常规物理力学性质指标在湿陷机理上的体现

研究目的:湿陷性为黄土的主要工程地质问题,其产生机理极其复杂,产生原因多种多样,需进一步深入研究。研究方法:基于现有文献对黄土的湿陷原因与机理的认识,以甘肃黄土地区高等级公路黄土分区项目为例,利用多元统计分析方法中的因子分析对甘肃陇西陇东地区黄土的59组样本的9个常规试验的物理力学指标数据进行了分析,在此基础上,对黄土湿陷机理内因进行了分析。研究结论:黄土的湿陷性指标与其它物理力学指标存在相关性,同时,揭示出产生湿陷的黄土必须有湿陷空间及一定量遇水强度降低的联接,黄土的疏松性、多孔性正是其反映,特别是支架孔隙是导致黄土湿陷的最主要原因,而非饱和黄土是产生湿陷的前提,粘粒含量及粘土的水-胶联结在产生湿陷过程中的作用需要进一步商榷。此外,本方法解决了常规单因子分析因指标交叉而分析失真的缺陷。     

甘肃地区湿陷性黄土湿陷性规律的试验研究

从湿陷系数和湿陷速率两个评价指标入手,通过试验的方法研究了初始水含量、压力、时间三个因素对甘肃地区湿陷性黄土湿陷性特征的影响规律,并对此作了分析总结。最后给出了在湿陷性黄土地区进行路基施工时的防排水措施建议。     

地下水对董志塬黄土隧道工程性质的影响分析

地下水对新建隧道工程具有诸多不良影响,通过现场调研和资料整理,对董志塬区黄土地层性质和地下水分布特征进行系统总结,分析董志塬地下水对银西高铁隧道工程的影响。结果表明:(1)董志塬区黄土物理力学性质随地层岩性、位置和地下水位变化存在一定的差异性,含水率和液性指数从塬边南部向塬边北部依次减小,孔隙比和压缩模量从塬边南部向塬边北部依次增大;(2)董志塬区地下水位埋深在塬心浅而塬边深,北塬地下水位埋深略比南塬深;含水层厚度则在塬心比较厚,而向塬边逐渐减小;(3)董志塬区地下水对银西高铁黄土隧道工程的主要不良影响有:引发黄土湿陷性;形成软塑状黄土;导致隧道管涌、涌水、塌方、冒顶事故等。     

湿陷性黄土地区某高层建筑地基处理措施的适用性探讨

对宝鸡某高层建筑的地基处理方案进行了技术、经济的综合比选,总结了以复合载体扩底墩地基处理措施处理湿陷性黄土地区地基的适用性及必备的工程地质条件,以供同类工程借鉴。     

湿陷性黄土地区客运专线桥梁设计的探讨

作为客运专线土建工程的主要组成部分,桥梁的主要功能是为高速列车提供平顺、稳定的桥上线路,确保运营安全和乘坐舒适,并尽量减少使用期间结构的维修工作量.湿陷性黄土地区,由于黄土湿陷性的存在而产生的负摩阻力对桥梁基础--桩基产生较大的影响.本文结合郑西客运专线的湿陷性黄土区桥梁设计进行初步的探讨.     

黄土地区铁路的主要工程地质问题及对策

针对黄土地区常见的主要工程地质问题,阐述了黄土地区铁路的选线及工程设置原则,介绍了湿陷性黄土地基的常用处理方法及适用条件,论述了不同地基条件下客运专线黄土路基的综合处理方案。     

浅谈水泥改良湿陷性黄土干密度的时效性

研究目的:郑西客运专线铁路路基采用了水泥和石灰改良湿陷性黄土填筑,在填筑工艺性试验中出现了部分水泥改良土压实度难以满足设计要求,但是其力学指标均满足设计要求的现象。本文特针对此现象找出问题所在。研究结果:造成压实度不合格的主要原因是改良土压实度最大击实干密度的选择存在问题,作者通过室内击实试验分析,水泥改良黄土最大击实干密度存在时效性,随着水泥掺人的时间间隔不同,最大干密度呈现下降的趋势,认为选择4 h的最大击实干密度符合施工实际情况,检测的压实度均满足设计要求。     

冻融循环作用对黄土力学性质损伤的试验研究

通过对陕西杨凌Q₃黄土进行不同初始含水量、不同低温温度及不同冻融循环次数条件下的静三轴剪切试验,揭示不同初始含水率、不同低温温度及不同冻融循环次数对黄土力学性质影响的过程与机理,基于极限平衡法建立冻融循环作用下强度参数的损伤模型。研究结果表明:黄土强度参数随冻融循环产生劣化,黄土的黏聚力c开始时冻融循环劣化效应强烈,在经过5⁷次冻融循环后,黏聚力达到一个稳定值,当含水量很高时黏聚力下降不明显,内摩擦角φ随冻融循环次数无明显变化;建立的强度参数值随冻融循环次数增加的损伤模型能够很好地反映冻融循环作用下黄土抗剪强度的折减劣化规律,该损伤模型对冻融损伤作用下黄土地区的工程设计与施工具有指导和借鉴意义。     

湿陷性黄土地区铁路的主要技术问题及其工程措施

湿陷性黄土地基是基础工程中最为复杂的地基类型之一,采取可靠的工程措施以确保基础工程的安全稳定,是湿陷性黄土地区客运专线建设必须解决的技术难题。通过分析湿陷性黄土的主要工程特性,提出湿陷性黄土地区铁路工程的地基湿陷性、边坡稳定性、填料改良、黄土隧道变形、桩基负摩擦力等主要技术问题。在借鉴国内外已有的成熟经验和研究成果的基础上,湿陷性黄土地区铁路工程采取合理选择线路位置、科学确定工点方案、采取可靠的地基处理等措施,为铁路客运专线建设提供可靠的技术支撑。     

黄土隧道围岩含水率变化及拱架受力特征研究

为了研究黄土隧道围岩含水率和钢拱架应力在施工期间的变化规律,以在建银西高铁董志塬区上阁村隧道为例,采用现场监测方法,对黄土隧道围岩体积含水率变化规律和钢拱架受力特征进行分析研究。结果表明:黄土隧道围岩含水率在时间上呈先增长后平稳的两阶段变化,在空间上表现为拱顶和拱腰位置的含水率总体小于拱脚和仰拱底部的含水率;钢拱架应力在施工期内呈先非线性增大后出现波动最后趋于平稳的三阶段变化规律,在施工期内钢拱架对承受围岩压力、确保大断面黄土隧道围岩稳定性方面发挥着重要作用。建议对大断面黄土隧道在施工期内形成"勤测含水率、重视防排水、加强初支"的管理理念。     

晋西北高含水量黏质黄土路堑边坡冻胀分析及处理

晋西北黄土高原部分平缓地区黏质黄土存在含水量较大的情况,尤其是缓丘挖方段高含水量黏质黄土地层,对铁路路基边坡防护工程及基床均存在较大影响。需进行充分的分析研究,采取合适的边坡防护及基床处理措施,避免冻胀现象对路基工程带来的危害;同时需考虑高含水量黏质黄土作为路基填料的适用性问题。     

山西黄土CBR与E_0的相互关系式的修订

在山西省选取4条高速公路,每条公路上选取一段黄土路基试验段,开展现场回弹模量E0和承载比CBR试验,对回弹模量和CBR之间的相互关系进行了研究,对已有的相互关系式提出修正和补充,提出山西晋北和晋南黄土路基回弹模量和承载比CBR之间的换算关系,为山西黄土地区路面结构的设计提供参考依据。     

水泥粉煤灰搅拌饱和黄土强度影响因素试验研究

兰州至中川机场铁路工程沿线大多地段属于饱和黄土地基,承载力低,压缩性大,采取水泥土搅拌桩复合地基进行加固。对水泥粉煤灰搅拌饱和黄土强度特性进行试验研究。在不同的水泥和粉煤灰(以下简称"二灰")掺和比、不同的龄期、不同的水泥强度等级下,分析水泥土无侧限抗压强度的变化规律。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随二灰掺量、龄期的增加而增大,二灰掺量为20%的水泥土无侧限抗压强度是二灰掺量为15%的1.42倍,是二灰掺量12%的1.9倍;当二灰总掺入量不变,粉煤灰掺入量占二灰比例为1/5、1/4、1/3时,水泥土强度略有降低;水泥土无侧限抗压强度随水泥强度等级的提高而显著增大,且随二灰掺量的增加,水泥土强度增加幅度增大。     

高饱和度黄土地基中静压桩施工过程分析及承载性能试验研究

静压桩近年来在建筑工程、铁路工程、公路工程得到了广泛应用。根据兰州地区高饱和度黄土地基静压桩现场工程实践,在认识工程场地工程地质资料的基础上,对静压桩的施工全过程进行了详细分析,对如何保证施工质量提出了建议。根据现场试桩资料结果的分析,对静压桩的承载性能进行了研究。     

高填方黄土明洞顶EPS板和土工格栅共同减载计算及土拱效应分析

基于土压力减载机理,推导高填方黄土明洞顶铺设EPS板和土工格栅共同减载的明洞顶土压力计算公式。利用ANSYS软件模拟不同弹性模量EPS板和土工格栅共同减载时高填方黄土明洞顶的土压力,采用荷载等效方法将数值模拟的"波浪形"分布的土压力转化为均布荷载,将其与公式计算结果进行对比。结果表明:明洞顶土压力均随内外土柱沉降差的增大而减小,公式计算结果与数值模拟结果最大相对误差为3.59%,验证了计算公式的正确性。取EPS板的弹性模量为0.5 MPa,数值模拟明洞顶土体的竖向位移、最小主应力和竖向应力。结果表明:EPS板变形导致明洞顶最小主应力方向发生旋转,指向外土柱,在0.83倍洞高处出现明显的"应力拱";"应力拱"下部竖向、横向土压力均减小;内外土柱沉降差越大,"应力拱"横向应力越大,承担上部荷载越大,土拱效应越明显。     

高水压富水山岭隧道不同排水率的分析研究

以某富水区山岭隧道为工程背景,通过建立有限元地层结构模型,对隧道结构在高水压力作用下的力学行为进行模拟分析,得出排水率对衬砌外侧水压力分布规律以及衬砌结构受力情况变化规律的影响。研究结果表明:通过改变排水率可以有效降低衬砌外侧水压力,但过低的降低排水率,衬砌外侧水压力降低效果不明显。     

微地质构造与神延铁路黄土隧道塌方关系研究

基于神延线黄土隧道塌方实例,用统计方法,并通过理论分析,初步揭示了黄土微地质构造对黄土围岩稳定的影响方式及造成黄土隧道塌方的作用机理,分析并掌握黄土微地质构造对黄围岩稳定的影响和方式及造成黄土隧道塌方的作用机理,对于黄土隧道塌方预报及黄土隧道施工的防灾、减灾有积极意义,在工程实践中也取得了很好的效果。     

新型材料EPS的性能及其在软基处理中的应用

EPS材料具有超轻、耐水、不易老化、耐腐蚀、自立性强等特点,在土木工程领域有了较为广泛的应用。阐述了EPS的性能及在软基处理中的应用。EPS用来填筑路堤可大大减小对地基的压力,其沉降、变形皆小,稳定性好;EPS填料用在桥台软基路堤中可以很好地解决桥头跳车问题。