大厚度黄土自重湿陷性场地浸水湿陷变形特征研究

在晋中地区大厚度自重湿陷性黄土场地进行了打设注水孔的浸水试验,提出了一种浸水试坑外部土层水平位移的监测方法,对地表及地下湿陷变形、水分扩散规律、浸水湿陷范围、试坑周围裂缝发展及试坑外围地下水平位移进行了监测和研究,对地区修正系数0?的计算方法进行了探讨。结果表明:该场地黄土湿陷经历初始浸水、湿陷起始、剧烈湿陷、稳定湿陷、剧烈固结、稳定固结6个阶段;探讨了浸水过程中水分扩散规律及其对湿陷变形的影响,提出了"湿陷沉降迟滞–突变"效应并用"层壳"作用对其进行了解释;对比其它试验资料发现地面湿陷影响范围与自重湿陷性土层厚度的比值具有一定规律,均在1.6左右;建立了一个以面积为权重的0?反算方法并算得该地区0?为0.7;试坑周围的裂缝发展经历侧向拉开、纵向发展、新裂缝产生、受压变窄4个阶段;该场地实测自重湿陷下限深度为18 m;试坑外围浅部土层向试坑中心方向位移,深部土层则向外部位移,拐点的深度随与试坑距离的增大而减小。研究成果已经应用于该场区后期地基设计,并可指导该地区未来工程建设。

黄土贴坡高填方变形破坏机制研究

受地形条件限制,黄土山区贴坡高填方工程近年逐渐增多并出现了一些失稳事故,亟需对其变形破坏机制进行研究。以黄土梁地形上某机场建设工程中的失稳贴坡高填方为例,通过现场详勘与工程地质调查,分析并总结了这类边坡的结构特点及变形破坏的关键影响因素,进而针对性的开展了压实黄土增湿变形试验、Q2离石黄土高压湿陷试验、CTC及RTC路径三轴试验,结合现场资料与室内试验结果对其变形破坏机制进行了研究。结果表明:下覆地形高差导致填方厚度差异,进而引起的坡顶地面差异沉降裂缝是诱发后续变形破坏的必要条件。黄土贴坡高填方变形破坏机制可以概括为:工后土体固结沉降、填土增湿及黄土高压湿陷沉降致裂→水分沿裂缝入渗软化土体→形成中部初始滑面→前部土体加载增湿破坏→后部土体卸荷增湿破坏→锁固段土体加载增湿破坏→滑面贯通整体失稳。该结果有助于加深对贴坡高填方变形破坏演化过程的认识,可以为这类边坡的防治工作提供科学依据。

黄土湿陷性与土性指标的关系及其预测模型

[目的]充分挖掘现有黄土湿陷试验资料的价值,建立基于黄土湿陷性机理的湿陷系数预测模型。[方法]以山西省中部黄土为例,基于前期开展的原位大型浸水试验及配套的室内试验资料,首先按物理意义的异同将黄土土性指标分为7大类,而后通过黄土物理力学参数与湿陷系数散点图,对各土性指标与湿陷系数的相关性从土力学与工程地质学角度进行了深入的分析和讨论,再利用偏相关分析定量地给出湿陷系数与各土性指标的相关性及相关程度排序。[结果]根据排序剔除了相关性非常小的液、塑限及塑性指数这一大类指标,其余6大类指标中相关性由高到低依次为：取土深度、孔隙比、干密度、压缩模量、饱和度、颗粒组成C_（5~15μm）,并将上述结果引入RBF神经网络,建立了基于黄土湿陷性机理的、参数选取较为全面、建模方法较为科学的湿陷系数预测模型。[结论]通过非母体数据的验证表明模型精度可以满足工程应用的需要,研究过程与结果可加深对黄土湿陷机理的认识。

加筋方式对黄土动力特性影响三轴试验研究

为探讨黄土动力特性受加筋方式的影响,利用GDS动态三轴测试系统,以玻璃纤维单丝窗纱为筋材,开展了4种围压下10种不同加筋方式的黄土动力特性试验,研究了黄土动弹性模量和阻尼比随围压、加筋位置、加筋层数的变化规律。结果表明:未加筋和加筋试样动弹性模量都随动应变增加呈指数衰减,但随围压增加而增大;应变小于0.05%时,阻尼比分布较离散,应变大于0.05%时,阻尼比随围压和动应变增加而增大;筋材的加入提高了土样的动弹性模量,并有效降低了阻尼比。通过构建加筋效用规格化系数并对比发现:加筋效益受围压与动荷载传播方向影响最为显著;中等围压下筋材发挥效益最明显;对本试验土样尺寸而言两层加筋效果较佳;动静荷载作用下土体中筋材布置都应优先考虑土样2/3~3/4附近。

压实黄土变形影响因素与计算模型研究

为研究压实黄土的压缩特性和沉降计算模型,开展了不同压实度、不同含水量下的压实黄土侧限压缩试验,分析了压力、含水量、压实度以及结构性对压实黄土压缩变形量及变形过程的影响,提出了结构性的表示方法及结构强度的计算方式,引入割线模量表达法并推导出了压实黄土加压过程的结构性本构模型及增湿本构模型。结果表明:压实黄土的压缩性随着压实度的增大而减小且压力越大减小越明显;压缩性随着初始含水量的增大而增大且塑限前后差别明显;压实黄土具有增湿变形性质,增湿变形系数随压实度的增大而减小、随增湿含水量的增大而增大;高压实度下的黄土具有结构性且结构强度随着含水量的增大而减小、随着压实度的增大而增大,据此推导出的加压结构性本构模型和增湿本构模型精度更高、物理意义更加明确。

高速列车振动荷载下水泥改良黄土动力学试验

结合大同—西安高速铁路建设,选取该线路数个不同地貌单元的典型黄土路段采集试验样品,在GDS高级动态三轴测试系统上进行了水泥改良黄土的动力特性室内试验研究。采用正交试验法以优化试验方案。动荷载按照不同黄土层的埋深深度以火车振动衰减规律求取,土样按照不同水泥掺量经击实获得,经过长时间、多振次的动力学试验后获得水泥改良黄土的动弹模、动阻尼以及振陷量;进而探讨土层埋深、水泥掺和比、压实系数、浸水条件和振动次数对土样动力特性参数影响的主次顺序及显著性程度,找出工程最优化方案。结果表明:影响水泥改良黄土振陷量的各因素的主次顺序为:水泥比>浸水条件>振动次数>深度>压实系数,水泥比和浸水条件影响显著,其它因素无显著影响;动弹性模量影响因素主次顺序:深度>浸水条件>水泥比>振动次数>压实系数,深度和浸水条件影响高度显著;阻尼比影响因素主次顺序:浸水条件>水泥比>振动次数>压实系数>深度,水泥比和浸水条件影响高度显著。随着水泥比的增加水泥改良黄土动力特性越好,不存在最优水泥配合比。

含水率对不同加筋方式黄土强度的影响

通过室内静三轴剪切试验,探讨了3种不同加筋方式和5种不同含水率作用下加筋黄土的强度特性。试验结果表明,在黄土中布筋能大幅度降低含水率变化对土体强度的影响;含水率相同时试样强度随加筋层数、围压的增大而增大;围压相同、加筋层数相同的试样强度随含水率的增大而明显减小,表明加筋黄土强度具有水敏感性,加筋黄土的水敏感性随加筋层数的增加有增强趋势;在一定含水率范围内,加筋土莫尔—库伦强度指标随含水率的增大而呈线性减小,内摩擦角的下降比黏聚力的下降更明显,在此基础上建立了加筋黄土抗剪强度与含水率之间的关系式,拟合关系较好。

董志塬大厚度自重湿陷性黄土场地浸水试验研究

为探明庆阳董志塬地区大厚度自重湿陷性黄土场地的各项湿陷性评价指标,推动场地湿陷性评价体系的发展,在这一地区的代表性场地开展了原位大型浸水试验。采用直径20 m的圆形试坑,利用辐射状布置的机械式沉降观测标对浸水过程中地表和地下各深度土层的沉降进行了观测,利用全站仪对浸水试验前后整个场地的地面变形进行了测量。试验共历时177d,其中试坑注水过程93d,共注水44 119 m^3,浸水引起了试坑内外黄土不同程度的自重湿陷。基于监测数据分析并解释了距试坑中心不同距离处地表湿陷量的发展规律与差异,通过地面沉降等值线得出浸水影响半径为31 m,通过计算各土层原位实测自重湿陷系数获得该场地自重湿陷下限深度为13 m,远小于通过室内试验获得的17 m下限深度,用面积权重法计算得该场地的修正系数β0为1.02,小于规范推荐值1.2。给出了详细的试验设计方案,并在分析讨论的基础上提出了数据处理方式和结果呈现方法,对指导该地区未来的黄土地基勘察设计具有直接的应用价值。

黄土灾害机理、防控关键技术及其在铁路重大工程中的应用

黄土高原是新丝绸之路经济带建设的核心区，随着中西部开发的不断深入，黄土高原地区的基础设施建设投资逐年增加，一批规模大、标准高的铁路工程在建设中遇到了许多新的、技术难度大的黄土灾害问题。本项FI主要针对列车振动引起的黄土地基振陷变形、滑坡和高边坡失稳破坏、黄土湿陷性机理、黄土路基高标准填料改良以及富水三趾马红土隧道围岩稳定性分级等重大关键工程地质和灾害问题（图1），在郑西高铁、大西高铁、蒙华煤运铁路、山西中南部通道重载铁路等多条铁路沿线开展大量的工程地质调查、勘察、原位测试和大型物理模拟等工作，结合室内黄土动力学试验、非饱和试验、微结构测试、大型剪切试验以及现场监测、数值模拟和理论研究等，研究不同黄土在机车荷载下变形破坏规律，获得了一系列重大创新性成果。基于国家自然科学基金和原国家铁道重大专项10项，联合攻关历时20年，以高铁建设对黄土防灾提出的高标准为目标，另辟蹊径，发展完善黄土灾害理论，提出多套感知防控关键技术，直接用于国内外重大工程设计施工中，并纳入行业及地方规范标准。

关于儿童入园焦虑期的研究

在当今社会不仅入园是难题,对于儿童来说,有了好的接收幼儿园之后,如何摆脱入园初期的焦虑情绪,快速的融入到幼儿园的群体生活当中,是家长们普遍关心的问题。这也是每个家庭必须要面对的问题。论文从儿童入园焦虑情绪研究,结合心理学以及一些实践经验分析,为家长和幼儿园找到更好的办法,环节儿童入园焦虑,促进儿童的健康成长。