低液限粉土的振动压实性能分析与研究

结合子洲至靖边高速公路4个合同段的低液限粉土，采用试验和理论分析的方法系统研究其振动压实性能。首先，通过试验测得低液限粉土的物理性质指标；然后，着重研究分析了低液限粉土在不同影响因素下的振动压实效果；最后基于长期稳定性的考虑，测定分析了CBR值，提出了考虑CBR值的低液限粉土的振动压实标准。     

煤矸石路用力学参数关系研究

改变煤矸石中粗细骨料的相对比例,改变其级配.对不同粗细集料含量的煤矸石在静荷载下的强度与变形特性进行了室内试验和分析研究,采用统计方法得到了煤矸石的回弹模量、压实度、CBR、最大干密度、最佳含水率等力学参数之间的关系.研究表明,利用这些关系,可从材料的压实度或CBR值来估算其回弹模量,可供设计和施工参考.     

降雨入渗条件下边坡极限承载力的分析

降雨入渗导致土坡土体强度下降，容重增加是引起边坡失稳的主要原因，应用饱和土-非饱和土的非定常渗流方程可以求得土坡中任一点的饱和度。根据土体物理指标的现场土工试验可以建立含水量与强度指标之间的关系，应用根限分析的下限法可以求得不同降雨量时边坡的极限承载力大小，该法借助地有限单元法和连性规划法，可以较容易地建立静力许可场，并进而求得极限荷载的最大值。     

固结比对饱和砂土液化的影响研究

在影响砂土液化的众多因素中，固结比的作用已经引起了广大科研工作者的注意，研究表明这是影响饱和砂土液化的一个重要因素，本文通过动三轴实验，研究了在不同固结比下砂土的液化全过程，分析表明，固结比影响了砂土液化过程中的应力状态，从而造成在不同固结比情况下，砂土的应变，液化强度和孔隙水压力发展出现明显不同。固结比的不同会影响到砂土的液化应力状态，从而造成应变发展的没，固结比为1的实验受拉破坏先于受压破坏，对于其它的固结比，拉压破坏先后顺序与土的特性和孔隙水压力的发展有关。并且，由于因结比大的砂土在动荷载作用下易于达到剪胀，从而应力－应变曲线迅速向稳定形态过渡；随着固结比的增加，导致影响反应剪力出现所需要的动应力也愈大，从而砂土液化强度会有所提高，但是，因固结比增加引起砂土强度的增加的趋势会受到动摩强度的限制，大固结比情况下的砂土进入剪胀较早，因而抑制了砂土残余孔隙压力的积累，影响了极限孔隙水压力的发展，研究表明，固结比愈大，砂土的极限孔隙水压力呈线性下降趋势。     

室内残余剪切试验对新黄土与黏性土的适用性分析

通过实例分析了残余剪切试验的剪切速率对新黄土和黏性土残余强度值的影响，对比试验结果表明：①在工期紧时，可以直接用扰动带土每级压力下（固结稳定后）初始剪切峰值强度后的强度衰减稳定值，代替多次剪切的残余稳定强度值。②对于粉土或低塑性的粉质黏土，可以将残剪试验的剪切速度提高到直接快剪的速度0．6～0．8mm／min，不影响结果数据的准确性。③对于高塑性粉质黏土和黏土，剪切速率对试验结果有着明显的影响，为保证结果数据的准确性，仍以规范规定的最高限速（0．06mm／min）进行剪切。     

三轴应力下黏性土的微结构及其演化规律

利用河海大学自行研制的岩土材料微细结构光学测试系统,进行三轴应力下黏性土微结构特征参数的定量分析,研究三轴应力作用下黏性土微结构的演化规律及其力学特性。研究结果表明:重塑黏性土样在围压较低时,以均匀性破坏为主,局部化变形破坏为辅;荷载作用下,颗粒或孔隙的聚合和崩解同时发生,没有那种过程占据明显的优势;压缩过程中,颗粒所占面积增加,孔隙所占面积减小;颗粒的初始扁圆度越高,压缩过程中颗粒圆度值降低幅度越大,颗粒形状变化也越明显;随着制样含水量的提高,颗粒圆度不断增大,其空间排列变得紧密;随着具有微膨胀特性的黏性土含水量的增加,土体的强度显著下降,加载后的应变率增大。     

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.     

基于小波神经网络的地铁基坑地表沉降随机预测

通过南通地铁软土层基坑降水模型试验发现,降水引发的基坑地表沉降随着监测点距基坑支护桩距离的增大而减少,工程中距离支护桩越远,沉降量越小.在不同的监测点沉降量的监测值与公式计算值总体变化规律相似,但受降水因素、施工扰动和地下多变的岩土环境等影响,存在一定的随机性.利用权值参数对小波神经网络的激励和输出函数进行修正,利用梯度下降的方法对伸缩和平移参数进行优化.在此基础上,以水位降深、土层的压缩模量、厚度、固结度和监测点方位为输入参数,基坑总沉降量为输出参数建立改进后的随机小波网络基坑地表沉降预测模型.工程实例表明,改进后的随机小波网络模型能使基坑地表沉降预测值较好地拟合工程实测值,误差均小于±8％,相比传统公式的计算值更具合理性.     

爆炸法处理深层软弱地基试验研究

试验将袋装排水沙井，堆截预压和深部爆炸加载相结合，使深层软弱地基中的爆炸作生压实和快速排水固结，达到高效加固地基的目的，分析了现场爆炸处理地基试验过程中孔隙水压力变化过程，地表沉降量，触探试验值，土样物理力学性质指标和压缩空腔的变化，认为深部饱和土中爆炸后瞬时峰值压力很大，而且在很长一段时间内仍保持较高孔隙水压力值，能产生长达3天的持久排水固结，与此同时地表沉降在爆后迅速发生，两次爆炸区的沉降量比一次爆炸大得多，由爆炸前后触探试验和土样物理力学性质实验对比，爆炸后土层强度指标有所提高，承载力提高20％，压缩模量提高了20％，另外炮孔内腔体积也扩大了9倍，试验证明用爆炸法处理深层软弱地其是有效的，成功的。     

考虑双重挤土效应的补桩承载力计算方法研究

研究目的：为满足实际工程中补桩设计的需要，需考虑已就位群桩的挤土效应和补桩自身的挤土效应对补桩承载力的双重影响。 研究方法和结果：先考虑群桩挤土效应，在引入“桩土面积比”这一概念的前提下，采用等效圆截面单桩模拟群桩，基于孔隙比协调的原则，运用圆柱形孔扩张理论、弹性理论、比奥固结理论，求出等效半径，进而得出等效半径处土体变化后的应力场和强度指标；并以这一应力场和强度指标作为补桩施工时土体的初始值，考虑补桩自身挤土效应，运用圆柱形孔扩张理论、弹性理论，以土力学原理为基础，推导出饱和砂土中考虑双重挤土效应的补桩承载力计算公式；本文同时推导出了群桩挤土效应对补桩承载力的影响是否明显的临界状态。 研究结论：计算结果与实测数据，比较接近，表明该计算方法具有实用价值。     

超固结土三轴率敏性特性及影响因素分析

为建立超固结土的弹黏塑性本构模型并预测其长期变形,研究土体不同应力历史的时间相依变形特性,采用土体率敏性三轴试验,对预加800k Pa有效应力历史的饱和黏土开展不同加载速率下的三轴剪切试验,并通过改变有效围压(50,100,200和400kPa)、细砂含量(占比0%,10%和20%)和加载速率(0.5625%/min,0.037 5%/min和0.002 5%/min)等方式,深入探讨超固结比、黏性以及应变速率对土体变形特征的影响,引入能通过试验测定的应变率参数ρ来表征黏土率敏性大小。试验结果表明:归一化不排水抗剪强度随超固结比(OCR)单调递增;随着OCR的增大,土体剪胀软化越明显;应变速率与土体的抗剪强度呈半对数线性关系;随着含砂的降低,土体的黏性增大,剪胀软化也越明显;率敏性随超固结比的增大而增强,土体黏性越大率敏性就越显著。     

铁路电力牵引工频高压电磁场强度的调查

通过对铁路电力牵引工频高压电磁场强度的调查，得出电力牵引工频高压产生的电磁场主要作用在接触网下及牵引变电所。电场强度９８．１％的测量点＜５ｋＶ／ｍ，最高值为５．８ｋＶ／ｍ；磁感应强度９９．７％的测量点＜２ｍＴ，最高值２．３ｍＴ；人体感应电流９７．１％的测量点＜４０μＡ，最高测点值为６５μＡ。本文为工频电磁场对人体影响的评价蝗供了物理参数。     

轨道交通高架桥合理抗震设计参数及抗震措施研究

本文结合某独柱墩高架轨道交通线和建设，建立了高架桥梁结构（包括桥上轨道结构）－桩基－土动力相互作用力学模型，采用工程场地波计算了轨道交通高架桥的非线性地震响应；并采用约束混凝土的概念分析了墩柱的抗震延性。重点探讨了高架桥上长钢轨对桥梁的纵向约束作用及后继结构对桥梁抗震性能的影响；分析了橡胶支座对高架桥的减、隔震作用；按桥梁结构的抗震能力设计思想提出了轨道交通高架桥合理抗震设计参数，从而克服了我国现有《铁路抗规》及《公路抗规》只对桥梁进行抗震强度及稳定性验算的不足，确保高架桥在强震作用下具有足够的延性。研究结果表明，桥上轨道结构对桥梁的纵向约束作用改善了桥梁的抗震性能，但其改善程度与钢轨扣件的纵向力学参数有关；板式橡胶支座的应用，虽使主梁位移有所增大，但减小了桥梁的纵、横向地震响应；独柱墩高架桥潜在塑性铰通常发生在其底中区域，为确保高架桥具有足够的抗强震变形能力，其潜在塑性铰区域横向约束钢筋配置率应不小于0．5％。     

高速铁路大跨度钢桁架桥接触网关键技术研究

近年来，由于复杂路网下高速铁路需跨越江河湖海，大跨度钢桁架桥不断涌现。大跨度钢桁架梁纵向伸缩量大且变位复杂，接触网在设计过程中应充分考虑钢桁架梁的伸缩与变位特征对其产生的影响，研究大跨度钢桁架桥梁接触网设计多因素配合机理和数学计算，以确保高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网的正常、安全工作。通过对大跨度钢桁架桥梁体纵向伸缩与接触网锚段布置配合间的跨度、温度、锚段补偿方向等关键因素数据进行分类，采用多因素敏感性分析的方法，推导出接触网张力补偿装置在钢桁架梁伸缩及线涨伸缩共同作用下坠砣最大行程变化量、补偿装置b值与a值安装曲线等计算公式。通过典型工况计算对比发现，缩短锚段长度能有效改善钢梁伸缩对接触网影响；采用对比法研究大跨度钢桁架桥在不同接触网锚段布置方式下钢梁伸缩对张力补偿装置的影响大小，提出了720 m以下、720～849 m、850～1 900 m及1 900 m以上4种不同跨度钢桁架桥的接触网最优锚段布置方式。本文相关研究及计算公式可为高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网平面布置、张力补偿装置安装参数选用等关键技术提供一定理论支持。