鄂尔多斯地区强风化砂岩桥基承载力的测试与评价

内蒙古鄂尔多斯地区风化砂岩广布,现行规范中没有风化砂岩的承载力数据,通过载荷试验,取得了风化砂岩承载力的实测数据,为今后在风化砂岩修建基础提供了可靠的数据。     

土体物理力学参数及其关系的试验研究

通过敏感性试验,对土体的天然密度、含水量、粘结力和内摩擦角等物理力学参数进行了统计分析。分析结果显示,土体的γ-φ关系主要呈现线性关系,且随着土体压实度的提高具有相关性弱化的趋势;土体的C-φ关系具有高度的二次非线性关系,压实度越高C、φ值越大;土体的ω-C-φ是物性参数和强度参数之间关系最为密切,在10％-13％之间的最佳含水量时强度参数最高;非饱和土体强度的提高本质上仍然是强度参数提高问题。研究成果对于岩土工程参数的正确取值具有较重要的参考价值。     

公路的水损坏原因及防治

分析了公路的水损坏原因,阐述了水损坏防治的措施。     

粘弹性四边松散夹支薄板非线性动力响应

假设泊松比为常数，由Boltzmann叠加原理、非线性几何关系和Karman理论，建立了粘弹性薄板非线性动力方程和四边松散夹支各向同性粘弹性动力弯曲的初边值问题及方程组，并用Galerkin法进行求解，得到动力响应的数值结果。     

兰州第三系砂岩水稳性特征隧道施工研究

研究目的:以兰渝铁路桃树坪、胡麻岭隧道施工为切入点,结合施工遇阻情况,重点分析兰州地区第三系砂岩地质背景、成岩特征、物理力学性质以及对隧道施工工作的不利影响。在大量施工数据,观测记录基础上,开展水稳性特征的专项科研攻关,增强对兰州地区第三系砂岩认识程度,提出较为前沿的施工处理方法。研究结论:第三系砂岩具有异常复杂的水稳性特征,围岩受扰动及水浸泡影响,稳定性随时间显著变差,在国内外地下洞室施工中极其罕见。超前降水控制围岩含水率低于砂岩塑性变形含水率,保持围岩处于基本稳定状态,是有效解决第三系含水砂岩稳定性的重要措施。     

软弱破碎地层隧道半椭球体松散荷载计算方法

为有效控制隧道围岩压力,优化隧道支护结构,研究了软弱破碎地层作用在隧道衬砌结构上的松散荷载;根据相关文献中砂性地层隧道周边围岩松动变形试验,采用半椭球体拟合了地层松动范围,提出了软弱破碎地层半椭球体松散荷载模型,给出了松散荷载随隧道收敛变形的计算表达式,分析了松散荷载的分布特征及其随隧道收敛变形的变化特征;为提高松散荷载计算效率,将半椭球体松动边界离散为多个线段,提出了松散荷载离散求和的数值计算流程;为进一步增强计算模型的工程实用性,采用二次多项式拟合松散荷载,得到了松散荷载随隧道收敛变形的简化计算方法。研究结果表明：提出的半椭球体模型可较为准确地描述隧道所受的松散荷载及其随隧道收敛变形的动态变化特征,由于滑动面上摩阻力的作用,松动区范围内的地层竖向应力小于地层初始自重应力,松动区荷载通过滑动面上的摩阻力向周边地层转移,松动区土拱效应显著;随着隧道收敛变形的增加,隧道周边地层松动范围增大,松散椭球体受周边地层的约束作用减弱,地层土拱效应减弱;地层内摩擦角和椭球体偏心率对松散荷载的计算结果影响较大,需根据地质条件测试确定;将半椭圆曲线分为3段时,离散求和的数值计算结果与解析解的相对误差约为3.9%,具有较好的一致性。     

道路工程中碎石散粒体材料极限二次松散系数试验研究

研究了碎石散粒体材料极限二次松散系数的测定方法并设计了测试装置.试验分析了不同粒径、颗粒形状、不同含水率、含泥量及级配对散粒体材料极限二次松散系数的影响.试验表明,随着碎石散粒体材料粒径的增大,极限二次松散系数呈现先增大后减小的趋势,且相同粒径的碎石相比卵石具有更好的松散能力.随着含水率的增大,碎石散粒体材料的极限二次松散系数先下降后增加.含泥量对碎石散粒体材料的影响很大,尤其是对于小粒径的碎石散粒体材料.级配碎石散粒体材料的松散性较单一粒径的松散性差.     

废弃淤泥改良后作为工程填料的新途径研究

介绍了废弃淤泥的产生及常规的抛弃处理方式带来的环境危害,并进一步分析了目前国内外关于废弃淤泥的物理处理方法、热处理方法和化学固化处理方式,分析了其优缺点;同时目前各类工程中普遍存在缺少良质填土材料的现象,因此就废弃淤泥如何改良成良好的工程填土材料进行了探索,提出了新的研究思路——淤泥松散化处理技术。     

松散堆积体隧道围岩变形特征及围岩加固技术研究

为了探究松散堆积体隧道的围岩变形规律及有效的围岩加固措施,以九绵高速五里坡隧道为工程依托,首先基于现场资料建立数值模型进行施工动态模拟,研究松散堆积体隧道的变形特征并与现场监测情况进行对比分析;然后依据数值模拟结果提出适宜的围岩加固措施,并应用于现场试验段验证其有效性。结果表明:松散堆积体地层开挖时对掌子面后方地层沉降、周边收敛的影响范围为6～10 m,加强此范围内的超前预加固对围岩变形控制有较好的效果;当前断面开挖时,水平收敛及拱顶沉降会出现明显突变,初期支护、系统锚杆及锁脚锚杆应在开挖后第一时间施作。五里坡隧道现场试验段采用加强超前小导管及锁脚锚杆参数并结合地表帷幕注浆的联合加固措施后,围岩变形得到了有效控制。     

砒砂岩遇水失稳对公路影响试验研究

在甘肃陇东地区G327线镇原至王咀子段部分区段存在典型的砒砂岩-黄土二元地质结构,遇水后会产生失稳变形。为研究该变形对公路的影响,利用室内模型,测量了不同上覆荷载和不同含水率下的砒砂岩位移,并进行了砒砂岩崩解试验。结果发现：砒砂岩在自然状态下强度较高,遇水后变形量逐渐增加,达到一定值后迅速失稳破坏,从而引起上部黄土失稳变形;由此引起的路基变形、路面残留堆积物,对整个公路施工及后期运行均会产生严重影响。因此在此类公路修建过程中,应通过采用封堵顶部黄土层中发育的落水洞、支护黄土-砒砂岩二元结构的坡面并在底部设置截排水沟的工程措施,来防止砒砂岩-黄土二元结构的变形失稳,确保公路安全运行。