基于桩网路堤简化分析方法的参数研究

为研究桩网路堤各影响参数对其传力机制与变形特性的影响,通过理论推导得出了桩网路堤简化分析方法,采用该方法对桩网路堤进行参数分析. 首先,综合考虑路堤填土土拱效应、地基支承作用和土工格栅效应,采用抛物线方程描述土工格栅变形,推导得到了针对正方形布桩型式的桩网路堤的分析方法;其次,通过与现场试验和目前主流设计方法对比分析,验证了本文计算方法结果可靠、计算过程简便;最后,采用该理论方法针对路堤高度、土工格栅刚度、地基软土厚度、软土模量对格栅张力、地基最大沉降和应力集中比的影响规律进行系统分析,在此基础上,引入非重复性二次方差分析对各参数的影响程度进行了量化对比. 研究结果表明:格栅张力与路堤填高、格栅刚度、地基软土厚度成正相关关系,与软土模量成负相关关系;地基沉降与路堤高度、软土厚度成正相关关系,与格栅刚度、地基软土模量成负相关关系;应力集中比与路堤高度、格栅刚度、地基软土厚度成正相关关系,与地基软土模量成负相关关系;降低地基软土厚度和增大软土模量是保证土工格栅正常工作情况下尽可能增大应力集中比的有效手段;缩小桩间距或采用大桩帽,其优化效果好于提高格栅抗拉刚度.      

河北山前冲洪积平原区路基土的物理力学指标相关性研究

土的区域性影响高速公路工程的方案设计比选、沉降控制及造价分析,河北省分为多个地质分区,各个地质分区土的性质不同。以邯大高速公路S10标段采集到的1453份路基土土工试验数据为研究对象,对其变异性、概率分布特征和相关性进行了统计分析,得到了该地区路基土的物理力学指标变化范围,建立了指标相互之间的经验回归方程及相关系数。研究得出区域路基土的比重、湿密度、干密度的变异系数最小,压缩系数的变异系数最大;含水量、湿密度、塑性指数的概率分布模型均具有较高的相关系数,均大于0. 9,含水量、湿密度符合正态分布,塑性指数符合对数正态分布;压缩系数a1-2与孔隙比的相关性较大,在可靠度设计中应视为相互独立的变量。     

公路软土路基处理方法及实践

前言我国幅员辽阔,在公路建设中经常会遇到多种路基土质。各种地基中,不少为软弱地基和不良土。其中这类土总的特点是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小、地基承载力低、地基沉降变形大、不均匀沉降也大,而     

基于指数形式渗流的成层地基一维固结半解析解

为了计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结变形,将指数形式的渗流模型引入传统的成层地基一维固结理论,建立了变荷载条件下的控制微分方程;采用解析法与数值离散相结合的半解析法对控制方程进行求解;在指数形式渗流退化为达西渗流的条件下,将半解析法的计算结果与解析解进行比较,验证了半解析法计算结果的可靠性.最后,结合某双层地基固结实例对不同参数时的固结性状进行了分析.结果表明:用半解析法计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结简便、可靠;上层土比下层土的渗流指数对固结速率的影响显著;压缩性小、渗透性大的土层越厚,成层地基的固结速率越快;加载速率越快,固结速率越快.      

生石灰改良粘性土的作用机理

从粘性土工程特性，生石灰对粘性土物理指标的影响、石灰土强度形成机理及条件等几个方面，论述了生石灰改良粘性土的作用机理。     

公路软基处理中水泥砂浆桩施工工艺

水泥砂浆桩是采用水泥砂浆作为固化剂．即在纯水泥浆中掺入一定比例的粉细、中砂,增加地基土中的粗颗粒含量,降低地基土的塑性指数,改良土的物理力学性质指标,明显提高桩体无侧限抗压强度。该工艺攻克了常规水泥土搅拌桩在塑性指数高的粘性土层中成桩强度低的难题,     

桩基础复合地基处治效果评价指标研究

通过对桩基础复合地基在载荷作用下的受力及变形特性的简要分析,提出了以桩土应力比n作为指标来评价复合地基处理的效果,并运用Marc有限元软件分析了各个计算参数对桩土应力比n的影响;还确定了各个计算参数的合理取值范围,这对桩基础复合地基设计与施工具有一定的指导意义。     

桩基础复合地基处治效果评价指标研究

通过对桩基础复合地基在载荷作用下的受力及变形特性的简要分析,提出了以桩土应力比n作为指标来评价复合地基处理的效果,并运用Marc有限元软件分析了各个计算参数对桩土应力比n的影响;还确定了各个计算参数的合理取值范围,这对桩基础复合地基设计与施工具有一定的指导意义.     

察尔汗地区复合地基加固盐渍土效果试验

采用动力触探试验和平板荷载试验,就砾石桩、强夯、强夯置换和冲击碾压4种方法对盐湖区察格高速公路盐渍土地基的加固效果,从桩体密实度、复合地基承载力、变形模量、桩土应力比等方面进行了分析．结果表明：①强务置换墩的密实度低于砾石桩;②强夯置换加固效果最好,冲击碾压法效果最差,承载力两者相差166．9％;③夯击能是后3种加固工艺中决定加固效果的重要指标,其大小直接关系着加固后的承载力和变形模量的数值;④砾石桩桩土应力比约为3．36,强夯置换复合地基墩土应力比为2．05,砾石桩和强夯置换均可有效降低盐渍土天然地基的沉降．     

灰土挤密桩桩土应力比试验研究

桩体与地基土通过变形协调共同承担上部荷载是复合地基的一个基本特征。通常将桩顶的平均应力与桩间土的平均应力的比值叫做桩土应力比。它是反映桩体和桩间土协同工作的一个很重要的指标,也是复合地基承载力和沉降计算的重要参数。复合地基常被用来加固软弱土地基,但由于复合地基的作用机理复杂,涉及到多种介质、多个界面、多种变形的协调问题,在设计时桩土应力比的选择一直是一个有待解决的问题。     

土工格栅对受污道砟直剪特性影响的试验研究

为探究土工格栅对受黏土污染道砟力学特性的影响,通过对4种法向压力、3种黏土污染程度下土工格栅加固的道砟试样进行一系列直剪试验,对比分析土工格栅对道砟试样剪切强度和剪切变形的影响,研究了考虑黏土污染情况下土工格栅对道砟的加固效果. 研究结果表明:土工格栅增大了洁净及受黏土污染道砟试样的剪切强度,当污染指标VCI （void contamination index）为20%时提升峰值剪切强度最大达到24%;道砟剪切强度表现出典型的非线性特征,非线性强度准则拟合参数与道砟污染程度利用指数函数拟合,拟合结果可作为实际工程受污染道砟强度估计的依据;土工格栅可减小试样的最大剪胀量,同时可减小约0.7°～3.7° 的峰值剪胀角,并且在VCI为20%时土工格栅加固的效果最为明显.      

侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究

通过对温州瑞安软黏土侧向卸荷条件下的三轴不排水蠕变试验，研究侧向卸荷路径和结构性对软黏土时间-应变曲线、等时曲线等典型蠕变特性的影响；建立侧向卸荷条件下软黏土的蠕变稳定时间模型，分析应变率与土体蠕变破坏标准之间的关系，并验证其对不同地区不同应力路径结构性软土的适用性. 研究结果表明:当土样卸荷量与初始固结应力的比值达到0.2～0.3时，土样达到蠕变破坏；变形发展可分为瞬时变形、衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变4个阶段. 当不同围压下的土样进入加速蠕变时，其应变率对数与蠕变时间存在良好的线性关系，该加速蠕变临界线可作为卸荷蠕变破坏的判据；蠕变稳定时间受结构性的制约和影响，侧向卸荷条件下，土样发生蠕变破坏时的轴向应变随固结压力的增大而增大，长期强度指标黏聚力下降超过50%，内摩擦角则基本不变，导致浅层结构性软黏土长期强度衰减严重，蠕变破坏应变较小，施工和监测时需重点关注.      

基于抗剪性能的沥青混合料剪切疲劳变形研究方法

在不同的温度下进行沥青混合料剪切性能试验．结果显示：随着温度的升高,沥青混合料的抗剪强度减小,剪切模量也变小。抗剪强度与剪切模量有较好的相关性。具有较高抗剪强度的沥青混合料也具有较大的剪切模量,在车辆荷栽作用下不会产生较大的剪切疲劳变形。与剪切疲劳变形试验相比,抗剪强度试验相对简便和快速,在确定抗剪强度与剪切模量之间的关系后,就可以直接采用抗剪强度试验来评价沥青混合料抵抗剪切变形的能力。     

免振捣多孔混凝土排水基层力学特性研究

采用室内试验,对免振捣多孔混凝土排水基层的力学特性进行研究。研究发现,其7d抗压强度与28d抗压强度具有良好的线性关系．其28d劈裂强度与90d劈裂强度具有良好的对数关系;其劈裂强度与抗压强度具有良好的幂指数关系．其弯拉强度与抗压强度具有良好的幂指数关系。结果表明,可以采用短期强度预估长期强度．可以测定劈裂强度或抗压预估弯拉强度。     

盐渍土强度特性分析

通过对盐渍土室内基本性质及反复冻融循环条件下的试验分析,研究天然盐溃土在多次冻融循环时的强度变化特征,试验结果表明：经多次冻融循环,低液限粘土试样粘聚力自下而上呈线性减小;含砂低液限粘土试样在冻融循环过程中,试样粘聚力呈反S形分布,内摩擦角均呈S形分布;低液限各层粉土试样的粘聚力随着冻融循环次数的增加而逐渐减小,各土层内的摩擦角也随着冻融循环次数的增加而减小。     

带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩抗震性能

为研究不同连接方式装配式混凝土桥墩的抗震性能,进行了2根装配式混凝土桥墩（连接构造分别为钢管剪力键和灌浆套筒）和1根现浇整体式混凝土桥墩的拟静力试验,分析对比试件的滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化和耗能能力,采用ABAQUS通用程序建立有限元模型,并开展了有限元参数分析. 研究结果表明:3类桥墩试件水平荷载-位移滞回曲线较饱满,具有良好的抗震性能,均为整体压弯破坏,无明显的强度退化,累积耗能能力相近;在不同轴压比、长细比、混凝土强度和钢筋强度条件下,带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩的水平峰值荷载和位移延性系数均优于传统灌浆套筒连接的装配式桥墩,提高幅值分别为4%～32%和8%～36%;轴压比、长细比、钢管剪力键嵌入深度和钢管直径是影响钢管剪力键连接的装配式混凝土桥墩抗震性能的重要参数.      

不同变位模式黏土非极限被动土压力试验研究

为了揭示墙体平动和转动模式下黏土非极限被动土压力分布规律,采用自制模型箱,进行了墙体平动和转动模式下黏土非极限土压力试验,研究了墙体变位模式以及墙体位移大小对侧土压力的影响规律细化方法,首先进行了室内试验,得到了黏土的基本物理参数,其次进行了模型箱和测试仪器的固定安装,最后进行了挡土墙平移模式（T模式）、绕墙顶转动模式（RT模式）以及绕墙底转动模式（RB模式）3种模式下的土压力试验. 试验结果表明:T模式下,非极限侧土压力沿墙体深度的增加总体趋势增大,局部会有减小趋势,总体接近线性分布,当土体达到极限破坏时,靠近加载墙体处土体表面形成阶梯状错层;RT模式下,侧土压力随墙体的深度总体接近凹曲线分布,上部侧土压力随深度增加较慢,下部侧土压力随深度增加较快,当土体达到极限破坏时,靠近加载墙体处土体表面产生裂纹,模型箱中部土体表面鼓起;RB模式下,侧土压力随墙体的深度的增加先增大后减小,总体接近凸曲线分布,当土体达到极限破坏时,靠近加载墙体处土体表面形成阶梯状错层,其阶梯状错层范围要小于平动模式工况;三者非极限侧土压力合力随着压缩位移的增大而增大,当压缩位移相同时,RT模式下土压力合力与T模式下土压力合力比值在0.53～0.97之间,RB模式下土压力合力与T模式下土压力合力比值在0.65～0.83之间. 结论中是否有可以量化的数据,参考附件模板修改.      

重庆库区滑带粉质黏土强度参数相关性研究

滑坡是三峡库区地质灾害的主要类型。滑带土是滑坡的重要组成部分,与滑坡的发展变形、稳定性评价有密切的关系,因此滑带土抗剪强度参数的研究是滑坡稳定性计算和抗滑工程设计中的关键问题。三峡库区重庆境内滑体(带)中广泛存在着粉质黏土,收集重庆境内代表性滑坡的地质勘察报告,以其滑带粉质黏土的强度参数为研究对象,分析了常规直剪试验的天然峰值强度和残值强度以及饱和峰值强度和残值强度之间、常规直剪强度参数和原位直剪强度参数之间的相关关系,建立了各参数之间的回归方程,揭示了该区域粉质黏土不同试验条件下强度参数之间的特性。     

复合式路面层间界面剪切滑移特性

依托南大梁高速公路复合式路面试验段, 测试了不同糙化界面的露骨率和构造深度, 并钻取芯样进行45°剪切试验。结合45°剪切试验测试结果与层间剪切过程力学特性, 将层间剪变特性曲线划分为弹性阶段、破坏阶段、剪切强度衰减阶段和残余阶段, 采用界面构造深度、剪切强度峰值、剪切强度峰值对应层间相对滑动位移和残余剪切强度等指标评价层间剪变特性, 分析了界面糙化方式、防水黏结材料类型和用量、温度和加载速率对复合式路面层间剪变特性的影响。测试结果表明: 凿毛界面构造深度(1.17mm) 大于喷砂界面构造深度(0.37mm), 结合不同糙化界面下剪切过程的层间力学特性差异, 凿毛界面较喷砂界面所成型复合试件具有更优的抗剪性能; 防水黏结材料相同时, 凿毛界面层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移(0.19~0.79mm) 较喷砂界面(0.16~0.33mm) 更大, 且防水黏结材料对残余剪切强度和剪切强度峰值的影响大于层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移的影响; 整体而言, 温度对层间剪变特性影响显著, 5℃时层间剪切强度峰值为40℃时的7.0~10.0倍, 测试条件对层间剪切强度影响较大, 50mm·min-1加载速率时测试层间剪切强度峰值为5mm·min-1加载速率时的1.9~3.5倍。可见, 凿毛糙化方式更有助于提高复合式路面层间剪切强度, 且复合式路面层间剪变特性需采用多指标予以评价。      

Numerical simulation of rock fracturing under uniaxial compression using virtual internal bond model

A multi-scale virtual internal bond (VIB) model for the isotropic materials has been recently proposed to describe the material deformation and fracturing. During the simulation process of material fracturing using VIB, the fracture criterion is directly built into the constitutive formulation of the material using the cohesive force law. Enlightened by the similarity of the damage constitutive model of rock under uniaxial compression and the cohesive force law of VIB, a VIB density function of rock under uniaxial compression is suggested. The elastic modulus tensor is formulated on the basis of the density function. Thus the complete deformation process of rock under the uniaxial compression is simulated.