基于CPTU状态参数的无黏性土最大剪切模量评价方法

土体最大剪切模量是动力基础设计和地震场地响应分析的重要参数,目前该参数的确定主要来源于室内试验,但室内试验值难以反应现场土层的真实情况,因而采用原位测试技术确定土体最大剪切模量的方法备受关注. 以宿迁-新沂高速公路为工程背景,利用地震波孔压静力触探（SCPTU）对现场场地进行测试,在总结已有的最大剪切模量确定方法研究成果的基础上,以实测剪切波速计算得到的最大剪切模量作为参考值,研究了孔压静力触探（CPTU）测试参数与最大剪切模量之间的关系;基于临界状态土力学理论,研究了联合CPTU测试参数和状态参数与最大剪切模量的关系. 结果表明:最大剪切模量与CPTU测试参数存在良好的相关关系,可通过锥尖阻力和孔压参数来近似估计最大剪切模量值;将状态参数作为孔隙比或孔压参数比的有效代替参数,能够同时考虑围压应力与孔隙比双重因素,所估算的最大剪切模量与参考值基本一致. 因此,CPTU原位状态参数可作为一种新方法来初步评价无黏性土的最大剪切模量.      

冻融循环对水泥土力学性能与声学特性影响试验研究

为研究冻融循环对水泥土力学性能与声学特性的影响,对水泥土进行0、10、30、60、90、120次冻融循环,并在每次冻融循环后按照规范要求进行无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验以及超声波检测试验,建立冻融循环与劈裂抗拉强度、强度与纵波波速关系式.试验研究结果表明:冻融循环周期在0～120次时,水泥粉质黏土的无侧限抗压强...     

剪切波速与标准贯入击数N值的关系研究

剪切波速是评价场地土动力特性的重要指标。利用回归方法对天津王庆坨地区实测的剪切波速和相应的标准贯入击数、土层的深度进行统计分析,建立了剪切波速和标准贯入击数、土层深度的定量关系,结果表明土层深度H是当地剪切波速的最佳回归参数,这对天津地区的工程场地的分类和评价有参考价值。     

超声波评价早龄期混凝土硫酸盐腐蚀的试验研究

为评价硫酸盐对早龄期混凝土的腐蚀程度,对标准养护及2种浓度硫酸盐溶液腐蚀下的混凝土试件进行抗压强度和超声波速的测定.结果表明:在早龄期内,随硫酸盐溶液浓度和龄期的增大,剩余强度因子和剩余波速因子减小,腐蚀程度加深;对剩余强度因子和剩余波速因子进行线性回归分析显示,两者具有良好的线性关系.通过测定超声波速的变化,利用剩余波速因子可以较好地反映混凝土早期受腐蚀程度的大小.     

橡胶-砂颗粒混合物压缩特性与胶结退化试验

为揭示轻度胶结橡胶-砂颗粒混合物的压缩特性和胶结退化过程,通过室内一维压缩试验、剪切波速测试和扫描电镜检测,对比分析混合物的应力-应变特征和刚度演化规律,研究颗粒间胶结作用、砂掺量等对试样密度、残余应变、剪切波速和小应变剪切模量的影响,同时定性评价压缩后胶结混合物微观结构特征,探讨轻度胶结刚-柔性颗粒混合物的受力变形机制。试验结果表明：橡胶-砂颗粒混合物密度随砂掺量增加呈线性增加趋势;少量胶结物质添加可有效减小压缩变形和残余应变,胶结试样的加载压缩曲线可分为胶结控制、胶结退化和应力控制3个阶段,残余应变与砂掺量间呈指数减小关系;颗粒间胶结作用在高应力条件下退化完全,胶结试样剪切波速表现出与未胶结试样相似的变化规律;相同砂掺量与应力条件下,胶结试样具有较高的小应变剪切模量,压缩过程中小应变剪切模量的演化规律与剪切波速类似;颗粒间胶结在荷载作用下首先发挥作用并逐渐退化,当刚性颗粒（砂颗粒）含量较低时,混合物的受力介质主要为柔性颗粒（橡胶颗粒）,颗粒空间位置无显著改变;当刚性颗粒含量较高时,荷载作用下刚性颗粒会发生一定的滑移和滚动,形成相互接触的受力链以承受荷载,柔性颗粒则可阻止受力链倾覆与倒塌。     

基于波速衰减的混凝土损伤声发射定位优化算法试验研究

为研究声波在混凝土内部的衰减规律并提高声发射定位精度,对混凝土梁进行波速衰减试验,计算波速随距离的变化并给出波速随距离的衰减公式,建立基于波速衰减的声发射源定位穷举算法,进行了三点加载模式下的水泥混凝土小梁损伤断裂试验,采用声发射采集仪采集各项声发射参数,利用基于波速衰减的穷举定位算法对加载过程中损伤点进行定位,并与原有恒定波速的损伤点定位算法进行对比.研究结果表明:标准声发射信号波速在混凝土内部随距离增大衰减现象较为严重,初始的基准速度为4745 m/s,在传播600 mm时已降至2124 m/s;在脆性破坏阶段,声发射优化算法定位点数量由4个上升至16个,占比由17.4％上升至70.0％,精度较时差定位法明显提高,对混凝土损伤的定位与检测具有重要意义.     

碾压膨胀土波速变化规律及声波技术应用探讨

针对百色地区膨胀土,利用TH204非金属超声波测试系统,对以最佳含水率和塑限含水率为控制含水率下的碾压膨胀土进行声波测试,得到了等幅度干湿循环作用后的纵波速度的变化规律。试验研究结果表明,随着循环次数的增加,不同控制含水率下碾压膨胀土试件的平均纵波速度呈非线性衰减,其0～1次循环,衰减程度最大。循环幅度对膨胀土的波速衰减有较大的影响,循环幅度越大,纵波速度衰减越大。结合声波技术在岩体材料中的应用,探讨了声波技术在路基膨胀土中的应用问题。     

对探地雷达检测中的电磁波波速相关问题的思考

通过探地雷达检测技术在公路工程质量检测中的广泛应用,结合长期实践应用的经验性总结,概括性地介绍了在检测中探地雷达电磁波波速确定方法并对影响因素给予了思考及分析,同时有针对性地提出了可行的建议措施.     

二维弧形一致黏弹性边界单元适用性问题研究

基于黏弹性人工边界单元理论,改变了传统的平直人工边界,提出一种采用二维弧形一致黏弹性边界单元模拟半无限域人工边界的全新思路。通过算例,详细介绍了其建立思路及其在有限元软件中设置的具体流程,并对二维弧形一致黏弹性边界单元模型的可靠性进行验算;同时,深入讨论了输入震源频域、介质的弹性常数和单元厚度对计算结果的影响,并给出了二维弧形一致黏弹性边界单元的适用范围。结果表明,该单元的精度和稳定性均优于普通黏弹性边界单元,而且其使用起来更为简便。     

新型隧道超前地质预报方法与技术研究

研究目的:结合地球物理勘探的各种排列装置讨论隧道施工三维地质灾害形状体的探测方法,并以108国道南村隧道工程为例详细介绍综合参数超前地质预报的工作方法、装备以及现场取得的实际效果.研究结论:通过对隧道施工综合参数以及空间超前地质预报方法和技术进行探讨,并结合课题组研发的USEP21型综合预报装备和大量的模拟实验、现场试验研究,得出:(1) 复杂地质条件下隧道施工超前地质预报最佳的"综合参数"为"波速+电阻率";(2) USEP21系统结合了地下工程施工的具体特点,受现场场地条件的影响小,已取得一系列成功的试验成果,它在隧道及地下工程建设中将有广泛的应用前景;(3) 综合参数和空间预报的技术、方法、理论是超前地质预报的必然趋势;(4) 以角度偏移的空间多分量探测装置是地下工程超前探测的最佳方法.