煤矸石骨料混凝土的耐久性试验研究

为探讨煤矸石骨料混凝土的耐久性,对其两个指标——干燥收缩性能和抗冻性能进行试验研究,重点对煤矸石和普通碎石作为骨料分别制备混凝土试件进行对比分析。干燥收缩性能实验表明:不同水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩率、质量减少率都比普通碎石混凝土大,这主要由煤矸石骨料的吸水率较大所造成的;无论水灰比多大,两种骨料混凝土的早期干燥收缩率都较大,50 d时的干燥收缩率占整个龄期的85%左右,超过120 d后逐渐趋于稳定。抗冻性能实验表明:在常用水灰比情况下,煤矸石骨料混凝土的抗冻性能指标能够满足要求;在不同水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的耐久性指数比普通碎石混凝土低,质量损失率增大,这主要由煤矸石骨料中的孔隙水产生较大的冻胀应力所造成的。试验结果表明,采用煤矸石骨料制备混凝土是可行的,其干燥收缩性能和抗冻性能能够满足规范要求。

浅埋暗挖法地铁施工引起地表沉降规律研究

为研究浅埋暗挖法地铁施工在不同埋深和开挖工序情况下对地表沉降的影响规律,通过建立埋深8 m、12 m和16 m以及正台阶法、上下台阶法和单侧壁导坑法的地铁施工FLAC3D数值计算模型,模拟不同埋深和不同施工方法的地表纵向沉降,与地表现场监测数据进行对比分析。结果表明,模拟数值比实际监测值略偏高20%～30%;地表沉降变形随埋深增大而减小;正台阶法对地表的影响最小,上下台阶法引起地表沉降比其大40%。建议东北地区地铁施工采用正台阶环形开挖法施工较为合理,并选择适当的隧道埋深,以减少地表沉降对周围环境的影响。

煤矸石骨料混凝土的冻融循环试验研究

为探讨煤矸石作为骨料制备混凝土的耐久性,对其指标之一冻融循环性能进行了基础试验研究,结果表明:在常用水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的抗冻性能指标能够满足要求;在相同水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的耐久性指数比普通混凝土有所降低,质量损失率有所增大,主要因为在煤矸石骨料中的孔隙水产生较大冻胀应力造成的;随着水灰比的增加,煤矸石骨料混凝土与普通碎石混凝土的耐久性指数都降低,二者的质量损失率也都增大,主要是由于水灰比增加,不同骨料混凝土的强度、结构密实度都降低造成的。试验结果表明,采用煤矸石制备混凝土时,应在满足和易性的基础上,尽量降低单位用水量,水灰比不宜超过0.50。

煤矸石骨料钢筋混凝土柱的抗震性能试验研究

为探讨煤矸石骨料钢筋混凝土应用于建筑结构的可行性,对煤矸石骨料钢筋混凝土柱的抗震性能进行了基础实验研究,试验结果表明:①在反复荷载作用下,柱结构轴压比较小时的破坏形态为弯曲破坏,破坏过程较为缓慢,延性较好,而轴压比较大时的破坏形态为弯曲剪切破坏,破坏过程迅速,延性较差;②在反复荷载作用下,柱结构的箍筋不易屈服,而柱两端的架立筋很容易屈服;③柱结构轴压比较小时,其滞回曲线呈丰满的梭形,所经受的循环荷载次数较多,抗震性能较强;随着轴压比的增加,滞回曲线包含的面积越来越小,承载力下降明显,耗能能力减弱,抗震性能较差,说明构件轴压比越大,越容易发生破坏。以上表明,煤矸石骨料钢筋混凝土应用在建筑结构上是完全可行的。

测定煤矸石骨料混凝土性能的试验分析

为探讨煤矸石作为骨料制备混凝土的可行性,采用煤矸石和碎石分别作为骨料制备混凝土试件进行干燥收缩性能和抗冻性能的对比分析。结果表明,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩率比碎石混凝土大,主要由于煤矸石骨料吸水率较大;不同骨料混凝土的早期干燥收缩率都较大,当龄期超过120d后趋于稳定;在常用水灰比下,煤矸石骨料混凝土的抗冻性能指标满足要求,但煤矸石骨料混凝土的质量损失率较碎石混凝土有所增大,主要因为煤矸石骨料中的孔隙水产生较大冻胀应力。利用煤矸石制备混凝土可行。

自燃煤矸石全轻混凝土拌合物坍落度经时损失试验研究

为了实现大流动性自燃煤矸石全轻预拌混凝土在工程中的普及应用,拌合物坍落度经时损失的研究尤为重要。本文首先对萘系和聚羧酸系两个品种减水剂进行了坍落度经时损失的对比试验,结果表明聚羧酸系较萘系对自燃煤矸石集料配制的混凝土有更好的适应性,且减水剂掺量少、减水率高,经时损失少。接下来通过单掺羧甲基纤维素、粉煤灰及引气剂,研究其对坍落度经时损失的影响。试验结果表明,复合使用聚羧酸系减水剂与引气剂,能更有效地控制混凝土拌合物坍落度的经时损失且使其具有良好的工作性。研究结果为自燃煤矸石全轻预拌混凝土在工程中的应用提供了参考。

地震荷载下煤矸石路基变形室内试验与数值模拟分析

通过对重塑煤矸石试件进行动三轴试验,研究了随机地震荷载作用下的煤矸石路基填料震陷特性。依据正弦循环荷载作用下的试验结果,获得了不同轴向固结压力下的煤矸石震陷变形特性经验公式;并运用FLAC3D对辽宁阜新某煤矸石路基进行了地震荷载作用下的响应分析。试验表明:煤矸石轴向累积应变随动荷载幅值增加而增大,呈指数关系;震陷试验中,煤矸石试件变形规律经历了振动压密、振动剪切和振动破坏三阶段,与普通路基填料类同,表明煤矸石作路基填料是可行的。数值模拟表明:地震荷载超越概率10%时,路面残余变形不大,路基整体处于稳定状态;地震荷载超越概率2%时,路基边坡将出现滑动带,处于危险状态,且震后残余变形较大。以上研究成果为煤矸石路基抗震设计提供了一定的试验依据,具有较为重要的工程应用价值。

基于FLAC^(3D)的双排桩-锚杆复合支护结构稳定性分析

基坑开挖引起的坑壁侧移、基坑隆起、墙体破坏是工程重要灾害问题。因此,选择恰当的支护形式是确保工程安全、提高工程质量、降低工程造价的关键。本文以某广场基坑支护项目为例,采用双排桩-锚杆复合支护形式,通过现场原位测试获得土体各项物理参数,应用FLAC^(3D)有限差分软件模拟基坑开挖,得到各开挖深度下支护结构的水平位移变化规律,通过数值计算结果与工程监测数据对比分析,验证了数值模型的合理性,对基坑支护方案的优化具有一定的指导意义。