加筋宽度与间距对膨胀土特性影响研究

为研究挡土墙背后加筋宽度与间距对膨胀土特性的影响,以广西南宁三塘地区膨胀土为填料,铺设土工格栅形成膨胀加筋土,制作挡土墙模型,进行不同加筋宽度与间距的模型试验,研究侧向压力与膨胀变形在不同加筋宽度和间距下的变化规律.试验结果表明:纯膨胀土的渗透性很小,加筋后,土工格栅有导水作用,增加了排水通道,能在短时间排出水分,停止注水后土的体积含水率骤降,侧向压力大幅度减小;膨胀土吸水膨胀后,土工格栅与膨胀土之间存在界面摩擦力,导致土工格栅被拉紧,应变增加,同时限制膨胀土的膨胀;随着加筋密度与宽度的增加,膨胀土的膨胀变形与侧向压力减小,减小加筋间距提升的限制效果比增加加筋宽度更加明显.     

毛细透排水带排水性能试验研究

探讨毛细透排水带的毛细力,开展室内砂土排水试验,分析砂土中设置毛细透排水带下的流速、含水量以及其防淤堵性能。研究结果表明,路基、边坡等构筑物上毛细透排水带铺设的角度取值范围建议为10°~15°,毛细透排水带加强了砂土的排水能力,在变水头非饱和阶段埋深对排水效果影响微弱,毛细透排水带能够促使其周边土体形成反滤层。该研究成果为毛细透排水带的实际工程应用提供了参考。     

基于渐进均匀化方法的土工格室材料设计与应用

土工格室加筋层设计应考虑其各向异性的力学性能,利用试验方法测得所有各向异性常数较为困难。通过对土工格室加筋层代表体积单元进行多尺度分析和加筋路堤实体建模仿真,得到所需参数。计算结果表明:采用渐进均匀化方法能够计算三维土工格室加筋层的等效弹性常数,并推导出杨氏模量、泊松比和剪切模量;土工格室的铺设方式对加筋层水平方向的杨氏模量、泊松比和剪切模量有显著影响;加筋层水平方向的泊松比分量为负值,表明加筋层在该平面内有负泊松比特性;土工格室在路基中采用45°铺设方式比采用0°铺设方式可减少路基水平方向的变形值,但对竖向沉降几乎没有影响。     

一种新型排水结构及其排水性能初探

铁路边坡及其支挡工程病害绝大多数与水的活动有关,因此及时有效地排水极为关键。目前传统的排水设施(如PVC管)服役一定年限后,极易发生堵塞。对一种适宜铁路边坡及其支挡工程内部排水的新型排水结构——"水钉"开展研究,探讨水钉的结构、排水特点及工程试用效果;开展室内纯水和砂土排水试验;分析水钉的排水能力,砂土中设置水钉情况下的流速以及综合渗透系数。研究结果表明:在砂土中,随水钉倾角(0~15°)、水头的增加,流速、综合渗透系数均变大;水钉周围能形成天然的反滤层,水钉的存在对天然反滤层的形成起"催化"作用。初步成果可为水钉排水效率评估和形成设计方法提供基础。     

高填膨胀土路堤工程加固措施与效果

着重介绍高填膨胀土路堤工程加固措施及取得的工程效果 ,主要包括膨胀土路堤碾压、土工织物的铺设、试验检测及变形观测等内容。     

基于RANS的跨海桥梁高桩承台波浪作用数值模拟

极端波浪荷载给跨海桥梁带来了严峻的挑战,为了探究波浪对跨海桥梁高桩承台的冲击作用,基于雷诺时均Navier-Stokes方程(RANS)和k-ω湍流方程,建立波浪与高桩承台相互作用三维数值模型,采用流体体积法(VOF)捕捉自由液面,研究承台受到的水平及竖向波浪力时程特性、承台周围流场以及净空对波浪荷载的影响规律。研究结果表明:承台水平波浪力随着净空的减小而增大,水平正向波浪力大于水平负向波浪力;承台受到的竖向向上波浪力随着净空的增加先增大后减小,当净空为零时达到最大值。当净空大于零时,向上的波浪力大于向下的波浪力,而当净空小于零时,向上的波浪力小于向下的波浪力。     

土工织物在加固高速公路软土地基中的试验研究

通过现场土工布不同的3个断面,分析其极限填土高度、垂直沉降、侧向位移及孔隙水压力的变化来说明采用土工织物的阻滑补强作用效果。土工织物处理高速公路软土路基能够加快路基的固结、提高路基的抗剪强度、减少路基的竖向变形和不均匀沉降、提高路基的整体稳定性。     

铁路新型整体刚性面板加筋土挡墙现场试验研究

以成昆铁路新型整体刚性面板加筋土挡墙为工程依托,通过现场原型试验,研究挡墙基底垂直应力、返包体背部水平和垂直土压力、不同层位土工格栅应变、墙体压缩量及墙面水平位移的变化规律。结果表明:基底垂直应力沿筋长呈双峰分布,靠近返包体处基底垂直应力随时间而减小,其余部位随时间而增大;返包体背部水平土压力、垂直土压力沿墙高方向呈非线性分布;格栅应变随时间呈双峰变化,且从墙体底层至顶层,变化速率逐渐增大;面板完成后,墙体压缩量增长速率明显减小,路中墙体压缩量大于路肩墙体压缩量;墙面总体水平位移小于1 mm;挡墙的抗震性能良好,发生5.1级和3.3级2次地震后,基底垂直应力最大增大4.9%,返包体背部水平土压力减小3.6%～20.0%,垂直土压力减小2.0%～7.9%,格栅应变、墙体压缩量和墙面水平位移均略有增大。     

土工格室加筋砂土大型动三轴试验研究

由于土工格室特殊的三维立体形状,对于填料具有较强的侧限约束作用,可以提高填料的强度和刚度,其加固机理与平面加筋材料有显著区别。土工格室加筋土因其优异的力学性能,已被广泛应用于地基处理、边坡加固和防护等工程实践中,但是动荷载作用下格室加筋土的力学性质研究仍然匮乏。为了揭示循环往复荷载作用下土工格室加筋土的应力应变响应规律,以PET土工格室加筋砂土为研究对象,开展系列大型动三轴试验,分析研究土工格室加筋对砂土动应力应变关系、滞回圈和动模量的影响。研究结果表明：当动应变较小时,格室的加固效果不明显,随着累积变形的增加,格室加筋土所能承受的动应力幅值较素砂有显著提高;在素砂与土工格室加筋土动应力幅值相同或接近的工况下,格室加筋土的滞回圈排列紧密,累积塑性变形较小;与素砂相比,土工格室加筋砂土的动模量有显著提升,在300 kPa和500 kPa下动弹性模量分别提高约27.5%和20.57%;此外,在一定应变范围内,对于条带刚度较大的格室,由于轴向变形的增加引起格室约束围压的增大,导致格室加筋土的动模量随动应变的增加而增加;随着围压的提高,格室加筋作用对于累积变形的减小幅度和动模量的提高幅度逐渐衰...     

浅析吹填淤泥地基真空预压施工技术

真空预压法是在地基表面铺设密封膜，通过特制的真空设备抽真空。使密封膜下砂垫层和土体中垂直排水通道内形成负压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提高的软土地基加固法。该方法适用于加固淤泥、淤泥质土和其他能够排水固结而且能形成负超静水压力边界条件的软粘土。本文结合工程实例介绍了真空预压法在吹填淤泥地基加固工程中的成功应用，对今后真空预压法在同类工程领域中的应用具有一定借鉴意义。     

一种新型排水结构的排水性能试验研究

目前边坡和支挡工程中最常用的排水结构(PVC排水管)服役一定年限后,易发生堵塞,排水功能失效。为研究一种排水效率高、不易堵塞的新型排水结构(排水钉),在室内开展了历时4个月的PVC排水管和排水钉的排水对比试验,系统研究两者的排水性能和抗淤堵性能;同时开展排水钉设置间距和设置长度对自身排水性能的影响试验,并分析排水钉的反滤机制。结果表明:排水钉能持续保持良好的排水性能,而PVC排水管排水性能则逐渐下降,包裹PVC排水管的土工布发生了一定程度的淤堵,使流速最大降幅达35%;砂土中排水钉的有效排水半径约为1.0 m,排水钉置入边坡应穿过最危险滑动面至少1.5 m;排水钉周围形成天然的反滤层,能发挥排水、挡土和防淤堵的作用。     

有砟高速道岔铺设新技术

研究目的:高速道岔铺设是客运专线轨道工程施工的重点和难点,传统施工方法难以满足高速道岔铺设的标准和要求,必须研究有砟高速道岔施工的新技术,以提高道岔的铺设质量和铺设效率。研究结论:结合甬台温客运专线铁路轨道工程高速道岔施工情况,国内首次研制了有砟高速道岔基地组装平台,开发出高速道岔平台预组装、整组运输及铺设成套技术,实现了高速道岔铺设基地工厂化、机械化、专业化施工,完全符合铁道部关于高速道岔施工技术的要求。该成套施工新技术先进合理,有效提高了高速道岔的铺设质量和铺设效率,极大地缩短了施工工期,节约了施工成本,为高速道岔铺设提供了参考。     

轨道道床新型排水结合结构关键技术研究

文章旨在研究城市轨道交通区间隧道渗漏水引起的轨道道床上浮变形等病害的解决方法,首先对国内外隧道防、排水措施现状进行简述,提出一种新型排水结构设计：通过改变原设计隧道全包防水理念,在隧道与道床结构结合部位设置新型排水结合结构,形成可及时自动排出地下渗漏水的排水通道,再针对 4 种设计方案建立有限元分析模型,模拟结果表明新型预留排水通道可有效降低渗漏水对轨道道床结构产生的变形危害,达到确保轨道结构安全、降低运营风险的目的,对地铁区间运营安全及后期维护等具有重要的影响意义,可以为其他类似工程提供借鉴和参考。     

布袋注浆桩加固深厚夹层软弱地基施工技术

结合工程实例,介绍深厚夹层软弱地基新型加固技术—布袋注浆桩的加固机理、施工工艺、质量控制、检测方法及沉降、位移观测方法。布袋注浆桩是采用注浆技术和土工织物综合应用而成的新技术,充分利用布袋注浆桩的排水、隔水、加筋和加固作用,加速土体固结,提高土体的承载力和复合模量,减少土体压缩变形及地基沉降量,有效控制软弱地基的工后沉降,满足高标准铁路路基的稳定性和工后沉降控制要求。     

三维温度荷载下双块式无砟轨道结构动力响应

研究目的:本文利用ABAQUS有限元软件建立CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构温度荷载-落轴冲击耦合模型,结合试验数据,探究不同细致化温度荷载对双块式无砟轨道结构落轴冲击动力响应的影响。研究结论:(1)当道床板表面温度高于内部温度时,钢轨加速度变化较道床板表面温度低于内部温度更显著,轨枕向下加速度、道床板向上加速度分别增加13倍、42倍;(2)当道床板表面温度低于内部温度时,轨枕向上加速度、道床板向下加速度分别增加9. 5倍和25倍;(3)当道床板表面温度高于内部温度时,钢轨向下位移减小95%,轨枕及道床板向下位移均为0 mm,轨枕及道床板向上位移分别增加85倍和378倍;(4)当道床板表面温度低于内部温度时,钢轨、轨枕及道床板向下位移分别增加1. 01倍、4. 3倍和4. 91倍,轨枕及道床板向上位移均为0 mm;(5)本研究成果可为我国大温差地区无砟轨道线路平顺性研究提供参考。     

南京地铁地基土标贯与物理及力学参数关系试验研究

通过标贯试验和室内土工试验,对南京地铁地基土标贯与部分物理及力学参数的相关关系进行研究,给出线性拟合关系式及其相关系数.结果表明:砂土、黏土的压缩模量、承载力、单位体积重力、黏聚力都与标贯击数成正比关系,线性相关系数绝大部分达0.95以上;黏土的内摩擦角、导热系数、导温系数与标贯击数成正比关系,线性相关系数在0.97以上;砂土、黏土的压缩系数、孔隙比、液性指数与标贯击数成反比关系,线性相关系数绝大部分达0.94以上;砂土的内摩擦角、水平渗透系数与标贯击数成反比,线性相关系数分别为0.88、0.99;黏土的比热容、垂直渗透系数与标贯击数成反比,线性相关系数分别为0.86、0.98;南京地铁地基土的以上这些物理及力学参数可用本文建立的以标贯击数为自变量的线性关系式来进行预测.     

多年冻土区利用加筋措施减小路堤变形试验研究

结合青藏铁路多年冻土区试验段工程实例 ,阐述冻胀和融沉是影响修建于多年冻土上的铁路路堤和行车安全的主要因素 ;分析路堤内铺设土工格栅的作用机理 ;通过实测数据说明修建路堤对多年冻土上限的影响以及评价不同加筋方式对减小路堤变形的作用     

土工格栅减小路堤支挡结构土压力的理论分析

研究目的:本文研究土工格栅减小路堤支挡结构土压力的工程技术,并探讨理论计算方法。研究方法:从力多边形出发,假定土工格栅同时发挥其抗拉强度,采用理论分析的方法进行土工格栅减小路堤支挡结构土压力的工程技术研究。研究结果:通过理论分析,获得了土工格栅减小路堤支挡结构土压力的理论计算方法。研究结论:本文提出的加设土工格栅路肩式桩板墙上破裂角与主动总土压力计算方法简单,具有较强的实用价值;对于较高的路肩式桩板墙可采用在填料中铺设土工格栅的方法减小土压力,进而减小桩身截面与挡土板厚度;填料宜采用不易风化的硬质岩石材料;土工格栅的铺设位置应在填方下偏中上部,具体应按其抗拉强度与破裂面内填料提供的摩擦阻力来确定;建议今后应在其布置、间距、变形特性等方面作进一步研究,使得实际与理论更相符合。     

土工格室+碎石桩复合地基承载机理研究

基于土工格室与碎石桩的作用机理,探讨土工格室垫层+碎石桩复合地基的承载机理,分析土工格室垫层对碎石桩复合地基承载力的提高作用.针对格室垫层与碎石桩相互作用构成荷载传递和支撑体系提高软基承载力的特点,提出该类复合地基承载力的简单计算方法,并通过室内模型试验加以验证.研究结果表明,实测的因土工格室垫层设置引起的地基承载力增值与本文方法计算值较吻合;在荷载作用后期,土工格室筋材拉力向上分力引起的复合地基承载力提高,在工程应用中宜予以考虑.     

铁路隧道新型防排水卷材铺挂台车研制及应用

为解决传统铺挂台车在防排水卷材铺挂过程中存在的机械化装备水平和铺挂效率低、铺挂平整度及密贴性差等问题,基于自粘式防排水卷材铺挂工艺研制了铁路隧道新型防排水卷材铺挂台车。阐述了其系统构成、功能特点,并进行了结构检算。通过在成贵铁路铁盔山隧道现场试验确定了新型铺挂台车自动铺挂工艺。试验结果表明新型铺挂台车结构适应性好、功能稳定,不仅铺挂工效及施工质量较传统铺挂台车大幅提高,而且能有效避免由于人工铺挂导致的质量缺陷,减少运营期衬砌病害。