初始通气对PHD-PVD真空预压法处理淤泥加固影响试验研究

为进一步改善水平联合竖直排水板真空预压法加固效果的影响,提出了PHD-PVD真空预压联合通气法。通过5组室内模型试验,对真空预压过程中的排水量、沉降量、孔隙水压力等进行监测。试验结果表明:间歇通入空气能够使排水通道的水形成回流,润湿周围土体,待重新启动真空泵时,瞬间施加的真空吸力破坏土体的结构,产生更多新的排水通道,提升排水效率。相较于未进行间歇通气的试验组,当抽真空96 h时启动间歇通气,试验后土体的排水量增加9.38%,土体表面沉降增加12.29%,十字板剪切强度提高了22.8%,孔压消散值增加了23.26%,在各组试验中效果最好。该研究为改进真空预压法的技术发展提供了参考依据。

基于絮凝-交替式水平排水板真空预压法泥浆处理试验

新型交替式真空预压法作为延缓淤堵层形成的新方法,可通过交替施加真空压力,使得颗粒发生反向迁移,改善颗粒单向运移造成的孔隙通道堵塞问题,其加固后土体均匀性较为优异。为此,将该方法结合絮凝剂运用在水平排水板上处理工程废泥浆,提出絮凝-交替式水平排水板真空预压法(F-A-PHDVP),旨在加固效率和土体强度方面进行优化。共开展五组室内模型试验,试验结果表明,与絮凝真空预压法(F-PHDVP)相比,F-A-PHDVP可以优化淤堵层颗粒组成,使得整体细颗粒分布更均匀,从而提升土体加固效果,交替组中C5加固效果最好,其排水量较其余组分别提升2.92%~15.28%,沉降量提升幅值为2.39%~10.46%,但加固效率均有所下降。该试验成果为真空预压法处理废泥浆提供了全新的方法参考,具有较大的实际工程意义。

盐碱地区固废加筋水泥土支护体系的应用研究

将建筑固废和纤维按一定配合比添加到水泥土中混合后,制备出性能远优于普通水泥土的高性能水泥土,弥补了普通水泥土存在的抗拉性能差、收缩性大等缺陷。通过将上述两种材料掺入水泥土进行加固处理,同时探索应用于盐碱地区支护体系中。凭借原材料价格低廉、施工方便的优势,既达到实际工程强度又降低工程的整体造价。文章主要介绍了掺建筑固废纤维加筋水泥土的发展现状和影响,掺建筑固废加筋水泥土在支护体系中的应用,以及掺建筑固废加筋水泥土应用于支护体系中的发展趋势。

土工合成材料与土界面作用特性的研究

土工合成材料加筋土工程中 ,土工合成材料与填料的界面作用特性是最关键的技术指标 ,因此利用直剪试验和拉拔试验研究土工合成材料与填料的界面作用特性是非常必要的。本文以 5种不同种类的国产土工合成材料为加筋材料 ,以砂和石灰粉煤灰为填料 ,通过直剪试验和拉拔试验比较各种国产土工合成材料与填料的界面作用特性 ,得到一些有益的结论 ,可指导土工合成材料的优选和研究加筋机理。

土工格栅加筋土挡墙试验研究

采用在墙面板背后安装土压力盒以及在土工格栅上安装柔性位移计的方法,对某高速公路加筋土挡墙水平土压力和土工格栅拉筋位移进行了系统测试。试验研究表明,施工期间土工格栅加筋土挡墙墙背土压力随填土高度的增加而增大,增长速率逐渐减小,其数值均小于理论计算结果,沿墙高分布形式与计算结果有较大差别;土工格栅拉筋在施工期应变变形较大,工后应变非常小,挡墙下部土工格栅拉筋端部应变随填土高度变化较大,在加筋体锚固区末端存在过渡区,其工程特性逐渐向非加筋体填土过渡。根据试验结果对土工格栅加筋土挡墙施工控制及关键技术提出了相关建议。

桩网支承路基受力及加筋网垫变形现场试验研究

以武广客运专线DK2 059＋560为试验工点,进行桩网支承路基的现场填筑试验,研究路基应力传递及格栅变形特性。研究结果表明：桩网支承路基结构的沉降量较小,是1种有效处理软土和松软土地基的方法;在垫层上方路基存在明显的土拱效应,本工点的土拱高度在1.6-1.9 m之间;桩间土存在一定反力;桩间土和桩帽应力分布不均匀,桩间土4桩形心处应力比2桩中点处略小,桩帽形心处应力相对角点处应力略小;桩帽附近垂直于桩帽边的格栅肋条应变略大,4桩形心附近格栅的应变略小,下层格栅的应变大于上层;边坡处格栅的应变大于路基中心处,上层格栅防止边坡滑动的作用更大。与英国、北欧、日本及德国规范的计算结果比较,试验工点的桩间土竖向应力和承担荷载比例实测结果与德国规范球形拱理论计算结果较为接近。

土工合成材料加筋的试验研究

以 6种不同种类的国产土工合成材料为加筋材料 ,即针刺无纺土工织物、涤纶纤维经编土工格栅、玻璃纤维土工格栅、单向塑料拉伸土工格栅、双向塑料拉伸土工格栅和土工网 ,进行三轴试验比较各种土工合成材料对砂的加筋效果 ;进行直剪试验和拉拔试验比较各种土工合成材料与填料 (砂和石灰粉煤灰 )的界面作用特性 ,得到一些有益的结论 ,可指导土工合成材料的优选和研究土工合成材料的加筋机理。

草根加筋土的室内三轴试验研究

用室内三轴试验方法研究了草根加筋土的应力-应变及强度特性,探讨了在不同加筋情况下草根加筋土抗剪强度指标的变化规律,分析了素土和草根加筋土的变形破坏模式以及筋材在土体剪切过程中的阻抗机理。试验结果表明:(1)草根加筋土的强度和抵抗变形的能力较素土有显著的增强;(2)对于抗剪强度指标,与素土相比草根加筋土的内摩擦角变化较小(相对变化率绝对值在11%以内),但黏聚力增长较大(最大可达9倍);(3)在草根加筋层数一定的情况下,随着加筋量的增加,草根加筋土的主应力差值、抗剪强度值以及黏聚力值呈现先增加后降低的趋势,亦即加筋层数相同时存在最佳含根量。本研究结果对于深入认识植被护坡机理和合理选择植被密度具有指导意义。

塑料土工格栅加筋土抗拉拔特性试验研究

塑料土工格栅的加筋效果好于其它筋材的原因在于其表面结构特性,它与土之间不仅存在表面摩擦力,而且还存在着镶嵌咬合力,从而增强两者的相互联系,提高接触效率。通过筋材拉出行为试验,进行塑料土工格栅受拉时表面摩擦力分布特征的研究。提出将塑料土工格栅与土体之间摩擦应力的发展过程分为四个阶段的观点,即起始阶段、发展阶段、局部屈服和完全屈服阶段。指出在高围压或长埋深的情况下,筋材会出现拉断破坏,这时的摩擦应力至多经历前三个阶段,而不具备完整的四阶段应力发展模式。

聚丙烯纤维加筋灰土的三轴强度特性

加筋技术作为20世纪一项重大发明,广泛运用于挡土墙、堤坝、桥台、护坡等工程中。加筋技术的快速发展推动了加筋材料的快速演变,催生了土工织物、土工格栅、土工格室等一大批土工合成材料,但加筋材料有一弱点:即筋材与填料间容易出现潜在破坏面。过去填料使用的是黏土、砂土,其强度都比较稳定,时间对其强度的影响极小。对于灰土这一类材料,其强度受时间影响较大,是否适于作为加筋土填料需进行研究。选取聚丙烯纤维作为加筋材料,研究了聚丙烯纤维加筋灰土的强度与变形特性。试验中,将3种不同百分比(0.05%,0.15%和0.25%)的聚丙烯纤维分别掺入到灰土比为1:9,2:8,3:7的灰土试样中,配制试样。通过三轴试验研究了不同纤维加筋率、不同灰土比、不同龄期及不同围压对加筋灰土的影响。试验结果表明:与普通的灰土相比,聚丙烯纤维加筋灰土其峰值偏应力和抗剪强度均有不同幅度提高。

格栅加筋土工作机理的试验研究

加筋土的设计理论落后于工程实践,为了改变这种现状,必需弄清加筋机理。采用大型叠环式剪力仪进行了土工格栅的拉拔试验,分析了格栅与填土之间界面的特性,它是了解加筋作用的关键。研究表明,界面产生了2方面的影响:界面本身的摩阻力对土体侧向变形的约束作用增强了土体抗变形的能力;界面对筋材两侧一定范围内土体的应力状态进行了改变。前者可称为直接加筋作用,后者可视为对土体的间接加固作用。这种间接加固是由于界面受剪时扰动了界面两侧一定范围土体内的颗粒,促使加筋土体强度的增大。试验测得了这种影响范围的大小,它有助于确定筋材布置的合理间距。同时进行了仿真的数值分析,加强了对上述加筋机理的认识。通过三轴试验,对由筋材、填土和界面组成的加筋土体的整体性状也进行了研究。上述成果将为建立合理的设计方法提供理论依据。

高填方土质边坡中竹筋的应用研究

简要介绍了加筋土的特征及竹筋的物理特性。目前,加筋土工程所采用的土工合成材料价格较高,导致加筋土技术的应用受到很大的限制。为了在西部山区因地制宜、就地取材的利用加筋土技术,本工程引入竹筋代替普通的土工合成材料应用于加筋结构中。结合攀枝花学院内高差33m、长175m的土质加筋高边坡采用竹筋的工程应用实例,重点介绍了竹筋的工程特性、竹筋的选材以及采用"沥青煮"对竹筋进行防虫防腐处理的方法;介绍了高填方土质加筋边坡的施工要点、滤水、防冲刷等构造措施及边坡竣工后的位移监测等关键环节。此外,利用理正岩土软件对边坡进行了稳定计算以及利用ANSYS对边坡进行有限元数值模拟分析,肯定了竹筋在高填方土质边坡中的应用的可行性及对于改善生态环境的意义。

横-竖筋带布置对地基影响的试验研究

分别针对纯砂地基、水平加筋地基和新型三维立体加筋(简称横-竖加筋)地基进行了多组模型试验。主要研究了单层横-竖加筋深度和横-竖加筋层数对地基的影响,并通过与水平加筋地基的比较,结合横-竖地基砂土滑移面的形状,初步分析了横-竖加筋地基的加固机制。试验结果表明,同等试验条件下,横-竖筋的加筋效果较水平筋的好,对于单层横-竖加筋地基,加筋效果随加筋深度的增加而减弱,加筋深度超过一定范围后,加筋对地基受力性能的改善不明显。对于多层横-竖加筋地基,随加筋层数的增加,承载力增加,沉降减小。

考虑地震时程的加筋土挡土墙动力分析

针对我国加筋土挡土墙设计中对于地震时程对加筋土挡墙的动力响应认识模糊的问题,基于有限差分数值分析软件FLAC,对一座高6 m的土工格栅加筋土挡土墙进行了数值模拟,填土采用莫尔-库伦本构模型,土工格栅采用FLAC软件自带的Cable单元模拟,数值分析模型采用加拿大皇家军事学院的加筋土挡土墙振动台试验进行了验证,模拟分析时考虑了地震持续时间、地震波和地震峰值加速度的影响。数值计算结果对比了我国现行《公路加筋土工程设计规范》和美国FHWA设计规范的计算结果,研究表明:加筋挡土墙的土工格栅拉力和面板侧向位移随着地震持续时间的增加而增大,地震时程对加筋土挡土墙的受力和变形有较大的影响。地震加速度沿挡土墙高度有明显的放大效应,随着挡土墙高度增加,水平加速度的放大倍数逐渐增大。对于高度比较大的加筋挡土墙,传统的拟静力设计法采用单一地震系数的做法还有欠合理性,地震时程的影响应该在设计中得到充分重视。

考虑施工过程的土钉支护土钉轴力计算及影响参数分析

结合土钉支护边开挖边支护的特点,分析土钉支护施工中的开挖效应,阐述讨论土钉力增量的变化对土钉支护施工过程分析的意义。定义开挖影响面为施工过程中土体开挖时边坡内部土体滑动趋势最明显且土钉轴力增加最多的面,定义开挖土压力为以开挖影响面为边界的土块体作用在土钉支护上且由土钉承担的力,建立以开挖影响面及其上土钉力增量为主要研究对象的施工阶段土钉支护分析模型,给出施工过程中土钉轴力的计算方法。与应用其他方法计算得到的Clouterre项目1号墙建造过程中土钉力及量测值进行比较,计算结果与量测结果吻合较好。此外,利用该方法对土性、基坑剖面几何形状和土钉设置等影响因素进行分析。分析表明,所提方法符合施工过程中土钉受力的变化规律,是一种可行的、实用的土钉轴力分析方法。

加筋风砂土扩展基础的抗拔试验与位移控制计算

承受上拔荷载的扩展基础,可以用上拔位移或上拔荷载作为设计控制条件。在典型沙漠地区进行调研和现场采取土样,进行土工格栅与风砂土的摩擦特性试验,通过室内模型试验研究了上拔荷载作用下土工格栅加筋风砂土地基扩展基础的力学性能,包括荷载、位移、变形、破坏机理和承载能力的研究,提出了有效的土工格栅加筋形式:平铺一层和二层土工格栅。在上述研究基础上,对上拔位移机理进行了分析研究,提出了上拔位移计算模型和上拔位移控制的分析计算方法。

加筋土强度影响因素的试验研究

通过室内大三轴试验方法,对加筋土强度影响因素进行了研究,探讨了在不同加筋情况下试样强度的变化规律。试验结果表明:加筋作用的效果随着轴向应变增大而作用越明显;对于强度较低的试样,加筋后强度提高明显;对于同一试样,加筋材料本身强度越高,加筋效果越明显;对于同一种加筋材料,加筋层数越多,筋层间距越小,加筋效果越明显;试样自身的密实度越高,加筋效果越明显。

基于弹性地基梁理论的土工格室加筋体变形分析

在土工格室处理软土路基加固机制研究的基础上,针对土工格室加筋体的受力变形特点,将格室体视为置放于Winkler地基上的连续长梁,基于传统的弹性地基梁理论,建立考虑水平摩阻力影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程,并给出其幂级数解答,从而得到了土工格室加筋体在集中荷载作用下的变形计算方法,为土工格室加固处理后的软土路基沉降计算提供了依据。理论与试验结果对比分析表明,在格室体变形分析中不计水平摩阻力的影响将夸大格室体在荷载作用下的竖向变形,计入水平摩阻力影响后理论与实测曲线吻合更好。

某加筋土边坡稳定性系数影响因素的敏感性分析

加筋土边坡的稳定性不仅与地震影响系数和填土的粘聚力、内摩擦角、重度有关,而且与筋条铺设的间距、筋条的长度等因素有关。本文通过对某加筋土边坡工程的稳定性计算,分析了各因素对边坡稳定状态的影响程度,得到地震影响系数的敏感性为-1.47,填土粘聚力的敏感性为0.014,填土内摩擦角的敏感性为0.039,填土重度的敏感性为-0.01,筋条水平间距的敏感性为-0.02,加筋筋条长度的敏感性为0.033。这一研究结果为边坡设计提供了依据,具有一定的实用价值。

加筋土筋材工程特性试验研究

通过对常用于加筋土工程的 4种典型筋材——土工格栅、土工带、土工网和土工布进行不同法向荷载作用下的拉拔试验、加—卸载多循环应力—应变关系试验、长期加载蠕变试验 ,得出了这 4种典型筋材的工程特性指标 ,对实际加筋土工程具有重要参考作用。