湿陷性黄土路基基本特性与微观结构试验研究

首先分析了湿陷性黄土的结构性特征和湿陷特征,以某湿陷性黄土路基工程为例进行试验,得出不同饱和度条件下黄土的湿陷规律,并分析了湿陷前后黄土的微观结构。X 能谱分析结果表明：湿陷性黄土中的胶结物类型主要是 Fe的倍半氧化物、黏土性矿物,其次为碳酸钙。固结试验结果表明：随着压力的增加,土体的湿陷系数先增大后降低,300 kPa时的湿陷系数能实际反应土体的湿陷性特征。微观试验结果表明：黄土湿陷后的结构重新排列,颗粒之间的接触性连接和胶结性连接发生变形,微孔隙越大,湿陷性越强。     

干旱荒漠区湿陷性黄土路基处治技术研究

对新疆湿陷性黄土地区公路病害开展了大量的调研工作并选取乌鲁木齐绕城高速公路工程沿线的湿陷性黄土处治方法开展室内试验。通过对湿陷性黄土的物理力学性质、路用性能参数、改良加固方法及技术参数等方面系统研究,提出了适合干旱荒漠区特点的湿陷性黄土路基处治技术,并与现场检测进行验证,成果有力支撑了干旱荒漠区湿陷性黄土路基的设计和施工。     

压实黄土湿陷变形影响因素分析

以宣大高速公路河北段为依托,基于室内固结试验,分析压实黄土变形特性,引入湿陷系数,基于压实黄土的物理指标(含水率、压实度)与变形指标(湿陷系数)的关系,采用双曲线拟合法来表达湿陷变形在不同的含水率、压实度及外力的曲线变化规律,并对湿陷性黄土浸水和不浸水试验的变形过程进行了理论分析。结果表明,在低压力下,重塑黄土的湿陷性比原状黄土大,在高压力下,两者的湿陷性相差不大。压实度、含水量和龄期对压实黄土的湿陷性影响较大,应重视路基下部的压实。     

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。     

冲击碾压技术在湿陷性黄土地基中的应用

本文结合天定高速公路建设中冲击碾压在湿陷性黄土地基的试验,分析冲击碾压湿陷性黄土地基试验数据,对冲击碾压湿陷性黄土地基效果进行初步探讨。     

水泥土挤密桩处理含盐湿陷性黄土地基施工技术研究

文章主要阐述了新疆地区湿陷性黄土与盐渍土的关系,介绍了湿陷性黄土的处理方法。并通过京新高速(G7)新疆境内大黄山～乌鲁木齐段改扩建工程第DWGJ-3合同段水泥土挤密桩处理含盐湿陷性黄土的施工技术研究,确定水泥土挤密桩对新疆地区含盐湿陷性黄土的处理效果,为今后新疆地区处理含盐湿陷性黄土地基施工提供借鉴。     

西湟一级公路湿陷性黄土处理探讨

分析西湟一级公路湿陷性黄土的特征,根据当地的具体情况,提出采用强夯法、灰土挤密桩法以及冲击碾压法来处理该区的湿陷性黄土。分析过程中主要选取西湟一级公路中具有代表性的一段湿陷性黄土,对该段湿陷性黄土处理前与处理后的静力触探与室内土工试验资料进行对比、分析,对3种不同处理方法的处理效果作了详细评价,为今后处理类似的工程提供些参考。     

湿陷性黄土变形的各向异性及与浸水路径的无关性

通过对原状Q3黄土进行单轴压缩试验,分析了不同加载方向和浸水路径对湿陷性黄土变形特性的影响,讨论了湿陷性黄土变形的各向异性以及增(减)湿过程中变形与浸水路径的无关性。结果表明,黄土的湿陷变形与压缩变形的各向异性相当显著,而且按不同方向压缩的过程中,湿陷变形与压缩变形之间存在相互转化关系:竖向压缩时,土体的湿陷性最大,压缩性最小;沿45°方向压缩时,土体的湿陷性最小,压缩性最大;沿水平方向压缩时,其湿陷性和压缩性都介于前两者之间。按不同方向压缩时,试样浸水饱和后的压缩性基本相同,即饱和黄土的压缩变形是各向同性的。黄土的湿陷性和压缩性都与浸水路径无关,试样浸水后的压缩性与初始含水量无关,不同的浸水路径和加荷路径对浸水试样的压缩性没有影响。     

高填路堤沉陷病害机理及防控措施研究

文章在黄土地区高填路堤沉降病害大量调研数据的基础上,通过现场试验、室内试验和有限元数值分析手段,对路基病害产生的机理及表象进行了深入的比对分析,归统其一般规律和病害发生形态。并评价研究了湿陷性黄土地基对路堤沉降的影响,提出了具体的评价方法。同时根据岩土工程的发展现状,在即得相应成果与经验的基础上,提出了技术上可靠、费用上经济、施工上可行的黄土地区高填路堤施工工艺及沉降、沉陷防治措施。研究对于加快湿陷性黄土地区高等级公路的建设速度,提高工程的质量,节约基本建设投资,促进湿陷性黄土地区高等级公路的发展具有重大的现实意义和长远意义。     

子靖高速公路湿陷性黄土地基强夯处理技术

对湿陷性黄土的物理力学性质进行了试验分析,介绍强夯法处理湿陷性黄土地基的施工技术,供同类工程施工参考。     

数值模拟在黄土湿陷试验中的应用可靠性分析

众所周知,湿陷性黄土对工程潜在的危害是很大的。因此,对黄土地区的土样进行黄土湿陷试验很有必要。依托渭南某工程,对黄土取样进行室内试验,并取得相应的结果,再运用ANSYS软件对该地区黄土土样进行数值模拟,得出土样的湿陷起始压力,相对下沉系数,自重湿陷系数等相关数据,并与室内试验结果进行比较,两者基本吻合,说明了ANSYS软件对黄土湿陷试验进行数值模拟是可行的。     

浸水状态下湿陷性黄土场地螺旋灌注桩负摩阻力与土体湿陷规律试验

为深入揭示大厚度黄土地区黄土湿陷特征、水分入渗规律、湿陷范围以及黄土湿陷对长螺旋灌注桩与双向螺旋挤土灌注桩负摩阻力变化的影响等问题,在兰州榆中大厚度湿陷性黄土场地进行了4组双向螺旋挤土灌注桩与2组长螺旋灌注桩浸水载荷试验。试验结果表明:浸水试坑内与试坑外浅标点的湿陷沉降量与时间变化规律基本一致;土体湿陷具有明显的阶段性,并非整体一次完成;土体在不同深度处发生湿陷的时间、湿陷总量各不相同,且深标点整体的湿陷沉降较浅标点发生更加充分;径向与竖向水分入渗速率整体呈函数型衰减,竖向入渗速率是径向的1.5~3.0倍,提出了通过水分入渗速率确定湿陷范围的计算方法,并与试验结果进行对比;土体湿陷竖向深度在24 m范围内,径向在10 m范围内,建议湿陷性黄土地基处理时将竖向24 m、径向10 m作为参考范围;同一工况下双向螺旋挤土灌注桩受到的负摩阻力明显大于长螺旋灌注桩,确定双向螺旋挤土灌注桩桩侧负摩阻力大小时,应将距离桩心0.75D为半径的圆周范围内丧失湿陷性的土体考虑进去,且受力面积按1.5倍桩侧表面积等效放大。     

压实度和含水量对于压实黄土力学特性的影响

通过压实黄土的室内回弹模量试验、湿陷试验、动三轴试验和抗剪强度试验,分析了压实度和含水量对压实黄土的静态回弹模量、附加压缩变形、动模量、动阻尼比和抗剪强度力学性质的影响。试验发现,在常用的95%的压实度基础上继续提高压实度对于提高压实黄土的回弹模量和抗剪强度仍然很有效;当压实度达到90%以后,压实黄土浸水以后产生的附加压缩变形基本可以消除。试验结果为黄土地区路基压实标准确定以及回弹模量、抗剪强度等取值提供了依据。     

基于灰色关联优势分析冻胀融沉影响因素研究

为研究含水率、干密度、冷端温度、荷载对冻胀融沉特性影响的程度，建立灰色关联分析模型，对南京地区浅表层淤泥质粘土冻胀融沉试验数据进行计算，分析了各种因素对冻胀系数、融沉系数影响程度。结果表明:影响冻胀系数、融沉系数依次都为含水率、冷端温度、干密度、荷载，证明采用灰色关联分析影响冻胀、融沉因素的显著程度是准确可行的， 是一种很好的分析方法。     

高速铁路黄土隧道群修建技术与应用——张茅大断面黄土隧道修建技术成果总结

针对以张茅隧道为代表的郑西高铁大断面黄土隧道建设中的一系列技术难题,通过大规模现场试验和理论分析,对大断面黄土隧道修建成套技术进行了研究。研究结果表明： 系统锚杆轴力较小,不超过12 kN,且拱部受压,边墙受拉;型钢、格栅钢架拱部平均应力分别为132 MPa和86 MPa,格栅应力相对均匀;新老黄土预留变形量建议取值分别为25～28 cm和10～15 cm;深浅埋分界深度为40～60 m;竖向初期支护与围岩接触压力实测较理论计算值小;浅、深埋隧道二次衬砌平均荷载分担比例为50%和10%;激振试验表明激振230万次后仰拱填充面的沉降稳定值≤0.5 mm,隧底饱和黄土未发现软化、泥化现象;大断面黄土隧道一般地段宜采用三台阶法开挖;砂质黄土浅埋下穿高速公路采用双侧壁导坑法施工时,地表沉降可控制在5 cm以内;可采用水泥土挤密桩消除隧道基础黄土湿陷性;饱和黄土隧道以排为主的方案可行。     

大型高架桥梁爆破拆除塌落触地对地面振动影响分析

针对某城市大型高架桥爆破拆除工程,采用动力有限元法计算了桥梁塌落触地引起的振动响应,并从幅值、频谱成分及衰减特性等方面探讨了振动的传播规律。计算结果表明:塌落触地振动随着距离的增加而衰减显著;竖向振动响应明显大于径向振动;塌落触地振动的振动能量主要分布在0~50Hz频率范围内,且随着距离的增加,低频成分逐渐占主导地位。     

黄土结构及物性指标对自重湿陷影响分析与预测

以自重湿陷性黄土场地室内外试验数据为基础,研究了黄土的微结构、地层结构、压缩模量与自重湿陷性的关系。结果表明:自西向东,由单粒、架空孔隙和点接触的微结构,逐步向由凝块状或集粒、粒间孔隙、面接触的微结构过渡;黄土地层基本呈水平层状结构,但分层数及厚度、湿陷性差异明显;压缩模量与自重湿陷量的变化规律相反。对黄土自重湿陷系数影响最大的是孔隙比,其次是干密度、含水率;所建立的自重湿陷系数与4个物性指标间的关系式,可预测分析黄土的自重湿陷系数;提出的预测和评价黄土自重湿陷量的公式是可行性。     

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。     

黄土地基承载力的试验研究

为了进行公路工程黄土地基承载力测试,以黄土地区粉质粘土的现场载荷试验和动力贯入仪试验为基础,建立承载力、弹性模量和动力贯入阻力的关系,所得出的结论对于确定同类黄土地基的承载力具有重要的参考意义。     

基于带约束BP神经网络的黄土湿陷系数预测模型研究

通过现场试验和室内试验得到某黄土场地Q3黄土的湿陷系数及相关物理力学参数,分析了黄土湿陷系数与其主要物理力学影响因素之间相关性。针对室内试验数据具有离散性较强的特点,基于传统BP神经网络模型进行改进,建立了带约束的BP神经网络模型并对黄土的湿陷系数进行预测。结果表明:湿陷系数与含水率、天然密度、饱和度成负相关,与压缩系数和孔隙比成正相关;带约束的BP神经网络模型可以定量保证预测结果的准确性,其预测误差在10%以内。