Centrifuge modelling of pipe-soil interaction in clay with crust layer

Seabed in regions, such as the Gulf of Guinea and North West Shelf of Australia, may exhibit a crust layer where the undrained shear strength can be an order of magnitude higher than that of the immediately underlying sediment. This can complicate design of steel catenary risers, where fatigue depends on the cyclic vertical stiffness of the pipe-soil interaction. Potential punch-through of the riser into the underlying soft soil may invalidate design assumptions based on the pipe-soil stiffness within the crust layer. The long-term evolution of pipe-soil stiffness within the crust layer, which exhibits similar properties to an over-consolidated soil, is also poorly understood. This paper describes centrifuge model tests undertaken in a clay sample with a crust layer, simulating the punch-through process of a pipe under load control and investigating the pipe-soil stiffness during long-term cyclic loading tests under displacement control. Results confirm that the potential for punching-through the crust layer depends strongly on the relative ratio of pipe diameter to crust layer thickness. The long-term evolution of pipe-soil stiffness showed a steady increase after an initial remoulding stage in contractile soils (normally consolidated and lightly over-consolidated), but a steady reduction in the heavily over-consolidated, more dilatant, crust. The magnitude of pipe-soil stiffness changes (during both remoulding and reconsolidation) is governed by the over-consolidation ratio of the soil and the amplitude of the cyclic displacements. This study provides insights on the relevant cyclic stiffness to consider when assessing SCR fatigue life in over-consolidated soils and soils exhibiting a superficial crust layer.     

基于FLAC软件模拟强夯加固吹填砂地基

基于港区陆域吹填项目,采用FLAC软件建立三维模型,模拟了不同夯能、夯击次数对强夯效果的影响,对强夯前后杨氏模量的变化进行了分析研究。结果表明,表层吹填砂厚度和下卧软土层分布对夯能的大小起着决定作用。对于下卧松散砂层,可适当加大夯击能量和夯击次数(7~8击),增加其处理深度和效果;而对于下卧软黏土层,可以适当减小夯击能量并增加夯击次数,以提高加固效果。夯击之后,表层吹填砂的杨氏模量有较大的提高,从原来的10 MPa提高到20~40 MPa。     

浅析G30线K3981～K3982路段防沙害处治方法

结合博乐公路管理局管养的G30线K3981～K3982路段路基边坡防沙害处治养护项目的实施，对处治沙害实施流程进行了详细的阐述，有一定的参考价值。     

废弃泥浆在盾构壁后注浆中的应用

在泥水盾构施工过程中不可避免地会产生大量的废弃泥浆,处理泥浆一是需要较高的资金投入,二是可能会对环境造成严重污染。利用废弃泥浆配制壁后注浆砂浆,利用盾构弃浆代替砂浆中的膨润土和水,研究弃浆对壁后注浆砂浆工程性能的影响。结果表明:1)相对体积质量为1.16、黏度为22 s的泥浆配制壁后注浆材料可得到较好的流动性和稠度,并且泌水率优于原配比;2)相对体积质量为1.27、黏度为24 s的泥浆会明显降低砂浆的流动度,对砂浆可泵送能力有一定的影响;3)适当调整水胶比和泥浆相对体积质量,配制壁后注浆材料各方面性能均能达到壁后注浆材料的要求;4)废弃泥浆配制砂浆是一种既经济又环保的弃浆处理回收再利用的工艺工法。     

使用聚合物对纯砂层进行渣土改良的试验研究

土压平衡盾构在不同的地层进行渣土改良的关键是选择合适的改良剂,纯砂层施工中最常用的改良剂就是膨润土泥浆,目前已开始尝试使用聚合物进行改良。本文选取3种典型的聚合物,研究聚合物溶液特性与聚合物浓度、搅拌时间和静置时间的关系,并选择合适的聚合物对粗砂试样进行塌落度试验、渗透试验和直剪试验的室内试验研究。研究结果表明,针对粗砂地层(含水率10%左右),0.3%的PAM聚合物溶液注入率为20%~25%时,能有效增强粗砂的流动性和黏聚性,降低渗透系数和摩擦因数,满足土压平衡盾构施工要求。     

自密实混凝土扩展度影响因素分析与评价

扩展度是表征自密实混凝土填充性的一项重要指标,同时也是混凝土工作性能的重要指标。从砂率、粉煤灰用量、微硅粉掺量三方面探讨自密实混凝土扩展度大小的影响因素。试验结果表明:砂率的大小对自密实混凝土的影响主要体现在对粗骨料的润滑,本试验条件下的合理砂率约为46%;当粉煤灰含量约占胶凝材料的30%时,粉煤灰能够与水泥充分反应,自密实混凝土的扩展度达到最大;因微硅粉对混凝土拌合物起到了保水作用,减少了拌合物发生离析、泌水的几率,使得拌合物具有较好的工作性和稳定性。因此,本试验条件下微硅粉的复拌含量为粉煤灰总量的5%较为适宜。     

港口工程沙土液化判别方法

沙土液化是场地和地基的地震效应的重要内容,我国港口主要采用基于标准贯入试验的沙土液化判别方法以及静力触探等原位测试方法,而欧美、非洲及东南亚大多采用Seed简化法以及基于概率与统计分析的估计方法。通过多种液化判别方法的分析,论证其合理性,针对不同性质的工程合理运用于水运港口工程抗震作用。     

人工砂用于北方水运工程混凝土的试验与应用

人工砂是由制砂设备筛分制成的粒径小于5 mm的岩石颗粒(但不包括软质岩、风化岩的颗粒),具有质量可控、稳定、颗粒坚硬等特点,经试验能满足北方水运工程混凝土的物理力学性能指标和抗冻融、抗氯离子渗透等耐久性指标的要求,在实际主体工程中应用效果较好。在天然砂日益缺乏及质量严重下滑的状况下,用人工砂取代或部分取代天然砂,可以缓解砂资源缺乏对工程进度、成本及质量的影响。     

沙枕抛投在荆江航道整治中的应用

沙枕袋可以有效防止水流冲刷河床底部,是稳定河床及岸坡、防止冲刷的主要加固措施。结合长江中游荆江段航道整治工程施工,介绍了抛沙枕进行护底补坡的施工工艺流程、施工要点,重点介绍沙枕袋在长江水流影响下的抛投质量控制措施及实施效果。     

基于多目标遗传算法的约束阻尼柱壳结构优化

文章为了改进被动约束阻尼柱壳结构的减振特性,解决引入约束阻尼的合理分布问题,提出了一种基于多目标遗传算法的优化设计方法。建立了以振动模态的前两阶损耗因子和引入约束阻尼材料总质量比为优化目标,以约束层、阻尼层厚度和粘弹性材料剪切模量为设计变量的多目标函数。利用遗传算法对 Pareto 最优进行优化选择,避免了对目标函数值的直接计算。通过分析和比较优化前后结构的模态振动频率变化以及幅频响应,表明引入质量太多会影响柱壳结构固有特性,而优化后结构能够避免太多的质量引入,并且具有更好的减振效果。