不同干湿循环路径下Q2原状黄土强度与微观结构演化试验

为探明不同干湿循环路径对Q₂原状黄土宏观强度和微观结构的影响,考虑地下黄土赋存环境,开展了3种干湿循环路径下的三轴剪切试验、核磁共振测试和扫描电镜试验,分析了Q₂原状黄土强度、微观孔隙分布和土颗粒结构的演化规律与特征,并结合矿物成分变化探讨了相互之间的影响关系。研究结果表明：不同干湿循环路径下,宏观参数-黏聚力与微观参数-孔隙分布、孔隙和土颗粒平均直径均表现出不同程度的劣化效应,参数衰减趋势完全一致,即干湿循环幅度越大,上限含水率越高,衰减越严重,劣化效应越明显。宏观参数-内摩擦角与微观参数-孔隙和土颗粒结构演化特征相似,即内摩擦角小幅波动,孔隙与土颗粒的形态、结构复杂度和排列有序性基本稳定。考虑干湿循环幅度、上限含水率和循环次数3种参数,构建了微观孔隙劣化特征函数,解释了不同干湿循环路径下的孔隙劣化特征,揭示了Q₂原状黄土微观孔隙损伤劣化两阶段发展规律,即波动式损伤积累上升阶段和损伤劣化稳定阶段。相关研究成果可为不同循环路径下的原状黄土宏微观劣化认知提供有益参考。     

非饱和黄土渗透系数对其强度的影响

基于非饱和土渗透系数与其强度相关的特性,将黄土视为非饱和土,分析研究不同压密状况对其渗透系数的影响规律。在试样土体初始含水量相同的情况下,采用水气运动联合测试仪进行渗透试验,测定5种不同干密度试样土体的渗透系数。试验研究证明,试样土体干密度不同,其渗气系数变化趋势相同;干密度的变化对土体渗气、渗水系数的影响较大,土体渗气系数和渗水系数均随干密度增大而减小;土体干密度减小,渗水系数随渗气系数的增大而增大。     

降雨入渗对黄土边坡破坏面的形成及滑动机理研究

以甘肃一黄土滑坡为例,将流固耦合理论引入边坡的稳定分析,结合数值分析软件FLAC,研究了边坡在不同降雨入渗深度下位移、速率的变化情况以及边坡破坏场的发展规律,提出了以位移和速率为标准的边坡稳定性评价方法。结果表明:随着降雨的入渗,位移和速率有不断增大的趋势,降雨入渗4m后,位移和速率显著增大,边坡破坏面处于贯通状态,坡体达到临界滑动速率,直至推动整个坡体向下滑动而形成推移式滑坡。     

黄土地区高湿度土体公路隧道施工技术

通过对平(凉)定(西)高速公路青岚隧道现场围岩情况的分析研究,制定了合理的施工方法,并对该方法的施工工艺、施工要点及施工优点等进行了总结,初步肯定了该方法可以降低成本,缩短掘进时间,提高工作效率,确定了该法的可行性。通过对监控量测结果的分析总结,确定了大跨度高湿度黄土隧道的受力和变形特点,并合理的将量测结果用于指导施工。     

基于BP神经网络的黄土湿陷性预测研究

运用人工智能领域中的神经网络技术,提出了基于BP神经网络模型的黄土湿陷性等级的预测方法。用MATLAB7自带的神经网络工具箱编程来实现BP神经网络系统。并给出工程实例和程序,预测效果和准确度较好,说明利用BP神经网络预测黄土湿陷系数是可行的。     

矿渣粉稳定黄土的作用效应与测定方法

结合矿渣粉本身具有的火山灰和超细颗粒性能特点,分析矿渣粉稳定黄土及矿渣粉提高稳定黄土强度的三种作用效应,即火山灰胶凝效应、微集料增强效应和复合效应;结合比强度法,介绍三种效应的试验测定方法,最后提出提高稳定黄土强度的措施。     

扰动黄土压缩特性试验研究

通过大量的压缩试验数据,揭示了禹门口~阎良高速公路压实黄土的压缩特性,分析了物理力学指标对压缩性的影响规律,并采用应变法来表达压缩变形曲线。结果表明:压缩变形系数随着垂直压力的增大而增加,其增加的幅度越来越小,土体趋于密实;压缩变形系数随含水量的增大而增加,当含水量低于最佳含水量时,压缩变形系数随含水量的增加增长幅度不大;当含水量大于最佳含水量2%~3%后,压缩变形系数随含水量的增加增长幅度迅速变大;压缩系数随含水量(饱和度)的增加而增大,压缩模量随含水量(饱和度)的增加而减小。压缩系数随压实度的增大而减小,压缩模量随压实度的增大而增大;压缩变形系数与空隙率基本呈线性递减关系。扰动黄土的应力-应变关系可以用幂函数εp=kpn的形式来表达。     

黄土隧道塌方情况及病害原因分析

通过对神延、宝中、陇海、侯月等线黄土隧道塌方情况的介绍和塌方原因的分析,提出了为避免黄土隧道塌方和病害,设计及施工应注意的事项.     

GZ25宁夏段黄土路基纵向开裂成因及防治方法研究

为了探讨湿陷性黄土地区高速公路的建设方法和经验,以GZ25宁夏段黄土路基纵向开裂破坏为实例,以室内试验及现场破坏路段解剖试验数据为依据,研究了湿陷性黄土的时空变化规律,并提出了湿陷性黄土地区道路线位选择的合理方法和湿陷路基的有效治理方案。研究认为:选择合理的路线线位,设计有效的排水系统,是避免路基湿陷性破坏的关键;湿陷性黄土的渗透规律是纵向大于横向,先期大于后期,野外实测值明显大于室内试验值,所以,对于路基湿陷性破坏评价和防治措施,应主要参考野外实测值;避免路基湿陷性破坏应以预防为主,治理黄土湿陷的关键是治水。     

高速公路黄土路堑高边坡现场冲刷试验研究

通过现场模拟降雨,研究了降雨对黄土路堑高边坡的侵蚀机制,分析了裸露边坡和植被防护边坡的破坏特征以及径流特征、冲刷量的变化规律。结果表明:在暴雨条件下,古土壤的破坏方式不同于黄土,且更易于侵蚀,厚层基材喷播植草对其防护效果很好;同时,坡面上方来水是坡面冲刷最主要的因素,径流量的变化具有“陡涨缓落”的特征,含泥量则呈现“缓涨陡落”的趋势;且连续阴雨对路堑边坡的侵蚀能力比短时暴雨更强。试验研究结果为黄土地区路堑高边坡的植物防护和截排水设计提供了依据。