介质理论建立路基土毛细作用多孔介质模型,探讨了多孔介质模型下的非饱和土渗透率关系;基于毛细水流质量守恒和路基毛细作用模型及土-水特征曲线,求得路基毛细水达到最大高度所需要的时间和单位体积路基土毛细作用下含水量的变化关系。路基含水量与地下水位(GWL)具体试验观测数据对比表明:毛细作用对路基含水量变化的影响较显著。     

基于不同含水率下重塑黄土强度特性试验研究

在路基回填施工过程中,土体的含水率与回填速度直接关系到工程的安全性和经济效应。因此对不同含水率、剪切速率下重塑黄土的强度特性及指标进行了三轴试验研究。结果表明:含水率与剪切速率都对重塑黄土的强度有明显影响。剪切速率增加,应力-应变曲线上移;含水率增大,黏聚力和内摩擦角均减小,但减小幅度不同;黏聚力与内摩擦角均可由含水率的一次函数关系式表示。利用莫尔-库仑公式得出了重塑黄土的破坏强度公式。     

乌鲁木齐地区低液限粉土毛细水迁移特性研究

针对低液限粉性土特殊的工程性质,进行室内毛细水试验.通过分别以压实度和初始含水量为控制条件,总结出压实度和初始含水量对毛细水上升高度的影响,定性地分析了毛细水上升迁移规律:在不同压实度条件下,毛细水上升高度总体随初始含水量的增加而减小;在最佳含水量状态下,随着压实度的增加,毛细水上升高度呈二次抛物线分布,并以此提出毛细水上升高度和压实度之间的回归公式,强调了低液限粉性土作为路基时压实度应控制在90％以上,尽可能增加压实含水量,一般宜大于最佳含水量.     

应用Matlab软件对黄土抗拉强度的研究

应用Matlab的最小二乘法拟合非饱和黄土抗拉强度的试验数据,得到黄土抗拉强度与含水率、干密度间的定量关系.分析结果表明:初始含水率是影响原状黄土抗拉强度的主要因素,干密度和初始含水率是影响重塑非饱和黄土抗拉强度的主要因素;在相同的干密度下,抗拉强度随初始含水率的逐渐增大而减小,在相同的含水率下,抗拉强度随干密度的逐渐增大而增大.黄土抗拉强度与含水率、干密度间的关系曲线接近为二次曲线,与以往研究结论基本一致.     

路基填土抗拉强度测定的实验研究

利用双剪应力原理对拉压性能不同材料圆环的极限压力进行了分析，并生套实验装置，对不同压实度下重塑黄土的抗拉强度进行了测试。建立了土体抗拉强试行干密度之间的关系。结果表明，实验数据稳定可靠，散布小，重复性好。     

非饱和重塑黄土的三轴试验研究

通过不同初始干密度、含水率的非饱和重塑黄土的常规三轴试验,研究分析了初始条件对非饱和重塑黄土的强度及变形特性的影响。结果表明,试样的粘聚力与干密度呈指数关系,内摩擦角受干密度影响不大,初始干密度大的试样呈现出明显的剪胀现象;随着含水率的增大,粘聚力、内摩擦角均减小,体变剪缩性更明显。     

重塑花岗岩残积土土水特征曲线试验研究

为了给花岗岩残积土路基边坡水毁数值模拟提供准确的计算参数,以广佛肇(广州—佛山—肇庆)高速公路花岗岩残积土为研究对象,利用压力板仪测定不同密度条件下重塑土样的土水特征曲线,并对不同增湿和脱湿曲线特征进行了分析。试验结果表明,不同初始干密度下重塑花岗岩残积土土水特征曲线具有明显差异,较大的干密度试样脱湿速率较慢,较小的干密度试样增湿速率较快,同时残积土的残余含水量较大,说明花岗岩残积土干密度越大,持水能力越强;增湿曲线和脱湿曲线存在显著差异,进行降雨条件下路基边坡水毁数值模拟计算时应采用增湿土水特征曲线。     

多年冻土区路基高度对温度场影响的非线性分析

采用焓模型,综合考虑了气温、太阳辐射、风速风向、坡面蒸发等气象因素,对不同气温地区多种高度路基温度场进行有限元数值模拟,并采用天然地面下冻土年最大融深及路基内融土核高度两个指标综合分析路基稳定状况。有限元分析表明:在中低温多年冻土地区,抬高路基可延缓冻土下降速率,有效保护多年冻土;在高温不稳定多年冻土地区,抬高路基的效果并不显著,过度地抬高路堤会使路基内融土核高度显著增加,路基本体的稳定性将受到严重影响。本文还提出路基高度与冻土年最大融深之间的回归公式,为路基病害预测提供依据。     

硫酸盐渍土压实特性及盐胀机理研究

本文通过室内模拟试验，得出了西安黄土掺加一定量硫酸钠的硫酸钠盐渍土在不同初始干密度下的盐胀规律。规律表明：同一初始含水量下的硫酸盐渍土，在降温时其胀量与初始干密度的关系大致呈二次抛物线型，存在一个最低盐胀值区间，在本试验条件下，当含水量为重型击实标准最佳含水量时，该区间处于１．８０g/cm^3的范围内，该区间的发现对盐渍土地区的公路工程具有重要作用，通过试验成果分析得出了不同初始干密度条件下的盐胀机理，     

黄土路基压实度影响因素

路基压实度是路基填筑过程中控制路基强度和稳定性的关键指标。本文以某高速公路黄土路基压实度为主要研究对象,研究了影响黄土路基压实度的主要因素。通过室内试验,分析了含水量、灰剂量和压实功对不同类型路基土体压实干密度的影响。通过现场试验,分析了实际施工过程中路基压实度的影响因素。研究结果表明,压实后土体的干密度随着含水量的增大而增大,超过最佳含水量后,压实干密度开始减小。灰剂量越大,土体达到最大干密度对应的最佳含水量越大。随着压实功的提高,土体的最大干密度增大,最佳含水量减小。实际施工过程中土体的干密度小于试验所得,土体的压实度收到压实工艺、含水量、灰剂量、松铺厚度等多方面的影响。     

压实石灰黄土压缩特性试验研究

通过击实试验,获得了不同石灰掺量石灰黄土的最大干密度和最佳含水量.通过对不同压实度、石灰掺量和龄期的压实石灰黄土进行压缩试验,得到了各参数对压缩变形的影响规律及施工中选择依据.绘制出不同压实度石灰黄土的归一化压缩曲线,从而可方便地计算不同压实度石灰黄土路基的沉降.发现侧限割线模量和压力成正比,表明侧限压缩割线模量分析法适用于压实石灰黄土.给出了计算压实石灰黄土路基沉降的3种方法.     

非饱和土路基的毛细作用及其影响因素分析

分析了非饱和土路基的毛细作用机理,探讨了毛细作用对路基湿度及强度的影响,基于达西定律及质量守恒定律,建立了描述非饱和土毛细作用的水分运动方程.通过引入算例,得到了非饱和土路基毛细作用下的湿度变化规律及毛细水上升高度,最后研究了不同因素包括路基高度、初始填筑含水量、渗透系数等影响下的非饱和土路基的毛细作用.结果表明,提高路基高度可以减小毛细作用对路基整体湿度的影响；初始填筑含水量越大,毛细作用越明显；路基填土的渗透性越好,毛细水上升速度越快；不同填土类型所表现出来的毛细作用与填土本身的土水特性有关.     

压实石灰黄土压缩特性试验研究

通过击实试验，获得了不同石灰掺量石灰黄土的最大干密度和最佳含水量。通过对不同压实度、石灰掺量和龄期的压实石灰黄土进行压缩试验，得到了各参数对压缩变形的影响规律及施工中选择依据。绘制出不同压实度石灰黄土的归一化压缩曲线，从而可方便地计算不同压实度石灰黄土路基的沉降。发现侧限割线模量和压力成正比，表明侧限压缩割线模量分析法适用于压实石灰黄土。给出了计算压实石灰黄土路基沉降的3种方法。     

级配不均匀天然砂砾的压实控制标准

鉴于天然砂砾的压实控制标准是路基填筑质量的重要影响因素之一,采用一种改进的方法确定砂砾的最大干密度及最大干密度与最佳含水率和颗粒组成之间的关系,并通过室内试验和现场压实质量控制对此方法的可靠性进行分析。结果表明:级配不均匀砂砾路基的压实标准的确定方法和控制标准是可行的,满足道路路基承载能力要求;最大干密度随着含石量的增大呈现先增大后减小的趋势。     

徐州地区非饱和粉土毛细特性试验研究

以江苏新沂地区粉土为研究对象，开展两种不同初始压实系数0.89、0.92的粉土室内毛细水上升高度试验，得到毛细水上升高度与时间的关系及毛细水上升稳定后含水率与高度的关系。研究表明：粉土中毛细水在短时间内能上升到较大高度，在前0.58天（14小时）的上升高度达到总上升高度的30%，前3天上升高度可达总高度的50%～61%；粉土毛细水上升高度及达到稳定所需时间与初始压实系数呈负相关关系，最终上升高度分别为60.0、40.3 cm，达到稳定所需时间分别为17、12天；毛细水上升稳定后土样含水率在0～20 cm高度范围内随初始压实系数的增大而减小，土样最大含水率分别是初始含水率的1.92～2.30倍。     

湿陷性黄土区公路路基挤密桩复合地基质量检测指标优化研究

从湿陷性黄土区公路路基挤密桩复合地基质量现行检测指标入手,通过理论和实际工程案例分析,对质量检测指标进行了优化。提出了挤密桩复合地基仅需对地基承载力和桩间土的湿陷性进行检测的检测体系;指出采用3桩复合荷载试验进行复合地基承载力测定,有效影响深度约为载荷板宽度的3倍,已接近公路工程中最不利条件下挤密桩复合地基处理深度,湿陷性黄土区公路路基挤密桩复合地基承载力检测以采用多桩复合载荷试验为宜;提出黄土湿陷性与干密度之间基本呈线性负相关关系,采用取土器取样进行干密度试验可以满足工程需求,桩间土湿陷性检测可通过取土器取样测定桩间土干密度的方法来代替。     

盾构隧道下穿既有铁路路基及框架箱涵地表沉降分析

为研究盾构隧道下穿施工对地表沉降影响，依托武汉地铁3号线区间盾构隧道工程，运用ANSYS有限元软件对盾构隧道在不同埋深条件下下穿路基和箱涵进行模拟，得到了不同埋深盾构隧道下穿施工对既有的路基和箱涵及对应地表沉降扰动规律，将对应的地表沉降与Peck公式预测的地表沉降进行对比分析，总结了盾构下穿施工与Peck公式预测的地表沉降之间异同。结果表明:①随着埋深的增加，盾构隧道下穿施工导致地表沉降减小，沉降槽宽度逐渐增加；②先行线对地表沉降的影响较后行线大；③盾构隧道下穿箱涵施工的地表最大沉降与Peck公式预测值十分接近，而隧道下穿路基的地表最大沉降比Peck公式预测值偏小。     

二灰黄土路基的强度规律试验研究

二灰黄土是利用粉煤灰、石灰与土料混合作为路基回填土的一种新型材料,利用废料粉煤灰,节省了石灰和土料。本文首先按石灰、粉煤灰和黄土体积比为1∶1∶8、1∶2∶7和1∶3∶6的三种配比进行击实试验,确定它的最大干密度和最优含水率。再对三种配比二灰黄土分别按不同的含水率和干密度制样,测定7 d、28 d、90 d、180 d和270 d时的无侧限抗压强度,总结二灰黄土路基的强度规律,得出1∶2∶7二灰黄土为最优配比。     

土的毛细性试验研究及分析

通过室内试验,采用直接观测法和卡明斯基法测定常见路基土的毛细水上升高度值,并对两种测定结果进行对比分析,初步建立了两者之间的关系式以及直接观测法毛细水上升高度hc与压实度k的关系式.证明直接观测法毛细水上升高度hc与卡明斯基法毛细水上升高度Pc(负测压高度)是两个本质不同的概念,确定了两种测定方法的适用范围.