中国小兴安岭北部浅层滑坡地质与变形特征的研究

[目的]研究中国小兴安岭北部浅层滑坡的地质特征和变形特征。[方法]以穿越小兴安岭西北段的北安至黑河高速公路K178+530路段滑坡为例,采用地质勘察、地表GPS变形监测、路基和边坡土体地温变化监测等方法,研究分析滑坡的地质特征和变形特征。[结果]滑坡位于高纬度多年冻土区,区域内有岛状多年冻土层分布,由于大气降水、岛状多年冻土退化、区域气候条件和特殊的地质条件影响,滑坡每年5月末至11月初滑动,冬季处于稳定状态。至2014年1月,滑坡体中、后部滑动距离最大达113.32 m,滑坡体前缘向前滑动26.4 m。[结论]滑坡体中、后部滑动速率大于前缘,滑坡滑动方式为推进式,滑坡的变形具有季节性、间歇性和低角度等特点。

基于高密度电法的滑坡路段地基勘察与稳定性评价

准确地确定滑体的空间形态和稳定状态是制定滑坡治理方案的基础。在北黑高速扩建工程滑坡体勘察中,利用GPS卫星定位系统对山体滑坡路段的地形图进行了测绘,初步确定的滑坡体的周界。以主滑动面为中心线,布设了四条高密度电阻率法测线,并在特征点位置进行了地质钻探。利用高密度电阻率法测量反演结果结合地质钻探资料判断,该滑坡属于堆填土滑坡,一期工程的弃土带动其下坡积的粉质粘土沿基岩顶面产生滑动。利用GPS全球定位系统结合钻孔测斜管对滑坡进行了监测,准确地确定了滑动面位置,判断了滑体稳定状态,测得了滑体的移动方向及移动速率。

应用高密度电阻率法探查高纬度冻土区地基下岛状冻土分布

运用高密度电阻率法勘察北安-黑河高速公路沿线岛状多年冻土层,通过2DRES高密度电法反演软件对测得的数据运用进行最小二乘法反演,得到现场高密度电阻率图像,并结合现场地质钻探、温度测量等成果,对高密度电阻率法应用效果进行综合分析。结果表明:在岛状多年冻土层上、下限界面位置电阻率呈现明显的跳变,跳变值可达200Ω·m,且多年冻土层呈现明显的高阻性,一般在200Ω·m以上;在无多年冻土分布区域,电阻率变化比较平缓,无异常跳变现象;厚度大于4 m的多年冻土带,其上、下限位置电阻率值的跳变较大,一般在150Ω·m以上;高密度电阻率法探测所得多年冻土层的厚度、位置与钻探结果基本一致。研究结果表明:高密度电阻率法可快速、准确地查清岛状冻土的分布,为线性工程定位及采取相应工程措施提供准确参考。

活化胶粉对改性沥青性能的影响及作用机理

为探究活化胶粉(ACR)改性沥青在施工阶段的抗老化属性,采用次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_(2)O_(2))溶液对废胶粉进行化学活化并制备ACR改性沥青,借助物理实验和沥青流变实验对不同沥青的性能进行分析,并用傅里叶红外光谱(FTIR)实验对比活化前后胶粉改性沥青的官能团变化。结果表明,废胶粉通过化学活化后能够明显改善沥青的高温、低温性能、抗老化性能和储存稳定性;相比于未活化胶粉沥青,化学活化胶粉能显著降低胶结料的黏度;同时随着活化剂用量的增加,ACR改性沥青短期老化后的抗车辙因子、不可恢复蠕变柔量等性能指标有不同程度改善,储存稳定性提高,其中NaClO对胶粉活化表现出更好的活化效果;用NaClO和H_(2)O_(2)活化后胶粉改性沥青的改性过程为物理改性,通过增强胶粉与沥青的相容性达到提升沥青性能的效果。

三种典型冻土的电阻率特性对比分析

未冻土电阻率取决于土体干密度、温度、含水率、孔隙水电阻率,以及土体颗粒矿物成分、大小和胶结状态等。土体在冻结过程中部分孔隙水发生相变,使其电阻率特性不同于未冻土。为了深入研究冻土导电特性,对粉质粘土、粉砂和泥岩三种典型土进行冻土的电阻率试验,分别得到了3种冻土电阻率随含水率、温度、干密度3种因素的变化曲线。结果表明:冻土电阻率随干密度增大而减小。随着温度降低,干密度变化对冻土电阻率影响增大;随着含水率增大,干密度变化对冻土电阻率影响减小。

多光谱遥感的地温反演及岛状冻土区分割方法研究

受全球气候变化影响,国内东北高纬度冻土地区多年冻土退化显著,冻土融化过程中水分相态变化对土体的力学指标产生严重影响,导致多条高速公路路域滑坡、路基不均匀沉陷等地质灾害频发。为了研究岛状冻土区域分布规律,以北安至黑河高速公路K153-K183路域为研究区,分别选择覆盖范围2009年3、5、9月3景Landsat 7 ETM+影像数据,运用辐射传输方程法对研究区进行红外地表温度反演,得到研究区对应日期时刻地表温度图,分析了地温与NDVI、DEM的相关性。对反演的结果采用自然间断点分级法进行图层分类,通过对研究区地表温变分析和人工解译,获得对应时刻区域内的低温区分布图,对低温区进行相交运算,得到研究区2009年冻土分布图,经与北安至黑河高速公路冻土勘察结果比对,具有较好的一致性。

用土工织物散体桩加固季节冻土地区沼泽软土地基

以同抚公路青龙山农场支线试验路段为对象,研究土工织物散体桩加固季节冻土地区沼泽软土地基的应用效果。采用现场钻探得到试验路段沼泽软土的分布厚度,并对在不同深度取得土样进行室内物理力学试验;采用动力触探仪测试土工织物散体桩处理前后的试验路段地基土的强度变化。结果表明：在散体桩施工后,动力触探锥头阻力由0.5~5.0 MPa提升到5~10 MPa,复合地基桩间土的软土地基强度有了明显提升。在试验路段选择2个监测断面,在每个断面两侧路肩、中线位置设置沉降标,监测土工织物散体桩加固处理和路基填筑前后测点地基沉降量。结果表明：绝大部分沉降量发生在土工织物散体桩施工过程中和路基填土施工过程中,在路基填筑施工完成,并经历一个冻融循环后,地基沉降量明显减小,说明试验路段所采用的土工织物散体桩加固处理地基措施效果良好。

碎石桩加固松花江漫滩软土地基沉降特性分析

哈尔滨市松北区文化中心环路建设项目K1 ＋020～K1 ＋220路段地基为松花江河漫滩软土,土体含水量高、空隙比大,地基承载力低.以该路段软土地基为主要研究对象,从碎石桩加固地基的原理出发,采用地质勘察、室内试验、现场监测、理论分析的方法对碎石桩处理河漫滩软土地基效果以及河漫滩软土地基的沉降特征进行了研究.结果表明：碎石桩施工过程中,道路沉降速率较大,在9d内道路的沉降量达12 ～ 18 cm,碎石桩加速了软土地基的固结;碎石桩施工以后,道路的沉降速率明显减小,碎石桩显著地提高了软土地基的承载力.研究结果可以为河漫滩软土地基处理的设计与施工提供技术参考.

松花江河漫滩相软土的岩土工程性质试验研究

哈尔滨市松花江漫滩区软土由松花江曲流作用垂向沉积形成，属河漫滩相软土，其厚度分布不均匀，主要成分为淤泥质土、粉质粘土和粉砂土，具有显著的区域特点。以哈尔滨市松北区河漫滩相软土层为代表，研究区位于哈尔滨市松北区文化中心环路K1＋020--K1＋220路段，属于松花江河漫滩区，通过现场地质勘查得出研究区软土层的位置和厚度等；对各个深度的土样进行最基本的室内物理性质试验，其中包括天然含水率、天然密度、重度、液塑限以及颗粒级配分析等；对各个深度土样分别进行室内直接剪切试验，得到各土层的粘聚力和内摩擦角，以了解试验路段地基土的抗剪强度指标，从而揭示该类型软土的岩土工程性质。

利用自制环刀制作冻土三轴试件

冻土的力学试验中,因原状冻土有一定结构性,是重塑土无法替代的。因此制备出原状冻土试件的质量与速度关系到整个冻土力学试验结果的准确性与研究效率。本文介绍一种制备原状冻土三轴试件方法。此方法制备出的试件规格统一,且制件速度比传统方法高很多。同时也指出此制备方法的适用条件。

新工科背景下BIM技术在土建类专业教学中的可视化应用研究

针对土建类专业传统教学中存在的理论知识较难理解、实践教学开支大、操作复杂危险、实践过程不可逆、学生参与度不高等问题,本文提出了引入BIM信息化技术、建立BIM可视化教学平台的教学改革方法,将BIM技术的可视性、模拟性、信息化等优势,引入到土建类专业的理论教学和实践教学中,与基础理论课、专业理论课和实验实践课程相结合,打造土建类BIM可视化教学体系。

POE/SBS复合改性沥青高低温流变及疲劳性能研究

为解决苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青热氧和光氧老化的问题,本研究以聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,POE)为改性剂,分别加入2%、3%、4%和5%的掺量对SBS改性沥青进行复合改性,以研发一种新型高性能POE/SBS沥青。通过采用布氏黏度试验(Rotation Viscosity,RV)、频率扫描(Frequency sweep,FS)和温度扫描(Temperature sweep,TeS)、多应力蠕变恢复试验(Multiple Stress Creep Recovery test,MSCR)、线性振幅扫描试验(Linear Amplitude Sweep,LAS)和低温弯曲梁流变试验(Bending Beam Rheological test,BBR),对POE/SBS复合改性沥青老化前后流变性能进行对比分析。研究结果表明,POE的掺入可显著提升SBS沥青高温抗变形能力、弹性恢复性能,但却对低温和疲劳性能有轻微不利作用。综合沥青胶结料各性能要求,POE/SBS复合改性沥青的最佳配比为4%SBS+3%POE+0.1%硫磺。

岩沥青/植物油复合再生沥青的流变性能

针对现有植物油再生沥青的高温和弹性恢复性能不足的问题,利用岩沥青(Rock bitumen, RB)和植物油(Plant oil, PO)对老化沥青进行复合再生。通过三大指标和布氏黏度试验(Rotation Viscosity, RV)对再生沥青胶浆的物理性能进行分析,并通过频率扫描(Frequency sweep, FrS)、温度扫描(Temperature sweep, TeS)、多重应力蠕变恢复(Multiple Stress Creep Recovery test, MSCR)、低温弯曲梁流变(Bending Beam Rheological test, BBR)和线性振幅扫描(Linear Amplitude Sweep, LAS)等试验分别对再生沥青胶浆的高低温流变性能和疲劳性能的变化规律进行对比评价。结果表明,10%PO掺量可将沥青的常规物理性能基本恢复到老化前水平,但高温性能仍不足,RB/PO的复配可显著增强植物油再生沥青的高温弹性变形和恢复性能,并提高临界温度值(T);同时增大其屈服应变,延长疲劳寿命;此外,RB/PO的复配虽在一定程度上降低再生沥青的低温蠕变性能,但影响程度较低。综合考虑沥青胶浆的高低温和疲劳性能,10%PO和6%RB对老化沥青的复合再生效果最佳。

基于专思创融合的《土力学》教学改革探讨

创新创业已被国家提升到了新的战略高度,思政又是我国高等教育改革的重要内容和当代大学生走向成熟的一种指引手段。分析了《土力学》课程中专业教学、思政教育和创新创业元素的孤立现状,以"专思创融合"为目标,将抽象、复杂的《土力学》专业课程通过少量漫画的方式,融合最新的思政理念和创新创业思维,从科学思维、科学方法、技术规范、工程案例、辩证思维、创新思维、团队建设、核心竞争力、抓住机遇等方面探讨了专思创融合的有效途径,破除学生学习路径上的思维难点,同时增强教学穿透力、感染力和传播力。

基于弯曲元和SCPTU的剪切波速研究进展与挑战

随着弯曲元和SCPTU试验方法的发展,剪切波速需要做总结研究的紧迫性进一步凸显。针对剪切波速问题,通过分析国内外专家学者对剪切波速的计算方法与测试方法的相关研究成果,系统凝练了抗震场地评测、公式计算分析、波形分析方法及细颗粒微观影响机制与弯曲元和SCPTU试验计算剪切波速的核心学术问题,初步揭示了弯曲元和SCPTU测试技术多参数、多影响因素联合分析中迫切需要解决的技术难题,并呼吁弯曲元和SCPTU测试技术分析剪切波速的规范方法,为剪切波速的分析应用提供参考和借鉴意义。

无空间支架模板支撑钢筋稳定性分析

由于受场地限制,采用无空间支架支撑模板进行通道墙加厚施工成为必然选择。而这带来了支撑模板的植筋钢筋的稳定性问题。采用现场拉拔试验与ANSYS数值计算相结合的方法,研究了植筋钢筋间距对其稳定性的影响,提出了植筋钢筋合理间排距优化方法,并在京哈高速长春至拉林河段某通道墙单侧加厚施工中进行了成功应用,取得了良好的经济和社会效益。

无空间支架支撑模板稳定性分析

针对高速公路加宽过程中通道墙单侧加厚施工时无空间支架支撑模板稳定性问题。采用数值计算与现场试验验证相结合的方法,研究了支撑模板的植筋钢筋间距对模板稳定性的影响,确定了合理的植筋钢筋间距并进行了现场应用。结果表明,提出的方法合理、实用,具有良好的社会经济效益和推过应用价值。

陆域和海域软土原位测试触探技术研究综述

对陆域和海域软土原位测试触探技术的研究现状进行总结,从理论解析、数值模拟和试验研究等方面对静力触探CPT、孔压静力触探CPTU、全流触探仪、自由落体触探仪FFP的贯入机理和实践应用展开分析,得出以下结论:(1)陆域触探仪中相较于CPT,CPTU可以提供参数精度较高、数量较多的土体参数。(2)全流触探仪的研究尚需要更多的数据和方法来验证,应变速率和应变软化影响下贯入系数理论在实际工程中的应用问题也需要进一步探究。(3)FFP因设备较轻,若加以研究则成果应用前景较为广阔,可有效缩短勘察时间、降低勘察成本,目前适用于海洋岩土工程特性评价的早期阶段。(4)全流触探仪和自由落体触探仪,未来将更多用于海洋风电开发、近岸港口疏浚、深海核废料的处理、深海锚固系统、海底管道设计和浅层泥石流分析中。