云桂铁路原状膨胀土压缩特性试验研究

以云桂铁路弥勒膨胀土为研究对象,通过取原状膨胀土开展一维固结试验,研究了弥勒膨胀土的压缩特性、超固结特性及次固结特性。研究结果表明：弥勒膨胀土属于中等压缩土,其压缩系数随固结压力的增大而减小,曲线呈负指数变化特征;弥勒膨胀土地基15 m深度范围内具有超固结特性,其超固结比OCR为3.14～0.99,OCR 沿地基深度方向呈衰减变化;弥勒膨胀土具有明显的次固结特性,其次固结系数Cα随固结压力的变化而变化,次固结系数Cα与压缩指数Cc的比值基本是一个常数,Cα/Cc≈0.0218。试验及结果分析对铁路工程建设具有一定的指导意义。     

制样方法对粉土室内压缩试验结果的影响研究

通过开展室内单向压缩试验,研究不同制样方法下(预压法、压样法和切样法)土体压缩变形的规律,揭示不同制样方法制取的土样与原状土样进行压缩试验结果的对比规律,分析不同制样方法对土体扰动性的影响。先采用体积压缩法判别土样扰动程度,基于卡萨格兰德法确定土样的先期固结压力。发现当预压力较小时,卡萨格兰德法确定的前期固结应力要稍大于预压力;随着预压力的增加,卡萨格兰德法确定的前期固结应力与预压力基本一致。接着,对卡萨格兰德法确定的结果略加修正,便可较为精准地确定该土样的先期固结压力。预压法的压缩曲线与原状土取样室内压缩试验的曲线比较接近,并且随着预压力的增加,土样的扰动指数增大,扰动程度变高。压样法和切样法土样的压缩曲线与重塑土样的压缩曲线接近重合,表明其扰动程度很高,并处于同一扰动指数区间。     

结构性土体固结压力的力学效应

针对黄土、盐渍土、红土、下蜀土、软土以及添加水泥和石灰固化后的吹填土等特殊土体表现为结构强度高、先期固结压力大,且地表土超固结比十分高,存在随着土层深度的增加,前期固结压力值减小的反常规现象,开展了土体结构力、结构强度和结构性土体等一系列问题的研究。通过对大量试验资料的分析,讨论了影响土体前期固结压力的主要影响因素,包括土体胶结类型、成因特点、原岩结构以及环境等因素;根据原状土和重塑土的圧缩曲线半定量地确定结构强度值;并探讨了结构力的形成机制。研究结果表明:土体结构强度受到影响则导致土体前期固结压力发生改变;前期固结压力实质上是由传统定义上的前期固结压力与结构强度两部分构成;结构力即为颗粒之间形成的固化胶结连结力。最后给出了结构强度和结构性土的定义。      

先期固结压力的数值计算法

基于卡萨格兰德法,分析并确定土体先期固结压力曲线的拟舍数学模型,根据先期固结压力的数值计算原理,应用Mallab软件可实现其数值求解,实例表明,Matlab软件在土工试验数据处理上有很好的应用价值。     

排水固结法施工质量控制要点

排水固结法是基于土的固结原理而发展起来的一种软土地基处理方法,这种方法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基,由排水系统和加压系统两部分共同组合而成。根据固结理论,饱和软黏土地基在荷载作用下,孔隙水压力升高,随着孔隙水压力消散,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生固结变形,同时,有效应力逐渐提高,地基土的强     

高速公路桩-网地基建设期工作形状研究

随着高速公路工程实践标准逐渐提高,承载能力更好的桩-网复合地基逐渐在软土区路基地基处治中。为深层次探索高速公路桩-网复合地基建设期工作形状,依托工程实例,结合现场测试数据和数值模拟,对路基建设期地基沉降、桩土应力等进行了分析。结果表明:地基沉降主要发生在填筑期,整个过程呈现"快速-缓慢-稳定"变化特征;受桩-网复合地基桩土刚度差异客观存在影响,桩承担土压力远大于桩间土,土压力沿路基横向分布呈锯齿状;结合数值模型预测路基长期固结沉降规律,其中建设期沉降基本完成85%以上;数值模型沉降计算与现场测试吻合度较高,验证了其合理性与可靠性。研究成果可为桩-网刚性地基设计提供借鉴。     

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.      

重载道路桥梁不均匀沉降施工技术优化研究

公路及城市桥梁的超载运输会造成结构性破坏,承载能力降低,为此提出基于分层总和法的道路桥梁地基不均匀预测方法,运用土工合成材料加筋砂垫对公路桥梁建筑地基进行加固。地基不均匀沉降可概括为次固结沉降、固结沉降及瞬时沉降,采用分层总和法结合直线变形体理论,将桥梁地基层进行分层划分,分别计算出不同地基层变形量,以获取复合地基变形沉降量。实验结果表明,土工合成材料加筋砂垫层能够有效防止超载运输产生的地基沉降变形。     

高速公路拓宽改造过程中路面纵向裂缝的产生原因与防治措施

产生纵向裂缝的原因 导致旧路拓宽改建工程路面出现纵向开裂的原因很多,其中原路基底部地基土的沉降固结状态、拓宽处土基的水文物理力学性能、路基拓宽后土基新增的作用力对沉降变形的影响等为主要因素.这些因素间的作用也比较复杂.通过定性分析可知,原高速公路因增设补强层和铺筑新面层,增加了下部土基的压力,拓宽部分地基相应外加的压力分别使地基沿路基横断面发生不均匀沉降,其中拓宽部分的沉降量大于下部土基,当路基压力大于地基极限承载力时还会使路基坡脚附近(可能在坡脚内,也可能在坡脚外)发生沉降,若路基压力大于土基极限承载力,还会引起路基坡脚附近区外的拓宽区地基隆起,这时路堤将因沉降变形过大使市政道路发生严重的损坏.     

深圳湾软土的次固结变形特性

结合深圳湾软弱地基处理这个工程实例,对软土的次固结变形特性进行了探讨,就次固吉系数Ｃａ与时间、压缩指数ＣＣ、固结压力及超载预压的关系进行说明、论证。     

桥台桩基与土体侧向相互作用分析研究

通过分析比较现有桥台桩基侧压力的计算方法,引入侧向力动力因子,并提出求解流塑区桩身侧压力的方法。结合实践。建立考虑地基土的成层特性、桩土体系参数、侧压力沿深度任意变化的桥台-承台-桩基系统力学计算模型,并推导出计算表达式．对于桩土相互作用研究意义重大。     

边坡开挖引起渗流场变化的有限元模拟

渗流作用是土质边坡失稳破坏的主要因素,渗流使土体颗粒间的有效应力和抗剪强度降低。公路建设中,边坡的开挖必不可少。运用有限元理论,通过渗流有限元模型边界条件、约束条件建立方法的介绍,分析研究边坡开挖对坡体内渗流场的影响。以某公路边坡为例,在降雨条件下对未开挖、上台阶开挖、下台阶开挖三个阶段渗流场分布进行数值模拟,绘出各阶段边坡内部的水头等值线图和在指定控制性截面上流速的分布曲线,并分析了渗流场改变对边坡稳定性的影响。     

5.5m捣固装煤车煤槽内壁压力试验与校验分析

探讨在5.5 m捣固装煤车煤槽内直接测试捣固工况煤饼对煤槽侧壁压力的方法,并在煤槽不同高度上布置10个压力传感器,直接采集多个锤位煤槽侧壁压力值,获取测点的压力实时曲线,研究侧壁压力的分布与变化规律,提出用于结构设计计算的侧壁压力分布模型;经有限元分析结果与结构试验数据对比,侧壁支座反力变化趋势一致且数值吻合良好,表明侧壁压力分布模型合理、测试数据真实可靠.     

输油管道土压力分析

应用ABAQUS有限元软件,采用库伦摩擦模型模拟管土接触面上的法向和切向行为,建立了管土结构有限元分析模型.应用该模型;分析了管周土压力的分布、大小和管土相对刚度.结果表明:管土相互作用对管道受到的土压力分布和大小有重要影响;管道竖向和水平向土压力在管径宽度和高度范围内大致呈抛物线分布,当管座地基与同填土刚度不同时在交...     

路堤荷载下软土地基蠕变变形性状预测及分析

根据软土的蠕变特性,以有限单元法为分析手段,选用Plaxis软件中能考虑土体黏弹塑性特征的SSC模型,模拟了路堤荷载下软土地基长期变形的过程及性状,同时作为对比,采用不考虑时间效应的SS模型模拟了该问题。计算结果表明,由SSC模型计算的软土地基的沉降、孔压随时间的变化规律均较为合理,而简单弹塑性模型SS的结果则会低估变形水平。此外,SSC模型中的修正蠕变系数μ*对软基长期变形曲线的影响较大。说明今后在预测分析路堤荷载下软土地基的长期变形时,合理考虑软土蠕变特性的关键必要性。     

A new model for soil consolidation based on microstructure

This paper introduces a new means to predict consolidation deformation of soil from its microstructure. Based on a kind of pore-size distribution density function, a fractal model for soil consolidation is established. Through this model, the relation between macroscopic deformation and microcosmic pore property of soil is founded. In order to justify this proposed model for soil consolidation, consolidation experiments of soft clay are performed. Afterward, the microstructure of soft clay unconsolidated and consolidated under every pressure is studied by a scanning electron microscope (SEM). The results show that the proposed model for soil consolidation is valid in predicting consolidation deformation.     

软土地基中桥台桩侧向位移的计算方法探讨

土的侧向荷载对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相对位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。     

桥台桩土相互作用的数学模型

土的侧向荷载时桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相时位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。     

软土地基中桥台桩侧向位移的计算方法探讨

土的侧向荷载对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相对位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。     

水压条件下矿山法隧道主体结构的受力特征

为探明水压条件下矿山法隧道主体结构的受力特征,采用模型试验研究高水压条件下衬砌的力学行为、结构与围岩、地下水相互作用关系及结构破坏模式.研制了马蹄形断面非均布水压-土压加载装置,模拟大断面隧道衬砌主体结构在不同水压与土压共同作用下的力学行为.研究表明:弯矩沿衬砌周向总体上呈蝴蝶形分布,轴力呈近似椭圆形分布;土压力增大使结构弯矩、轴力、最大变形量和偏心距均增大;侧压系数增大使结构弯矩不同程度地减小,而使轴力增大;水压增大使衬砌轴力迅速增大,而弯矩增大较慢;高速铁路隧道衬砌结构承受的极限水压不宜超过500 kPa.