砂性地层中盾构泥浆粗粒材料对成膜效果的影响

为了解决泥水盾构工程中高透水地层开挖面上泥膜形成困难的问题,从改善泥浆成膜性能的角度出发,在泥浆中添加轻质砂作为粗粒材料,开展加砂泥浆在砂性地层中的渗透成膜试验研究。改变泥浆中粗粒材料的粒径和添加量,测定不同加载条件下的成膜滤失量。根据成膜时间和冲破压力等成膜指标,分析粗粒材料对泥膜形成效果和修复能力的影响,探明加砂泥浆的成膜空间分布特征,揭示粗粒材料在不同孔隙尺寸的砂性地层中的堵塞机制。结果表明：泥浆粗粒材料可有效堵塞地层孔隙并提高成膜效率,提高泥膜冲破压力和修复能力;泥膜形成区域可以分为前端扩散区、初始形成区及后端形成区,初始形成区和后端形成区的泥膜承担了大部分水土压力;粗粒材料粒径与地层孔隙直径的比值关系决定了初始形成区的分布区域、分布形态及发展方向;粒径较小的粗粒材料（0.3 mm或0.5 mm）与泥浆颗粒能产生良好的协同作用,形成稳定的架桥结构,泥膜更为致密,质量较好;而添加粒径较大的粗粒材料（0.75 mm或1.0 mm）将产生较大的滤失量,或者难以形成泥膜;加砂泥浆的成膜效率随着粗粒材料添加量的增加而大幅提高,但添加量增加到一定程度后,这种提升效果显著减弱。特定粒径的粗粒材料具有一定的适用范围,因此需要根据地层孔隙特征合理选取粗粒材料的粒径和添加量以达到最佳的成膜效果。     

一种基于分区段模式土工加筋拉伸应变分析方法

桩承式加筋路堤在软土地基道路工程中的应用越来越广泛,在对该复合体系中的水平土工加筋进行等效兜提作用的薄膜效应评价时,传统研究方法主要存在2点不足:一是在进行加筋体受力分析时对筋材的区段工作模式的区分还不够明确,这不利于定量刻画筋层的拉伸应变分布和大小及其受挠曲形态变化的影响;二是多数加筋拉应变分析方法以基于筋材净跨挠曲范围内的应变均值化为前提,容易错误估计其荷载调配作用而得不到合理的加筋拉应变峰值设计取值.为更好地评判水平加筋体的薄膜效应以便得到其合理的拉伸应变,开展以水袋泄水模拟路堤底局部沉降差的模型试验,进行路堤应力、位移与筋材拉应变等监测结果的变化规律分析,并基于水平铺设的土工加筋区分为锚固段、过渡段与挠曲段工作模式的拉应变非均匀分布特性,引入加筋体与填料的接触界面摩擦强度指标,推导了一种二维理想条件下路堤底通长布置的加筋体拉伸应变分析方法,且给出了简化的计算表达公式,并得到了实测数据的合理性验证.研究结果表明,所提方法可改进传统方法以拉应变为常数值假定的局限,并适当考虑土工加筋与填料界面接触相互作用,为相关的研究与工程应用提供参考.     

EPS颗粒吹填砂混合轻质填料工程特性与路用性状分析

高速公路的桥头跳车、软土地基的工后沉降过大等问题,已成为高速公路、桥梁建设的一大技术难题和安全隐患。产生这些问题的主要原因是由于路堤的灰土填筑厚度比较大,相应的路堤荷载也大。减小路堤和桥背填土荷载是解决这一难题的最佳方案。开展了EPS颗粒吹填砂混合轻质填料力学特性研究：不同配比条件下EPS颗粒吹填砂混合轻质填料试样进行无侧限抗压试验、CBR试验、三轴试验等。研究结果表明：EPS颗粒吹填砂混合轻质填料的工程力学特性能满足高速公路路堤填料的要求,采用EPS颗粒混合轻质料路堤可有效地控制地基的沉降,并突破传统的粘性土填筑理念。