海积软土排水固结机理分析

从海积软土微观结构入手,通过电子扫描显微镜(SEM)、压汞等试验发现,原状软土中孔隙和大于1 000 的小孔隙较多,微孔隙次之。随着固结压力的增加,中孔隙变为小孔隙,土体含水量也很快降至液限左右,孔隙中主要含水类型为结合水;结构单元体等效直径也随固结压力的增加而增大。由于孔隙水类型不同,随着固结压力的增大和时间的延续,软土渗透系数 K呈幂指数递减关系,固结变形曲线上有明显转折点,次固结系数也随固结压力发生非线性变化。由此可见,海积软土排水固结过程中渗透系数、变形特性、次固结系数及孔压变化规律与孔隙水类型的改变密切相关。

海积软土固结过程中微观结构变化特征分析

本文通过不同固结压力下海积软土所得的SEM照片,采用结构单元体和孔隙的大小、形态及定向性参数,分析了海积软土在固结过程中微结构的变化特征。发现随着固结压力的增大,不同类型的孔隙反映不同,含水类型也随之改变,孔隙形状变得细长,但定向性变化不大;结构单元体在固结过程中不断变大,平面形状以扁椭圆形为主,定向排列越来越明显。

天津地区海积软土结构强度及其对力学特性的影响

海积软土是一种结构性土 ,具有结构连结强度。其压缩曲线呈现出超固结土的压缩曲线形式。强度曲线为二段折线 ,在应力小于σ′k 时表现出超固结土的力学特性。而当应力水平高于这一临界值时 ,表现出正常固结土的力学特性。对其结构连结的成因进行了简单探讨。

排水固结法加固软基变形简化计算分析

插板和砂井堆载预压是处理软基有效方法之一,现有的沉降变形计算方法大部分采用轴对称理论的解析解和以太 沙基或比奥固结理论为基础的数值解,仍较为复杂。根据软基排水固结机理,采用固结度等效原理,对渗透系数进行调整,把 砂井(插板)地基简化为均质成层地基。运用有限元对某软土路基处理工程进行简化计算,并和监测结果进行对比分析,对简 化计算方法进行验证。发现具有较好的准确性,为实际软基处理工程的沉降变形分析提供了一种简单实用的方法。

水泥加固海积软土影响因素试验研究

由于沉积环境和物质组成的差异,不同地区软土以水泥作为固化剂加固效果差别较大。从土质与掺入料两个方面的影响因素出发,进行了大量的室内试验研究,试验结果表明广州番禺软土水泥土当水泥掺入比高于16%后,其强度增长速率缓慢;水泥土无侧限抗压强度随软土粘粒含量的增加大体呈降低趋势,但当粘粒含量一定时,水泥土无侧限抗压强度存在峰值含水率,当含水率超过峰值时,其强度变化不明显;对比分析不同有机质含量的水泥土试验结果发现软土中有机质对水泥加固土强度的影响远大于对其变形模量的影响,加入掺入比>2%的石膏可以有效改善高有机质含量软土的加固效果。养护条件对水泥土强度有一定影响,软基处理设计时应考虑实际水泥土桩桩身强度与室内试验结果的差异。

青藏高原矿产资源的分布、形成及开发

通过分析青藏高原矿产资源的分布及储量,探讨青藏高原的成矿作用,指出青藏高原矿产资源极为丰富,能够作为我国"东部经济带"的战略资源接替基地,这对于保证我国矿产资源的可持续供应具有举足轻重的地位。但青藏高原生态环境脆弱、开发成本高、难度大,应坚持科学发展观,加速青藏高原优势矿产资源的勘查和开发,处理好资源开发与环境保护的关系。

某港口工程地基处理中的强夯振动效应研究

强夯法是地基处理的一种常用方法,而强夯施工振动往往是制约强夯法应用的关键。结合沿海某港口工程地基处理中的强夯振动工程实例,介绍了强夯法地基处理引起的振动在土中纵、横向的传播和衰减情况。根据实测结果,分析了强夯振动对周围环境的影响,并建议了振动的防治措施。此外,还针对深度方向上的处理效果提出了分带方案。

近代海积软土结构性及弹-塑性模型研究

土的结构性数学模型是 2 1世纪土力学的核心问题。本文分析了近代海积软土的结构性以及其塑性体应变硬化和塑性偏应变硬化的机制 ,建立了弹塑性本构模型 ,模型采用了具有双硬化参数的屈服轨迹及含结构性参数 m的塑性应变方程。

岩石单轴抗压强度优势尺寸及尺寸效应

对中硬岩石和软岩/硬土进行不同尺寸试件的单轴抗压强度试验研究结果表明:中硬岩石破坏形式呈典型脆性劈裂破坏特征,软岩/硬土呈现剪切破坏和部分碎裂破坏形式;无论硬岩还是软岩/硬土,单轴抗压强度的离散性与岩性和试件尺寸密切相关。通过岩石微观机理与宏观特征对其抗压强度尺寸效应进行了分析,提出在工程设计中应考虑岩石的优势尺寸及尺寸效应所带来的强度差异问题,以为工程的经济合理性与安全提供有效支撑。

三轴应力下水对泥质砂岩力学特性影响的试验研究

复杂应力状态下泥质砂岩遇水软化,严重降低围岩承载力,导致围岩破坏范围和变形压力增大,严重威胁输水隧洞运行期安全。为此,以兰州水源地输水隧洞泥质砂岩为研究对象,开展了不同浸润时间下的三轴压缩试验研究。试验结果表明,随着浸润时间的延长,泥质砂岩岩样峰值强度和残余强度对围压的敏感程度逐渐降低,水在一定程度上降低了峰值强度和残余强度对围压的敏感程度;浸润前期,残余强度随浸润时间的降低速率明显小于峰值强度随浸润时间的降低速率,水对泥质砂岩岩样峰值强度的软化作用较为明显;泥质砂岩岩样的峰值强度、残余强度和弹性模量均随浸润时间的增长呈负指数关系减小;随着围压的升高,浸润时间对弹性模量的影响程度逐渐减弱,围压升高在一定程度上降低了水对泥质砂岩岩样弹性模量的软化作用。

天津海积软土结合水固结分析

当前近代海积软土工程沉降分析仍以传统的太沙基单向渗透固结理论为基础。而海积软土有其特殊工程地质性质 ,如 :高孔隙比、高含水量、高压缩性、低渗透性 ,计算结果很难与实际情况相符合。本文从微观角度入手 ,根据压汞和SEM资料分析影响软土固结的本质因素 ;最后借助单向压缩实验 ,对比理论固结曲线与试验压缩曲线 ,分析产生偏差的原因 ,阐述了海积软土固结机制 ,提出结合水固结新概念。

软土中结合水与固结、蠕变行为

采用宏观力学行为和微观结构定量分析相结合的方法,论文探讨了饱和软土中结合水对其固结、蠕变的影响。首先,采用SEM、压汞及最大吸水量等量测技术,对各级荷载下软土的孔隙级配进行了分析,并对淤泥土固结变形过程中微观结构变化特征进行定量研究,发现伴随着结构强度逐渐丧失和固结过程中不同类型孔隙水的排出,并对软土孔隙中的自由水及结合水进行了划分。其次,通过高压固结试验发现软土的固结过程明显存在两个阶段,前者主要与自由水有关,而后者则与结合水的行为有关。通过蠕变试验,分析了软土的黏滞系数η与结合水膜的厚度相关关系。

破碎围岩中输水隧洞双护盾TBM卡机分析及其脱困措施

为分析复杂工程地质条件下的TBM卡机事件原因及其脱困措施,以兰州市水源地建设工程输水隧洞T9+199.5附近典型的双护盾TBM卡机事件为例,首先通过详细调查卡机事故现场情况,确定此次卡机事件为TBM前盾、伸缩盾外壳受岩体挤压而造成;其次基于地质分析和计算力学方法,得到岩体的挤压变形主要由破碎围岩的碎胀导致,卡机部位主要为拱顶右上方和拱底左下方;最后结合力学分析结果和工程经验,选取侧导坑法作为卡机脱困方法,实现了此次TBM卡机的顺利脱困。研究结果可为类似TBM卡机原因分析及工程处理措施提供参考。

土钉技术在黄土状土边坡支护中的应用研究

分析了土钉支护技术的发展现状及其在边坡支护中的应用,阐述了其特点、适用范围、应用原理、组成及作用机理。为了研究该技术在永久性黄土状土边坡支护中的适用性,本文对涉县正日小区的永久性黄土状土边坡支护进行了设计,并在施工前进行了抗拔试验。试验结果满足设计要求,说明土钉支护技术可用于永久性黄土状土边坡支护中。其设计结果对类似边坡支护工程有一定的参考价值。

钻孔弹模测试技术的应用研究

利用改进的钻孔弹模计,结合云南某水电站工程,对测试点和工程工况条件进行了分析,对测试点位置、深度、方向的选择进行了探讨。对坝肩与坝基部位的岩体进行钻孔弹模测试,分析了变形曲线特征,讨论了如何选取合理的曲线段进行弹性模量计算,并与室内试验成果及承压板试验结果进行了对比分析。同时结合工程实际情况,通过对测试结果的综合讨论,为弹性模量和变形模量的取值提供了参考,为大坝建基面的选择提供依据。

FLAC强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

将FLAC强大的数值计算能力与强度折减技术相结合,以广义剪应变发展与数值计算的不收敛性作为边坡失稳的评价依据,利用FLAC计算结果的动态显示技术,描绘出了边坡失稳形态,为准确判定边坡的真实受力状态提供可靠的依据.通过对三交坪边坡不同工况下的稳定性分析表明,强度折减所确定的边坡安全系数与传统极限平衡法所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也极为相似,因此认为该方法是合理可行的.

数值模拟技术在工程降水中的应用研究

在掌握场地水文地质条件和抽水试验成果的基础上,利用Modflow建立了较为合理的渗流数值模型,分析了某工程井点降水中承压含水层水位随时间的下降过程。结果表明:①砂砾石层渗透系数为90 m/d,弹性释水系数为0.002m-1,计算结果与5口长期观测井的观测数据对比误差较小;②将降水区域扩大为3 000 m×3 000 m,采用第二类边界条件并增加5口降水井进行降水模拟,降深效果非常好。

边界条件对软岩力学有限元计算的影响

采用三维计算模型,模拟分析了西霞院软岩力学特性,对3种约束条件下的计算结果进行了对比:固定约束情况下中心柱作用面的竖向应力和竖向位移与不加约束情况下中心柱作用面的竖向应力和竖向位移接近;刚壳约束条件下中心柱作用面的竖向应力稍大。因此,在建立更复杂的计算模型时,可以用固定约束代替其他两种约束方式。

隧洞液压枕径向加压法试验修正方法研究

采用有限元数值模拟方法,模拟分析了古贤隧洞液压枕径向加压不同加载方式对岩体变形的影响。结果表明:混凝土弹性模量的增大,使混凝土板的传力效果越来越好,混凝土板与岩体接触更均匀、紧密,加在混凝土板的力更均匀地传递到岩体,因此岩体受压是个逐渐压密的过程。

海积软土变形特性及其结构性参数

海积软土压缩变形特性和剪切变形特性均受其结构性影响显著,其变形特征需要结合土体具体特性选择合适的考虑土体结构性的本构模型来合理模拟。对表征土体结构性的参数结构强度系数加以改进,不仅可用于描述偏应变对土体结构性的影响,而且可用于描述体应变对土体结构性的影响,能较好地反映出土体结构性逐渐被扰动的过程。