一种新型复合固化剂加固黄土的试验研究

分析了复合固化剂加固土的强度形成机理;对素黄土、石灰加固土和复合加固土进行了击实试验、无侧限抗压强度试验、CBR试验、渗透性试验和湿陷性试验;对复合加固剂加固黄土的工程性质进行试验研究。结果表明:复合固化黄土的密度、无侧限抗压强度、水稳定性、渗透性等方面的性能都有大幅度提高;添加固化剂后的黄土湿陷性有所变小,但比起重塑作用效果甚微。     

黄土盾构隧道膨润土泥浆渣土改良技术研究

为了解决黄土地层中土压平衡盾构施工地铁区间隧道时出现的出土困难、土仓压力难以建立以及刀具温度过高等问题,采用膨润土、泡沫对渣土进行改良才能保证盾构掘进效果。采用正交试验法进行了膨润土泥浆优化试验与泡沫优化试验。通过膨润土泥浆优化试验找到了适合黄土地层的膨润土改良剂及膨润土泥浆的最优体积分数。通过泡沫优化试验找到了泡沫性能与发泡剂溶液最佳体积分数的关系,本文研究成果在实际工程中得到了成功应用,以期为类似工程提供借鉴与参考。     

浅埋软土工程锚杆作用机理研究及功效评价方法

采用有限元仿真模拟对某浅埋黄土隧道有代表性的竖向锚杆及水平向锚杆发挥作用的机理进行了研究,揭示了锚杆与围岩相互作用的原理。     

富水黄土隧道地下水处治技术研究

为解决富水黄土隧道在施工过程中出现的各种病害,基于穿越富水黄土地层的乔原隧道工程,通过理论计算和分析,得出了衬砌水压力与围岩渗透系数之间的关系,在此基础上提出了利用二重管无收缩双液注浆法和防股流涌水型防排水结构形式结合的处治方法,在现场得以应用并取得了良好的效果。研究结果表明,利用"荷载-结构物模型"把渗透力的作用问题等效为孔隙水压力表面力的作用问题,从而可通过建立关于水压力的等式,得出水压力的折减系数;通过控制注浆圈渗透系数,可将衬砌水压力控制在合理的范围内;采用二重管无收缩双液注浆法和防股流涌水型防排水结构形式,既可减小地下水排泄量、保护地下水环境,又避免了过大水压力对隧道衬砌结构的危害。     

兰州地区土壤热物性参数计算及垂直U型管非稳态温度场模拟

根据兰州地区土壤性质及气候特点,计算出马兰黄土的热物性参数.利用Fluent软件对垂直U型管与土壤之间的耦合换热进行非稳态数值模拟,得出夏季向土壤放热、冬季从土壤吸热两种工况下地埋管出水温度和总换热量的变化规律.结果表明:地埋管间距为4m时,土壤热交换系统可以满足热泵机组夏季使用要求,但不能满足冬季使用要求.     

基于围岩特性的黄土隧道力学性能分析

针对目前黄土隧道力学计算时未考虑围岩特性影响的现状,以乔原隧道工程为例,采用数值模拟方法,通过fish编程将围岩特性引入到隧道开挖中,分析围岩结构对隧道变形的影响。结果表明:考虑围岩特性影响后隧道变形值较大;考虑围岩特性影响后隧道变形值更接近实测结果。     

软弱黄土隧道地基加固技术研究

为深入研究软弱黄土隧道地基加固施工方案及其加固效果,以大有山隧道为工程案例,结合其水文地质、气象、地形地貌等工程特性,研究其围岩变形特征,在此基础上研究高压旋喷桩加固隧道地基的具体措施,并利用数值模拟手段对其加固效果进行全面评价。研究结果表明:高压旋喷桩可改善土体变形性质,提高地基的抗剪强度,适用于软弱围岩隧道的地基加固工程;采用高压旋喷桩加固措施后,隧道初期支护结构轴力值大幅减小,竖向位移得到有效控制。     

浸水状态下湿陷性黄土场地螺旋灌注桩负摩阻力与土体湿陷规律试验

为深入揭示大厚度黄土地区黄土湿陷特征、水分入渗规律、湿陷范围以及黄土湿陷对长螺旋灌注桩与双向螺旋挤土灌注桩负摩阻力变化的影响等问题,在兰州榆中大厚度湿陷性黄土场地进行了4组双向螺旋挤土灌注桩与2组长螺旋灌注桩浸水载荷试验。试验结果表明:浸水试坑内与试坑外浅标点的湿陷沉降量与时间变化规律基本一致;土体湿陷具有明显的阶段性,并非整体一次完成;土体在不同深度处发生湿陷的时间、湿陷总量各不相同,且深标点整体的湿陷沉降较浅标点发生更加充分;径向与竖向水分入渗速率整体呈函数型衰减,竖向入渗速率是径向的1.5~3.0倍,提出了通过水分入渗速率确定湿陷范围的计算方法,并与试验结果进行对比;土体湿陷竖向深度在24 m范围内,径向在10 m范围内,建议湿陷性黄土地基处理时将竖向24 m、径向10 m作为参考范围;同一工况下双向螺旋挤土灌注桩受到的负摩阻力明显大于长螺旋灌注桩,确定双向螺旋挤土灌注桩桩侧负摩阻力大小时,应将距离桩心0.75D为半径的圆周范围内丧失湿陷性的土体考虑进去,且受力面积按1.5倍桩侧表面积等效放大。     

湿陷性黄土隧道进洞时机及高仰坡稳定性案例分析

位于黄土峁坡脚处的隧道,洞口浅埋段较长,且明洞位于湿陷性黄土层中,为了提高明洞结构稳定性、减少施工工序间干扰、降低施工期间的风险,对隧道进洞时机的选取进行研究,并对设计方案调整后的地基承载力和仰坡稳定性进行分析。     

客运专线湿陷性黄土地基预成孔夯拓灰土挤密桩施工与检测技术

针对《客运专线路基工程施工质量验收标准》中灰土挤密桩的施工质量要求,结合房建、公路工程中灰土挤密桩的施工实践,对挤密桩施工方法进行了研究,选用了小型机具机械洛阳铲预成孔夯拓成桩,较好地解决了在狭小场地进行灰土挤密的施工问题。