粉煤灰基地质聚合物力学性能及碱渣改性机理

为探索粉煤灰基地质聚合物的力学特性,通过12组胶砂试样的抗折和抗压强度研究NaOH掺量、养护条件、龄期和碱渣掺量对力学性能的影响,对比不同因素下试样胶砂表面孔隙特征,分析了碱渣对粉煤灰基地质聚合物体系的改性机理。结果表明:1.NaOH溶液过剩使强度降低;高温养护能提高强度;粉煤灰基地质聚合物的养护不需要太大的湿度。2.碱渣掺量小于27%时,对粉煤灰-NaOH体系强度有显著的改性作用。CaCO_3增大溶液碱性,减小胶砂流动性,影响地质聚合物的微观结构,有效改善体系收缩程度。3.可溶性含钙组分中Ca^(2+)参与生成C-SH凝胶,与地质聚合物协同作用提高胶结性,减小孔隙的连通性。

圆形地下连续墙的变形分析

圆形基坑围护结构的工作性状不同于条形基坑,其围护结构与土体共同作用的空间效应及时变性非常明显。针对软土地基中圆形地下连续墙结构敏感性大的特点,利用有限差分元软件FLAC3D根据实际工程情况进行数值模拟分析,分别对基坑施工的不同工况和支护结构的应力分布情况进行了分析,当圆形地下连续墙发生整体倾斜时,地下续墙上局部应力加剧的现象明显。并从基坑稳定性、支护结构内力、土压力分布和结构敏感性方面对比现场实测结果,进行分析,所得结论为类似工程施工提供理论依据和参考。

C-S-H凝胶对掺元明粉碱渣拌合土性能的影响

为综合利用工业废料——碱渣,将其与粉煤灰按一定比例混合,并掺加一定量的元明粉,制成碱渣拌合土。通过SEM、FTIR、EDS、XRD和无侧限抗压强度五种试验方法,对比分析不同配比下的试样外貌、结构特征及力学性能。研究表明:1经SEM和FTIR分析,强碱条件下碱渣拌合土有新物质C-S-H凝胶体生成。2经EDS和XRD分析,碱渣拌合土随元明粉相对掺量的增加,生成C-S-H凝胶含量和晶体含量也增多,且C-S-H凝胶生成量与Ca/Si比值大致呈正比增长关系。3随着C-S-H凝胶体生成量的增加,碱渣拌合土试件的强度也逐渐增大,但拌合土体强度并不是完全由C-S-H凝胶所提供。28d龄期C-S-H凝胶生成量使碱渣拌合土试样抗压强度达到2.4~5.33MPa,足可满足公路路堤填垫的承载力要求。研究结论为碱渣和粉煤灰的治理提出了新思路。

预应力管桩振动台试验的数值分析

为了研究地震作用下预应力管桩的抗震性能和提高预应力管桩的延性设计水平,通过进行预应力管桩振动台试验,了解有限桩基形式下振动特性,建立预应力管桩振动分析数值模型,模拟振动试验全过程。改变桩数量和输入不同地震波加速度峰值,探讨各种桩基础形式在地震作用下的反应及抗震性能。分析结果表明,对于4桩基础,在3倍桩径的位置出现桩身反向位移,在2.5倍桩径处出现桩身负弯矩,在4～9倍桩径的区域范围内会出现开裂弯矩,在5倍桩径的位置出现弯矩最大值,在15倍桩径位置之下开始桩身弯矩急剧减小,分析结果可为预应力管桩抗震设计、制造、施工提供可靠依据。

某高速公路路基边坡稳定性分析

对工程实例的路基横向滑移破坏,首先采用极限平衡理论确定边坡滑动的最危险滑动面,将可靠度理论与有限元强度折减法相结合,在考虑土体的弹塑性本构关系和塑性应变的情况下,对路基滑移安全系数、强度折减系数和可靠度指标进行耦合分析,阐述边坡失稳定机理,为工程治理提供可靠依据。

岩土参数随机场特性及线性预测

对利用随机场理论来研究岩土参数的几个基本问题进行了探讨 ,指出目前对岩土参数随机场的随机性描述存在半变异函数和相关函数两种理论方法 ,通过理论分析和推导研究了两种方法的内涵和联系 ,探讨了计算岩土参数的相关距离的几种方法 ,在此基础上证明加权最小二乘多项式可作为最佳线性预测函数 ,并通过大量实测资料进行了验证。

高液限粘土填筑高速公路路基的研究

针对高液限粘土稳定性差的性质，添加各种外掺剂，研究其混合土料的强度变化规律．采用室内试验分析比较、技术经济指标筛选和试验路段检验的综合分析方法，确定了外掺剂类型和实用的工程配比．研究结果认为，在高液限粘土中掺入4％的石灰所形成的石灰稳定土，达到了实际工程要求．并取得良好的经济效果．

随机场相关距离的研究

在对岩土参数随机场的随机性描述存在半变异函数和相关函数两种理论方法,这两种方法均可计算岩土参数的相关距离,前者描述了随距离的增加变异性增加,后者描述随距离的增加相关性减弱.通过理论分析和推导研究了两种方法的内涵和联系。

某圆形地下连续墙施工监测及分析

在软弱土层中修建圆形地下连续墙,主要的问题是支护结构的稳定性问题。通过对现场工程监测实测数据分析得到了在施工过程中圆形地下连续墙支护结构发生了整体倾斜现象,施工的误差对圆形地下连续墙的结构敏感性影响较大。且当圆形地下连续墙发生倾斜时,分布在墙体上的应力不对称。分析认为严格控制施工顺序,最大可能的减小墙体倾斜位移充分发挥圆形支护结构的抵抗变形的能力,是减小墙体倾斜位移最有效的办法,这样无论是从结构的安全还是经济方面来说都是有益的。

湖泊相软土真空堆载联合预压法的离心机试验研究

依托高速公路试验段真空堆载联合预压加固软土路基的现场试验,根据实际路基情况建立离心模型,对真空堆载联合预压加固湖泊相软土地基进行离心机试验,分析了在真空预压和堆载预压联合作用下软土路基的沉降规律,并将试验结果与现场监测结果进行对比,研究了两者沉降的关系。通过对比分析可知,采用真空堆载联合预压加固湖泊相软土路基,地基土在工期内的沉降占总沉降87%以上,加固效果明显;用该方法加固后软基的工后沉降发展缓慢,两年内工后沉降最多为2.5 cm,路堤断面沉降差不超过5 mm,不会影响公路正常使用;试验结果与现场实测值沉降趋势基本相同,但由于现场试验条件及离心试验误差影响,导致两者沉降值存在差异。

S.M.W支护结构的大变形数值分析

针对可回收的 S.M.W支护结构 ,文中基于 T.L 坐标 ,建立了初始构形的大变形增量有限元方程。引入自修正选代算法 ,用编制 FL SAC大变形程序 ,对 S.M.W支护结构的受力和变形特征进行了分析。为支护结构设计和选取支护结构参数提供了依据。

保定市设计地震动参数的研究

本文根据保定市及周围地区的地震地质环境 ,在地震危险性分析的基础上 ,采用等效线性一维波动方程进行土层的地震反应分析。给出 5 0年超越概率 6 3%、10 %、2 %基岩和地面的水平向峰值加速度、反应谱 (场址基本烈度Ⅶ度 )和地震影响系数最大值。该结果为抗震设计提供了可靠依据 。

夹心桩基坑支护大变形分析

针对可回收的夹心桩支护结构 ,基于T L坐标建立了初始构形的大变形增量有限元方程 .引入自修正迭代算法 ,用编制的FLSAC大变形程序 ,对夹心桩支护结构的受力和变形特征进行了分析 .为支护结构设计和选取支护结构参数提供了依据 .

新型采空区填充注浆材料的研制与性能试验研究

为探索碱渣利用新途径,研制开发了针对于采空区填充的碱渣-粉煤灰体系注浆材料。通过正交试验研究了粉煤灰与碱渣质量比(A)、液固比(B)与硅酸钠溶液浓度(C)对浆液主要性能的影响;并优选基础配比,利用石膏部分替代硅酸钠进行优化试验。结果表明:初凝时间受因素A影响最大,因素C对终凝时间及抗压强度影响最显著,流动度主要由因素B与因素C控制,析水率与结石率主要受因素A和因素B的影响;石膏替代量的变化对凝结时间、流动度和强度有显著影响。碱渣、粉煤灰、硅酸钠、石膏与水质量之比为1∶1∶1.04∶0.26∶1.65时,浆液综合性能最佳,满足采空区填充技术要求。

碱渣-粉煤灰基注浆液的制备及其影响因素研究

为了探索工业废料碱渣的利用途径,将其与粉煤灰按一定比例混合,并掺入水玻璃,制成一种注浆液,应用于矿山帷幕灌浆工程。设计9组正交试验和碱渣过筛范围试验,对影响因素进行了分析。结果表明:在选定的因素水平范围内,水玻璃浓度对抗压强度、流动度和终凝时间的影响最显著,碱渣、粉煤灰配比对结石率的影响最显著。碱渣过筛粒径小于2 mm、1 mm时,抗压强度基本相等;小于0.5 mm时,抗压强度提高约51%;小于0.25 mm时,抗压强度明显增大,提高约5倍。

复合激发下石膏对碱渣-粉煤灰浆液性能的影响

为有效治理碱渣和粉煤灰,利用两者制备新型注浆材料。通过室内试验,分析研究了由硅酸钠和石膏组成的复合激发剂当中,石膏掺量对注浆材料凝结时间、流动度、无侧限抗压强度和结石体抗冻融性的影响,并辅以SEM和XRD手段,对影响规律做出解释。结果表明:随着石膏所占比例增大,注浆材料性能整体趋势为凝结时间缩短、流动度降低、抗压强度上升,但石膏所占比例在10%之前,凝结时间和抗压强度呈相反变化趋势;石膏掺量越大,结石体冻融循环强度损失值也越大,且前5次冻融使强度下降最显著,之后下降趋势趋于平稳;掺入石膏后体系中有钙矾石生成。研究成果可为碱渣-粉煤灰注浆材料的改良与应用提供参考。

带桩帽的刚性桩复合地基受力性能研究

针对沿海公路改造工程中遇到的困难,提出带桩帽的刚性桩复合地基概念。根据实际工程项目,采用ABAQUS有限元分析软件,建立分析模型。分析了带桩帽的刚性桩复合地基中,桩土应力比、桩身轴力、桩身侧摩阻力和路基、地基中的竖向应力分布情况。研究结果表明,由于桩帽的存在,能大大减小桩顶的应力集中,带帽刚性桩的承载力比单桩有所提高。但其侧摩阻力曲线存在中性点,与刚性桩有所区别。

高液限粘土微结构分析与强度机理的研究

从土体的微结构出发,运用分形几何的理论,计算土体微结构状态的分维指标.并把计算所得的分形维数与土体的龄期相联系,得到他们之间的定量数学表示关系,给出一个判断土体强度的新方法,从而推动土力学的发展.

城市三维地基信息咨询系统的设计与开发

将地理信息系统（ＧＩＳ）作为城市三维地基信息咨询系统设计和开发平台，具体说明了系统设计的总体思路以及功能模块的建立．不仅可以实现岩土工程原始资料可视化的动态查询和 检索，同时，将原始数据与数学计算方法相结合，利用三维随机场模型，实现对拟建工程岩性参数指标的预测功能．系统应用后将为管理决策部门提供科学的结论和更高层次的决策支持信息，为各级建设企业提供信息咨询服务．