水泥-石灰-磷石膏固化赤泥的路用基层性能

基于磷石膏硫激发作用水泥-石灰固化赤泥,开展了固化赤泥无侧限抗压强度、抗劈裂、抗回弹力学性能和干湿、冻融耐久性能等路用性能的室内试验,探究了该固化赤泥应用道路基层的可行性。试验结果表明:采用固化剂配比m水泥∶m石灰∶m磷石膏=8∶2∶2的固化赤泥路用基层性能最佳,7 d无侧限抗压强度为4.18 MPa,满足基层强度要求;28 d劈裂强度和回弹模量分别为0.256、1020 MPa;五级干湿和冻融循环后,质量变化率<2%,强度损失指标BDR均在80%以上。压汞试验从微观揭示了磷石膏反应产生的钙矾石,通过填充孔隙(0.1~1μm),增强固化赤泥强度;过量钙矾石使得固化赤泥体积膨胀,产生微裂缝孔隙(1~10μm),强度性能劣化。综合固化赤泥性能试验结果,使用m赤泥∶m水泥∶m石灰∶m磷石膏=100∶8∶2∶2配合比制备的固化赤泥替代传统路面基层材料是可行的,拓宽了赤泥综合利用的途径。

湖域明挖隧道深基坑开挖与支护稳定分析

阳澄湖隧道基坑工程具有土方开挖量大、地质条件差以及所处位置特殊,紧靠京沪高铁丹昆特大桥的特点,严重影响基坑开挖安全和开挖进度。工程设计采用分级放坡开挖,边坡采用网喷+土钉联合支护结合井点降水的开挖支护方案。针对基坑稳定问题,采用理正岩土软件对基坑边坡两个典型断面的整体稳定性、抗隆起稳定性和抗突涌稳定性进行验算。同时使用FLAC3D数值模拟软件对基坑开挖过程进行了模拟,对基坑开挖引起的地表沉降、边坡变形、塑性区开展等结果进行计算,验证了基坑施工的稳定性。

天然沉积中间土的力学特性研究

长江口北岸天然沉积土主要由粉粒和细砂粒组成,其渗透系数介于10-7～10-3cm/s之间,既不属于完全排水的砂性土,也不属于完全不排水的粘性土,针对这样的天然沉积中间土的我国研究并不多见。通过大量的物理力学试验,探讨了天然沉积中间土的物理力学性状,结果表明天然沉积中间土具有类似于软粘土的物理性质,但原位静力触探试验显示其天然沉积中间土的原位强度却与天然含水量分布在塑限附近的硬粘土差不多。研究结果亦表明颗粒分布对天然沉积中间土的原位强度有较大的影响。同时采用灰理论中的关联度分析,对这类中间土物理状态指标与力学特征指标间相关性进行了分析,认为孔隙比用于亚砂土稠度划分,含水比用于亚粘土、粘土稠度划分更加合理。

加筋土挡墙在公路工程中应用研究

根据加筋土的工作机理，研究了加筋土挡墙的稳定性验算方法，提出了适合于合成材料加筋土挡墙的内、外稳定性分析验算方法及公式，考虑了粘性填土的粘聚力、加筋体布筋形式及分项修正系数．本文对从事这一领域的工作人员，以及今后规范的修订具有参考价值．

群桩间“加筋与遮帘”相互作用研究

提出了桩间“加筋与遮帘”作用的计算方法 .单桩的桩土作用关系采用荷载传递曲线 ,根据弹性理论Mindlin方程求解群桩间相互作用 .依据弹性叠加原理 ,建立了杆系结构有限单元法与荷载传递迭代法相耦合的群桩沉降计算混合法 .在编制的群桩沉降分析计算程序GPSA1中 ,采用本文提出的计算方法成功地计算了群桩间的“加筋与遮帘”作用 .同时 ,在计算桩间影响系数时 ,考虑了桩周介质压缩层厚度有限的边界条件 .本文的计算方法 。

加筋粉煤灰的力学特性室内试验研究

通过室内试验，研究了粉煤灰的强度、变形及稳定性，以及加筋粉煤灰的力学特性．提出了压实粉煤灰本构关系接近邓肯ＥＢ模型，并求出了模型参数．还成功地采用了一双曲线模型模拟了筋带与粉煤灰接触面的剪切滑移非线性特征．

粘土与加筋材料界面作用特性试验研究

土工合成材料加筋土工程中 ,土工合成材料与填土的界面作用特性直接决定加筋土结构的内部稳定性 ,所以土工合成材料与填料的界面作用特性指标是最关键的技术指标。通过对粘土与聚丙烯土工带在不同含水量、剪切速率下进行不同法向荷载作用下的剪切试验 ,得出了高液限粘土与筋带之间的剪切特性 ,讨论了法向应力、剪切速率及含水量对界面剪切特性的影响 。

强夯技术处理饱和土地基的试验研究

根据强夯加固饱和土地基的机理 ,依托一工程实例 ,以及强夯效果检测的实测数据 ,系统研究了饱和粘性土地基强夯后的强度特征 .在强夯检验中 ,采用了原位和室内试验测定强夯后土的强度和压缩性 ,并对试验数据进行了统计分析 .原位试验指标的随机特性采用左截尾正态分布的概率密度函数来描述 .根据结构可靠性分析原理成功地提出了地基土失效点概率的概念 ,并将其应用于强夯加固效果的综合评定 .最后 ,对强夯加固饱和土地基失败的原因进行了分析 ,并对强夯地基强度随时间的增长而增长 ,即时效性这一新的领域进行了初步探讨 .

大直径钻孔灌注桩桩侧极限摩阻力研究

根据试桩静载荷试验及桩身应力测试结果和对桩侧极限摩阻力预测技术系统的分析 ,研究了粘性土中大直径钻孔灌注桩 (LDBPs)的桩侧极限摩阻力的预测方法和指标确定。针对硬粘土或超固结土 ,提出了不排水强度指数的概念 ,综合了粘性土不排水条件下的内摩擦角和粘聚力。基于这一概念 ,对传统的“α法”进行了扩展 ,使之成功地应用于粘性土中LDBPs桩侧摩阻力的预测。同时还对用SPT锤击数N预测粘性土中LDBPs的桩侧摩阻力进行了统计分析 。

高速公路地基沉降反演分析

基于竖向排水体饱和土地基固结理论解答,提出了考虑地基排水井加固区下卧层修正的路堤沉降数据反演地基固结特性的计算方法.比较了室内实验数据与对应现场反演计算参数,得出了反演分析固结系数相对高出室内固结试验成果1～2个数量级.运用这一成果,预测路堤中线下地基固结沉降历时曲线与实测沉降曲线很好吻合.因此,反演计算分析得到的海相沉积土的固结系数相对室内固结试验数据更加合理.

天然沉积粉质土压缩特性研究

采用自由活塞薄壁取土器自地表至深度70m取得不扰动原状粉质土样,通过一系列物理力学试验,对比分析了天然沉积粉质土与天然沉积粘性土的异同。明确了位于塑性图A线下方的粉质土的重塑压缩性状可以用孔隙指数进行归一化,其孔隙指数和固结压力的关系与基于塑性图中位于A线上方的粘性土试验数据提出的固有压缩曲线一致。但是,天然沉积粉质土的天然沉积状态线位于普通粘性土的天然沉积压缩线的上方。结果表明,天然沉积粉质土比天然沉积粘性土有更高位的结构,灵敏度更高,更易于受到取样扰动的影响。

海相沉积粉质中间土的物理状态

长江河口地区通启高速公路工程地质研究发现,该区域广泛分布海相粉质中间土,其液性指数与一般海相软粘土相似,具有较高的原位强度、较低的塑性和显著的结构性,而其粒度分布、强度特性、压缩性和塑性图与海相软粘土明显不同.采用主成分与主分量分析,对海相粉质中间土的多指标反映其土性信息的能力进行了分析.分析结果表明,采用液性指数划分其稠度的传统方法不尽合理,而采用F孔隙函数确定其物理状态更加合理.根据物理状态指标与工程力学特性的相关性,建立孔隙函数划分中间土物理状态新方法.通启高速公路工程实践表明,海相粉质中间土具有良好的力学特性,不应隶属于软粘土地基.

近似解析解与杆系单元有限元耦合分析单桩沉降

在单桩沉降计算理论系统分析的基础上 ,提出杆系结构有限单元法与近似解析解相耦合的混合法 ,并编制计算程序SPSA2。采用双曲线模型 ,考虑桩身与桩周边界上的剪切滑移非线性。采用指数函数 ,模拟桩周介质的非均质性。提出LDBPs有效桩长的概念 ,系统分析有效桩长与桩顶容许变形的关系。

加筋粉煤灰高支挡结构有限元分析

采用有限单元分析的数学方法，应用弹性非线性岩土模型，成功地对一加筋粉煤灰支挡结构力学性状进行了分析，计算过程模拟了逐层施工．数值计算结果与原位测试基本一致，并为加筋土技术应用于大型、重要工程提供了技术基础．

群桩荷载位移特性研究

将杆系结构有限单元法与荷载传递迭代法相耦合,形成一桩基沉降分析计算的混合法。采用近似解析解中RandolphandWroth’Model与双曲线模型相结合,模拟桩身与桩周介质边界上剪切滑移的非线性。桩间相互作用采用弹性理论Mindlin方程解答计算,并考虑了桩间“加筋与遮帘”作用。桩周土介质非均质性特征,采用指数函数模拟。分析了刚性承台下群桩桩数、桩长、桩间距和桩土模量比等群桩工作特性的影响。尤其是桩台基础沉降对群桩相互作用影响机制的研究,对桥梁拼接等对桩基础沉降要求严格的工程有重要的借鉴意义。

高路堤路面结构纵向裂缝分析

分析了某高等级公路粘性土高路堤面层开裂的原因及机理。根据室内、外试验结果，重点阐述了高路堤粘性土物理状态改变和土体内部力系平衡变化引起的路堤结构的变形稳定性问题。原位变形监测发现粘性土高路堤的自身压缩变形历时３ 年尚未稳定。最后，提出了高路堤粘性土填筑技术中应注意的几个问题。

某合成材料粘性土加筋挡墙失稳原因分析

分析了粘性土加筋土挡墙失稳的原因,阐述了合成材料粘性土加筋挡墙的设计、验算、参数取值以及分项修正系数。此外。

Study of pile shaft resistance in clayey soils

Based on principal component analysis, the rules of clayey soil's behaviors affected by varied indices were studied. It was discovered that the common method of the single liquidity index IL used to determine the consistency of silt-clay or silt-loam was not rational. It was more rational that the liquidity index IL combined with the void ratio e characterized the behavior of silt-clay. Similarly the index of e depicted the nature of sandy loam more rationally than IL. The method of predicting the pile shafted resistance by the two indices of e and IL, which was more accurate, was obtained by the methodology of back propagation (BP) artificial neural networks combined with principal component analysis. It was also observed that the pile shaft resistance increased with the increase of depth within a critical affect-depth ranging from 20 to 30 m, and the harder the clayey soil consistency was, the shallower the critical depth was.

统一的地基沉降速率分析方法

为了确定堆载预压法处理公路路基的卸载时机,提出了一类适用于欠载、等载和超载不同预压方式的沉降率分析通用表达式.然后,基于线性压缩的Terzaghi一维固结理论,提出了一种针对超载预压卸载时刻地基超静孔隙水压力回弹区和压缩区的分析方法,引入了地基残余沉降修正系数,推导出适用于欠载、超载不同预压方式的地基附加沉降量计算方法,进而得到基于线性沉降率的统一沉降率模型.结果表明:同等工后沉降下,欠载预压沉降率相对等载预压降低,预压时间延长;超载预压沉降率相对等载预压增大,预压时间缩短.最后,揭示了不同水平工后沉降和软土层厚度等对欠、超载预压沉降率分析的影响机制.

加筋土支挡结构数值分析研究

本文对一加筋土挡墙进行了有限单元分析，墙后为砂性填土，筋材为聚丙烯工程带。数值分析结果与原位测试的对比分析表明，破裂面近似平面滑动情况，土压力呈线性分布且在墙体下端小于传统理论土压力值。同时，本文还讨论了剪胀性等因素的影响。