滇中引水隧洞砾质土地层盾构渣土饼化控制技术

砾质土地层盾构掘进时,容易发生盾构刀盘结泥饼现象,须对渣土改良参数进行合理优化,以降低结泥饼风险。依托滇中引水龙泉倒虹吸盾构隧洞工程,首先分析砾质土地层盾构结泥饼风险以及分散型泡沫剂发泡性能,然后结合坍落度试验和界限含水率试验探究分散型泡沫改良渣土的塑流性特征,提出砾质土地层盾构渣土饼化风险控制技术,并通过现场跟踪试验对饼化控制技术进行验证。研究结果表明:(1)分散型泡沫剂发泡倍率随着浓度增加而增长,随发泡压力增加呈先增后减趋势,在发泡压力为0.3 MPa时获得最佳发泡倍率;(2)分散型泡沫剂能有效改善砾质土渣土塑流性,降低砾质土渣土液塑限,进而降低渣土饼化风险;(3)提出砾质土渣土改良参数建议值并应用于实际工程,应用后盾构总推力、扭矩明显降低且离散程度减小,盾构推进速度明显提升,验证了砾质土地层盾构渣土饼化控制技术的合理性。

高速铁路路基改良填料的试验研究

基于高速铁路对路基变形的严格要求,路基填料的改良已成为高速铁路必须解决的问题,同时随着城市工业化的大力发展,每年产生大量的MSW(Municipal Solid Waste)Ash,如何有效利用这些废料改良路基填料而不用额外增加处理的负担,同时改善A、B组填料不足的状况是亟需解决的问题.本文通过土工试验和理论分析,研究了MSW Ash改良土的工程特性,结果表明添加MSW Ash可以提高土的强度,减小土的塑性变形和含水量,提高土的工程性能,使路基填土压实变的更为容易.

关键土力学指标在国内外规范间的对比分析

若干关键土力学指标,如液限、塑限及土粒组划分、土命名、标准贯入试验等的试验方法与划分标准在国标、英标及美标的岩土工程相关规范间差异较大,本文通过规范间相应指标的对比分析,结合相关工程经验,初步探讨指标使用过程中的相互转化或经验关系,有利于关键土力学指标在不同规范间之间融合,为同类工程提供参考。

受石油污染的滨海盐渍土强度特性研究

以受石油污染的滨海盐渍土为研究对象,借助稠度、无侧限抗压强度及抗剪强度指标,量化石油污染对滨海盐渍土的影响程度。结果表明:随着石油污染水平的加剧,石油污染盐渍土的液限和塑限缓慢下降,塑性指数缓慢增大,但整体影响均较小;无侧限条件下,污染土的抗压强度随石油污染水平加剧而不断下降,污染土的破坏面呈自下向上发展的(45°+φ/2)态势。含油量越多,破坏面越大,在25%污染水平下,无侧限抗压强度较未污染的下降了70%,破坏面贯通整个试样;围压条件下,污染土的黏聚力和内摩擦角随污染水平加剧呈波动式反向变化,破坏形态体现为塑性,呈中部"鼓胀"应变硬化型。

修正Kozeny-Carman方程预估黏土渗透系数的研究

Kozeny-Carman方程具有明确的物理意义被广泛用于粗粒土渗透系数的计算。为了提高其预估黏土渗透系数的准确度,首先建立等径球形颗粒理论模型,量化结合水占据总孔隙的份额,计算结果表明黏土颗粒间的孔隙几乎都被结合水占据,渗透性受到了极大的影响。然后利用界限含水率与结合水含量的关系,得到了黏土液限含水率推求有效孔隙比的计算公式,对常用的Kozeny-Carman方程进行修正。最后借助热失重试验测算出合肥黏土中结合水质量占液限的比例系数α0选取合肥原状黏土的相关物理参数,分别代入未修正和修正后的Kozeny-Carman方程中,将得到的渗透系数计算值与室内试验的实测值进行对比,发现经修正的Kozeny-Carman方程能较为准确地预估黏土渗透系数,具有一定的实用性。

生石灰改良过湿土的试验研究

通过界限含水量试验、击实试验、掺生石灰后含水量损失试验研究了不同的石灰掺入量对石灰土的液限、塑限、最大干密度ρdmax、最优含水量wop及掺生石灰后含水量损失的影响,并确定了该过湿土改良中石灰的最佳掺入量。

土压平衡盾构刀盘泥饼堵塞改善研究

盾构刀盘泥饼堵塞会减慢施工速度,严重时还会导致塌方等工程事故。为了研究水化学-力学耦合作用下对盾构刀盘渣土流塑性以及强度的影响,使用0 mol·L^(-1)、0.5 mol·L^(-1)、1.0 mol·L^(-1) CaCl_(2)溶液对盾构刀盘渣土进行饱和,并对饱和后的土样进行界限含水量试验以及改良的直剪试验。试验结果表明,盐溶液的增加能够有效地降低土样的液塑限以及塑限指数;剪切强度有所增加,黏聚力降低,内摩擦角增大。主要是因为结合水膜在高浓度下变薄,土样持水能力变弱导致液塑限的降低;盐溶液浓度的增加抑制了土样双电层厚度,使得土颗粒团聚,颗粒之间的排斥力减弱,土颗粒的咬合力增强,于是黏聚力减弱、内摩擦角增大。在沿海地区以及盐渍土地区进行渣土改良时,应该避免盐分的加入,降低土中的盐分能够有效降低盾构刀盘渣土的强度,研究对盾构刀盘渣土改良有着一定的指导作用。