核磁共振移动扫描探测含水隐患的数值模拟与分析

核磁共振方法作为一种直接探测水的地球物理技术,目前在堤坝等涉水工程隐患探测上多有应用。为提高探测效率以及结果的准确性,提出移动扫描的探测方法,并对其主要技术问题开展数值分析研究。通过数值模拟分析在不同的线圈组合、含水模型下信号响应随接收线圈位置移动的变化关系;同时,提出基于有效含水率的相似性评价的方法,对比不同相对位置探测反演结果与原模型的相似度。数值分析表明,采用移动扫描的方法对含水隐患位置进行探测,接收线圈位于发射线圈中间一定区域内能够获得较稳定的信号响应,并且该特征不受发射线圈、接收线圈和地下含水模型变化的影响;接收线圈在此范围内获得响应信号的反演结果相似度较高。

原状膨胀岩剪切性状的直剪试验研究

介绍了利用新研制的直剪试验仪所测得的膨胀岩试验结果,着重介绍了原状膨胀岩的剪切性状。试验结果表明膨胀岩原状样与重塑样在剪切性状上表现出很大的差别,前者剪切面呈现凸凹起伏的性状,凸凹起伏的剪切面相当于增大了有效剪切面积,这对试验结果有一定的影响;试验结果也同时表现出原状膨胀岩的结构性对抗剪强度起着重要作用。因此,室内重塑样剪切试验很难获得准确的膨胀岩土体的抗剪强度指标,工程上应尽量做原状或原位试验。

高密度电阻率法在白蚁巢穴探测中的应用

本文介绍了高密度电阻率法探测白蚁巢穴的适用性和可行性,并对南京市大泉水库、马洼土坝可能存在白蚁巢穴侵害的区域进行了高密度电阻率法试验探测。两个工程均发现高阻异常区域,经开挖证实为白蚁巢穴,试验探测取得了较好的结果。

不同土质下预制方桩沉桩承载力特性分析

对沿海地区某码头预制方桩沉桩过程进行监控。结果表明,打桩时由于桩周土扰动剧烈,桩的贯入阻力大幅减小,粉质土贯入阻力降低比例高于粉砂。复打测试表明:粉质土的恢复系数较粉砂高;桩侧摩阻力与土层性质密切相关。在沉桩时可根据土层情况选用合适的打桩锤击力,以减小或避免对桩的不利影响。

无机注浆材料—黏性土固化体强度特性试验研究

无机注浆材料具有与水快速凝固、有一定强度等优点。配置了3种不同水、无机注浆料、黏土比例的固化体试样,进行了1 d, 3 d, 7 d, 14 d, 28 d龄期的直剪试验与无侧限抗压强度试验,获得了固化体强度与龄期、水灰比的关系。试验结果为该材料用于堤坝抢险加固等提供了基础性参考。

综合物探法探测堤坝白蚁隐患的关键技术研究

白蚁蚁穴一直以来都是危及堤防安全的重要隐患,目前借助先进的无损探测技术可快速、高效地探明隐患位置和特征。采用探地雷达法和高密度电阻率法等综合物探技术对堤坝白蚁巢穴进行探测,首先通过计算地下介质速度,进而开展蚁穴特征正演分析和实测图像解译,最后通过开挖验证,探明了主巢3个和副巢、空腔及蚁道若干,分析结果表明综合物探技术可行,采用联合诊断方法准确度高。通过现场实地测试,综合物探技术在探测堤坝白蚁巢工作时效率高,可基本确定蚁巢的地下空间位置和规模大小,是目前探测白蚁巢穴、保护堤坝理想的新方法和新技术。

便携式现场和室内两用直剪仪的研制

介绍了一种既能够在现场测试原位土体强度又能在室内测试原状土样、重塑土样的便携式现场和室内两用直剪仪。该直剪仪包括取样设备、移动式垂直加压系统和水平张拉受剪系统。采用水平张拉受剪系统克服了常规直剪试验仪中刚性顶推方式所产生的剪切盒内壁摩擦力影响问题,采用移动式垂直加压系统可确保剪切过程中垂直压力不会偏心。通过试验测试与工程应用,表明该试验仪的测试结果可信,精度能满足工程设计要求。该仪器结构简单,操作方便,便于搬运。

导渗-锚固复合结构体系滑坡防控机理研究

降雨引起的滑坡灾害较为突出,为防控此类灾害,提出结合锚固体系设计导渗机制设想,并通过室内试验与数值分析研究其作用机理。室内试验初步验证了导渗-锚固复合结构的可行性。通过建立有限元分析模型,描述降雨过程中边坡土层强度与渗透系数等参数的变化,对比不同情况下渗流场与安全系数。数值分析显示,该结构体系可降低浸润线、提高安全系数;降水中止后,安全系数又能快速恢复。研究发现锚固倾角对防控效果有显著的影响。此项研究表明锚固阻滑与导渗结合的防控机理更为优越,可提高对灾害的防御能力。

透水混凝土导渗-锚固护坡性能试验与分析研究

为预防降雨引起的滑坡,研究具有导渗、锚固功能的护坡结构。采用多孔透水混凝土作为锚固胶结材料,试验测试导渗-锚固的渗透系数、握裹力、土层接触面的黏抗剪切强度等参数,数值分析该护坡结构作用边坡的渗流场、局部土体抗剪强度与边坡稳定性。研究表明,该结构可以有效发挥导渗、锚固的作用,孔隙率18%时,综合效果较好。在降雨时,浸润线的上升与岩土劣化均较为缓慢,有利于边坡稳定;降水中止后,又能快速恢复原态。因此,该导渗锚固护坡结构具有优良的防灾性能。

地球物理方法在防渗墙质量探测中的应用

防渗墙作为防渗结构在水利工程中应用十分广泛,其质量检测技术也备受关注。分别介绍了地质雷达法、高密度电阻率法和瞬变电磁法的探测技术原理,并针对地球物理方法在两个防渗墙工程质量探测中的试验应用作了介绍。结果表明,对于水泥土形成的防渗墙,电磁法探测应在墙体完全凝固后进行,否则会因为局部含水量高,导致介质的电性差异较大而造成误判。地球物理方法为防渗墙质量无损检测提供了新的尝试。

高水速凝材料渗透特性试验研究

采用自主改进的TST-55型变水头渗透仪,试验研究了不同水灰比、龄期及使用淡水、海水时高水速凝材料的渗透性,并分析了其水化反应机理,指出高水速凝材料渗透系数随着龄期的增长不断减小;随着水灰比的降低而减小;海水可使该材料的渗透系数变高。