淤泥固结过程中的释水规律及其室内测定方法研究

从土体压缩释水的角度考虑固结，认为淤泥类软土的固结是由于在外力作用下土体内所含部分自由水的被迫释放排出，土体积减小所致，即土体是释水固结而非漏透固结，土体固结存在释水函数。用释水函数取代太沙基固结模型中的渗透参数，从而建立起淤泥类软土的释水固结研究方法。     

固结-固化复合技术分层加固淤泥的试验研究

研究目的:为了降低施工成本,采用分层法对软弱淤泥进行加固,在试验现场具体采用固结-固化复合技术对淤泥进行加固试验研究,使处理后的淤泥满足工程建设所需的特定承载力。对于地表浅层淤泥,采用固化技术进行固化处理,大幅度提升浅层土体强度;对于深层淤泥,采用真空预压技术使淤泥产生排水固结,以提高下卧层软土的强度。研究结论:(1)固化剂可对浅层淤泥产生较为可观的固化效果,当固化剂掺量为4%～8%时,浅层固化土形成的硬壳层的承载力特征值为164～200 kPa;(2)淤泥仅采用真空预压加固,其承载力特征值仅为40 kPa,采用固结-固化复合技术对淤泥进行分层加固,当固化剂掺量为4%～8%时,双层地基整体的承载力特征值为96～170 kPa,浅层硬壳层对土体承载力提升效果显著;(3)对于双层地基而言,硬壳层具有一定的应力扩散作用,当固化剂掺量为4%时,浅层固化土的应力扩散角可达18.32°,可有效减小软弱下卧层的附加应力;(4)固结-固化复合技术可用于对滨海软土、淤泥回填土地基的大规模加固应用。     

深厚淤泥地层地铁车站基坑变形控制技术研究

在深厚淤泥地层中建造深基坑易发生基坑大变形及周围地层沉降过大等工程问题。以深圳地铁海上田园东站为背景,研究基坑穿越深厚淤泥层时的变形规律和相应的控制措施。分析现场施工监测数据发现,当采用地连墙+内支撑设计时,基坑变形太大均超计算值。为优化基坑支护体系,采用加固坑内土体、增加围护结构厚度以及提前真空降水等措施来控制基坑变形。周围地表沉降、墙体变形等监测数据显示,优化后的基坑支护体系能够有效控制基坑自身及周围地层的变形,达到预期的效果,可为类似的深基坑围护设计和施工提供参考。     

吹填淤泥自重固结性状研究

结合围海造陆软基处理工程项目,基于以界限孔隙比作为吹填淤泥落淤过程沉积与自重固结的分界点、考虑落淤后发生以自重固结为主的变形,推导吹填淤泥一维自重固结方程并编制有限差分法求解程序,进行初始压缩性、初始渗透性及初始体积分数对吹填淤泥自重固结性状的影响分析,结果表明:初始压缩性和初始渗透性的增加,明显加快颗粒体自重有效应力、体积分数的增长及孔隙比的减小,加速表面沉降及沉降速率的发展;吹填淤泥自身强度的增长、压密程度、孔隙特征和表面沉降对初始体积分数的变化极其敏感,初始体积分数的增加会减缓颗粒体自重有效应力、体积分数和孔隙比的变化,初始体积分数的减小会加速表面沉降与沉降速率的发展.     

新吹填淤泥地基加固试验研究

研究目的:新吹填淤泥地基具有含水量大、压缩性高、强度几乎为零等特点.这种比较特殊的地基处理是目前沿海地区围海造陆等工程中比较棘手的问题,为了探究这种比较特殊地基处理行之有效的方法,为沿海地区工程建设提供技术支撑,现场采用小间距排水板、土工格栅等土工合成材料结合堆载预压加固地基,设计要求地基加固后的吹填淤泥十字板强度大于10 kPa.研究结论:试验结果表明:地基加固结束时的实测沉降量达1 800 mm,地基平均固结度达95％;实测水平位移很小,在整个加载过程中,地基一直处于安全状态,说明地基处理方案是合理可行的.现场实测地基加固后的吹填淤泥十字板强度达12 kPa,吹填淤泥的土性指标得到了不同程度的改善,地基加固达到了预期的加固效果;土工格栅等土工合成材料的应用,解决了新吹填淤泥上难以直接堆载的技术难题,在类似工程中可进一步推广应用;新吹填淤泥地基单位厚度的压缩量超过200 mm/m,说明吹填淤泥地基的压缩变形属于大变形问题,理论计算时应考虑这一因素.     

软土抗剪强度与固结度关系的试验研究

通过对常(德)-张(家界)高速公路软土路基中的土样进行大量的固结和直剪试验,探讨了在不同固结压力作用下,抗剪强度指标c,φ随固结度U的变化规律,研究了一次性加载与逐级稳定加载对抗剪强度指标随固结度变化规律的影响.结果表明,荷载1次施加时,内摩擦角φ随固结度U的增加而增加,粘聚力c在固结度U＞30%时会随U的增加而有所增大,不同加载方式对抗剪强度指标c的影响较大而对φ的影响较小.给出了固结度与抗剪强度指标之间的拟合公式,其拟合结果对软土路基的安全填筑具有指导意义.     

玉磨铁路景寨隧道软岩大变形控制方案研究

根据玉溪至磨憨铁路景寨隧道变形破坏特征,采用数值模拟方法从施作径向高预应力锚索和注浆、优化断面、快挖快支快封闭、少爆破开挖、改良钢架等方面对原设计方案进行了优化.结果表明:优化后垂直于优势节理面方向塑性区范围减小了近1/3,沿节理面方向塑性区基本未向深处发展;浅层围岩多受剪和受拉屈服,深层围岩基本未屈服;隧道变形呈非对...     

深厚淤泥质土层深基坑变形特性研究

为解决因淤泥质土层较厚导致的基坑变形大和地表沉降不均等问题,依托湖北交投实业总部深基坑工程,通过数值仿真分析,对比两种不同内支撑布置方式下的变形规律,并研究深厚淤泥质土层对基坑变形的影响。结果表明：开挖深度较浅且未设置内支撑时,围护结构整体表现为“悬臂梁式”变形形态;随开挖深度增大及内支撑逐步施作,围护结构主要表现为中部向坑内凸出的“鼓肚形”变形形态。受淤泥质粘土层影响,围护结构变形与地表沉降变化值显著增加。基坑开挖至坑底时,在角部设置两道内支撑方案最大位移发生在0.77H位置(H为基坑开挖深度),为43.2 mm;在轴对称处设置一道内支撑时最大位移为47.48 mm。两种方案下的地表沉降最大值均基本稳定在0.6H位置,分别为31.50 mm、31.24 mm。当基坑进行两次拆换撑操作时,围护结构及地表沉降变形值有一定幅度增大,尤其在第一道支撑拆除后,建议施工过程中做好监测及相应控制措施。     

淤泥质土封闭作用下侧压力试验研究

天然软土上覆的硬壳层对其下的软土具有封闭作用,会改变其下软土层侧压力分布及传递规律。为探究封闭作用下淤泥质土侧向土压力特性,通过模拟3种不同工况的室内试验,研究含水率、加载方式、硬壳层完整性对侧压力竖向分布规律,侧压力系数及横向传递特性的影响。试验结果表明:侧向土压力沿深度呈上段抛物线、下段近似直线的半抛物线形分布,其半抛物线趋势受含水率、荷载等级的影响;侧压力系数在一定范围内随深度增加,之后趋于稳定,受含水率影响不大。该结果证明,封闭状态下淤泥质土侧向受荷性能具有类似流体的性质,从工程安全角度考虑,设计时可将封闭状态下淤泥质土侧压力系数取为1。同时,硬壳层完整性对淤泥土中应力传递具有一定影响。     

水泥改良软土次固结变形特性试验研究

人工配制不同水泥掺量的水泥土,进行一维固结蠕变试验,研究水泥掺量对水泥土次固结特性的影响;测定水泥土吸附结合水含量,确定吸附结合水含量与水泥掺量的关系,探究水泥对软土次固结特性的影响机制。研究结果表明,水泥土的结构强度随着水泥掺入比的增加而增大,水泥掺入比低于10%,其增速缓慢;超过10%,增速明显。水泥土的主固结时间几乎不受固结压力影响,随着水泥掺入比增大明显减小。水泥改良软土的次固结系数Cα与固结压力p的关系曲线在结构强度附近存在峰值点,起始阶段,次固结系数随着固结压力增加逐渐增大;超过峰值后,随着固结压力增加先是明显减小,最后逐渐趋近于基本不再变化的常数。施加的固结压力低于水泥土的结构强度时,e-lg t关系曲线近似呈直线,主、次固结界限模糊,主、次固结划分点难以确定;超过水泥土的结构强度时,e-lg t关系曲线呈反S形,固结压力越大,线形特征越明显,主、次固结分界点越清晰。水泥土的次固结系数Cα与压缩指数Cc的比值近似为一常数,水泥土的Cα/Cc值明显低于原状土,几乎不到原状土Cα/Cc值的一半,Cα/Cc值与水泥掺入比aw呈线性递减关系。水泥土的吸附结合水含量Wg与水泥掺入比...     

地铁列车作用下软黏土的动力响应试验研究

土体动力特性的研究对地铁列车荷载作用下软黏土地基变形的控制具有重要意义,通过对广州地铁饱和软黏土进行动三轴试验,研究土体的动强度、动应力-动应变关系和动模量特性。结果表明:(1)在循环荷载作用下,该软黏土的动强度低于45 kPa;稳定型和破坏型的ε_d-N曲线变化规律不一致;(2)在同一动应力幅值作用下,当动应变低于动应变极限值时,频率对动骨干曲线的影响较小;(3)其他条件相同时,在振动中期,频率对动弹性模量的影响较小;在振动后期,动弹性模量的衰减程度随频率的增大而增大;土体动弹性模量随动应力幅值的增大而增大;(4)最后通过Hardin-Drnevich模型验证本文基于实验数据得到的新的归一化的试验参数是合理的,且新模型参数可为该地区同类地铁工程的软黏土动力特性研究提供参考。     

深圳地铁大轴力桩基托换模型试验研究

通过1∶4模型试验研究,分析凿毛、企口、锚筋和预应力等接头处理方式的梁—柱接头的抗剪性能,提出采用"企口 锚筋 预应力"的接头型式作为大轴力桩基托换的梁—柱接头连接方式。并用1/2模型试验验证该种接头的安全性和可靠性。通过1/4整体模型试验,研究了大轴力桩基主动托换过程中托换荷载在托换结构中的分配关系及截桩过程中荷载的转换规律。     

大跨度钢桁梁桥静动力性能试验研究

以某铁路64m单线栓焊下承式钢桁梁桥为研究对象,采用数值模拟分析和现场试验相结合的方法,进行提速和扩能条件下的大桥静动力性能试验研究。结果表明:静载作用下,实测大桥杆件应力和跨中挠度均小于理论计算值,挠度、应力校验系数略大于规范通常值,挠度和应力相对残余均满足要求,上下游两片受力较为均匀;不同速度列车作用下桥梁运营性能指标基本满足规范要求,但实测数据均较大,且大于同类型双线钢桁梁桥,空重混编列车引起桥梁更大振动;桥梁基本满足承载能力和使用条件要求,结构处于良好的弹性工作状态,但桥跨结构整体刚度偏弱,安全储备较小,建议对桥梁整体刚度进行加强并对桥梁动力响应进行实时监测。     

强夯加固软土地基机理的有限元分析

利用三维有限元法模拟强夯软土地基过程，对饱和土结构在受夯击时的变形及渗流情况进行分析，计算在夯击过程中地基内应力、位移、孔隙压力的变化，分析地基表面因夯击而引起的沉降位移和接触压力。结合现场实例分析对比，证明强夯加固软土地基完全可以用三维有限元程序进行精确模拟。试验数据及有限元模拟结果说明只要在能够确保人工排水体系的可靠运作，强夯垫层完全可以用粉细砂来取代，即在饱和软土地基强夯法加固过程中使用“无垫层”技术。与传统的强夯技术相比，强夯联合塑料排水板加固地基方法可以在不破坏土体原有结构的基础上实现加固饱和软土地基的功效。     

铁路隧道基底病害整治现场试验研究

以蜈蚣岭隧道病害整治为例,采用动力试验检测技术,对两种不同铁路隧道基底工况在列车运行荷载作用下的动、静应力以及加速度进行现场测试。试验结果表明,隧道基底结构受列车冲击振动作用明显。作用于隧道基底结构上的最大动应力值在0 3MPa以内,而在列车限速(<30km·h-1)行驶条件下基底结构上的最大峰值加速度达5 80m·s-2。在列车荷载作用下,两种不同基底结构的动力响应测试结果比较表明,采用20cm厚钢筋混凝土,且隧道基底与基岩之间加铺粘性防水层的隧道基底结构形式更优。     

预应力混凝土箱梁支点不平整效应试验研究

通过理论计算分析及跨度24m双线实体箱梁试验,研究预制箱梁支点不平整对箱梁受力的影响。在运输及施工阶段,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在5mm之内;存放时及架设后,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在3mm之内。建议在预制箱梁架设时,先采用千斤顶将支点反力调匀,然后再进行支座安装,以保证将支点不平整量控制在最小。     

胶泥缓冲器多车组撞击能量吸收性能研究

为了研究胶泥缓冲器在列车低速撞击过程中的性能,分别建立集成0.3 m长压溃管和不集成压溃管的胶泥缓冲器车钩模型,并进行落锤试验仿真,以研究其阻抗力-位移特性。在此基础上,建立胶泥缓冲器多车组撞击模型,在不同撞击速度下仿真列车撞击过程,通过分析比较车辆间位移、作用力、车辆加速度、撞击能量吸收曲线,提出对车钩缓冲器设计配置的优化建议,对列车耐碰撞结构设计有一定的指导意义。     

干湿循环对水泥改良土疲劳强度影响的试验研究

通过振动三轴试验,研究干湿循环过程对水泥改良粉质粘土和水泥改良粉土疲劳强度的影响。结果表明:在动应力作用下,两种改良土的破坏均为脆性破坏;干湿循环次数对水泥改良土疲劳强度的影响与土类有关,而改良粉质粘土疲劳强度经1次干湿循环后,趋于稳定,而改良粉土疲劳强度经2次干湿循环后才趋于稳定;稳定后的疲劳强度大约下降为静强度的38%左右。水泥改良土的破坏塑性应变随干湿循环次数增加有所增加,但是不超过2%。     

武广客运专线红黏土地基压缩模量确定方法研究

研究目的:铁路客运专线无砟轨道路基对工后沉降要求严格,为准确获取武广客运专线红黏土地基沉降检算所需的参数,本文拟通过对红黏土地基室内土工试验及现场静力触探试验、标准贯入试验原位测试指标进行对比分析,确定红黏土地基压缩模量的有效方法,确保工程质量.研究结论:通过试验研究和对比分析表明,武广客运专线红黏土地基压缩模量与标准贯入击数N之间有良好的相关关系,相关系数达到0.85以上.对于红黏土地基上部硬塑土层,通过建立两者间经验公式,采用标准贯入试验击数对室内试验压缩模量E<,s>结果进行适当修正,可以较准确地确定红黏土地基压缩模量,以减小钻探取样及室内土工试验工作量,并有效减小因常规方法勘探取样土样质量不佳造成室内试验值偏低等问题.     

三轴转向架疲劳试验支撑方式研究

分析三轴转向架疲劳试验中只采用弹簧支撑方式的不足,提出中间弹簧支撑、间隙刚性支撑、协调刚度支撑、中间轴协调加载4种支撑方式,介绍各支撑方式的特点。并通过试验验证,中间轴协调加载方式能够较好地满足转向架疲劳试验的要求。