防波堤椭圆形桶式基础结构的贯入受力特性实验研究

某工程拟在深水软土地基上修筑防波堤,为了尽量减少地基处理充分利用天然地基,创新性设计出一种轻型薄壁的预制防波堤结构,其挡浪部分为直立薄壁圆筒,基础部分则为倒扣的薄壁椭圆形桶,并且椭圆形下桶为外壁和内隔板分成9个格室,防波堤结构浮运至指定位置后,拟采用负压工法施工安装就位。这种新型防波堤结构为国内外首次提出,其下沉施工设计尚无规范可循,为此开展了土工离心模型试验,在模型加速过程中模拟了椭圆形下桶基础在淤泥层中的自重下沉,之后利用新研发了一种大行程作动加载装置给椭圆形下桶施加下推力,让其继续向下贯入直至穿越整个淤泥层,以模拟负压工法的贯入下沉。试验测量了下桶贯入下沉过程中的推力与贯入位移,还尝试测量了桶壁和内隔板断面的压应变,由此分析了下桶基础的下沉总阻力、桶壁摩擦力以及截面压应变随贯入位移的变化。结果发现,这些曲线均出现了转折点,根据转折点对应的下沉总阻力确定了椭圆形下桶基础贯入过程所遭遇的临界下沉总阻力值,据此估算了负压工法中所需施加的压力差。

NHRI-4000型高性能大接触面直剪仪的研制

介绍了NHRI-4000型高性能大接触面直剪仪研制与运用情况。采用数字PID模糊控制方式,实现垂直荷载和水平荷载的控制精度;采用MCS51单片机控制单元和多机通信等方式,实现垂直荷载和水平荷载的控制;在硬件电路上采用低通滤波等办法,在软件方面采用定量预测方法平滑测试信号,实现了传感器测量稳定性要求;引入Spcomm控件和定时控件,运用Delphi语言进行编程,实现了自动控制、自动采集、实时绘图等功能。

土工织物双向可拉伸多功能渗透试验装置

为揭示土工织物工程应用时处于拉伸状态下的渗透和反滤特性,自主研制了一套多功能渗透试验装置。采用两套独立的、稳定可靠的砝码和杠杆加载机构,可以实现土工织物在单向和双向不同拉伸应力作用情况下的渗透试验。设计开发了一种多功能渗透仪,可以开展纯土工织物以及覆土土工织物在垂向无压和有压情况下的常水头和变水头渗透试验。初步应用结果表明,该试验装置在土工织物无拉伸和无垂向压力情况下的渗透试验结果与满足国标和国际标准要求的渗透仪的试验结果基本一致,且能够实现试验装置设计的所有功能,为后续开展土工织物拉伸条件下渗透和反滤特性的试验研究奠定了基础。

波浪荷载对箱筒型基础防波堤作用的拟静力模拟研究

箱筒型基础防波堤是一种新型防波堤结构,适用于较深水域且海底为软土地基上的筑堤情况,因其出现时间较短,迫切需要加深对其承受波浪荷载的工作性状的认识。采用拟静力法等效模拟波浪荷载对箱筒型基础防波堤作用,研制了能够在离心机高速运转条件下施加水平力荷载作动器,进行了箱筒型基础防波堤离心模型试验,观测了箱筒型基础防波堤的水平位移、沉降和倾斜以及地基中孔隙水压力等反应。结果表明,当水平荷载力大于某一临界值后,荷载位移曲线表现出类似"屈服"的现象,背浪侧和迎浪侧的地基中分别出现正的和负的超静孔压,而修建于软弱地基上的箱筒型基础防波堤主要位移破坏模式为防波堤倾斜过度而失稳。

使用改进的分层抽取法研究淤泥沉积过程中的强度变化

现有的分层抽取法不能测试沉积过程中淤泥强度的变化,并且需要使用较多的孔隙水应力传感器导致试验成本很高。因此对此方法进行了改进,主要有研制了可测试强度极低淤泥的室内微型高精度十字板剪切仪和一个孔隙水应力传感器切换测试沉积柱不同高度处孔隙水应力的装置。由试验结果可知实测的数据完全满足需要,证明此方法是可行的。利用改进的分层抽取法可得到淤泥沉积过程中的泥水分界面高度、含水率(密度)、超静孔隙水应力、有效应力、颗粒分布、强度、压缩性、渗透性等参数的变化规律,可研究时间尺度较大的沉积淤泥的大变形自重固结和强度问题,并为进一步进行大变形自重固结的数值模拟提供了基础。

室内基床系数测试方法研究

通过设计制作与原位K30载荷试验具有相同的应力路径特征与排水边界条件的试验装置,依据经典固结理论推导出等固结度控制方法与标准基床系数计算公式;引入变形模量与压缩模量之间的理论关系,推导出用压缩模量与静止侧压力系估算地层标准基床系数的公式。经室内外多次对比试验研究与试验验证,提出了采用直径为5 cm压板,模拟试样在原位受到的应力状态,进行分级加载测定地基土基床系数是可行的;提出了计算正常固结饱和黏性土基床系数计算公式。

基于8051单片机的沥青软化点控温系统设计

介绍在沥青软化点控温系统中,应用8051单片机控制一定的升温速率,实现沥青软化点测定过程中对温度的控制。控温系统中采用了PID控制理论,根据实际过程的温度变量,调整控温因子,使系统稳定在一定的升温速率上,满足JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0606-2000《沥青软化点试验》(环球法)的要求。