黄土地基中超长钻孔灌注桩承载性状试验研究

为了研究黄土地基中超长钻孔灌注桩的承载性能、桩身轴力传递规律、桩侧阻力和端阻力的发挥性状,对西安地区6根超长钻孔灌注桩进行单桩静载荷试验,采用滑动测微计测试每米范围内桩身轴力的变化。可以发现,黄土地基中超长钻孔灌注桩的Q—S曲线呈缓变型,在最大荷载时都未达到破坏状态;桩身轴力传递规律和桩侧阻力的发挥与成孔工艺、桩长、桩周土层性质密切相关。由于黄土地基中的粉质黏土和粉土具有强结构性,测试得到的极限侧阻力远比规范值要大,使得黄土地基中超长钻孔灌注桩具有较大的承载能力,但桩端阻力和桩侧阻力并非同时发挥,建议在设计时考虑端阻力的发挥度,桩侧摩阻力和桩端阻力采用不同的分项系数。

施肥深度对生土地玉米根系及根际土壤肥力垂直分布的影响

为探明施肥深度对生土地玉米(Zea mays L.)地上部生产力、根系及根际土壤肥力的影响,连续2年以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱法,以不施肥为对照,研究不同深度(0~20 cm、60~80 cm、100~120 cm、140~160 cm和180~200 cm)施用生物有机肥对玉米地上部生产力及根重、根际土壤酶活性、根际土壤养分含量垂直分布的影响。结果表明:1)在0~200 cm土层范围内,随施肥深度的加深,玉米地上部生产力、总根重等指标均呈先增加后减少的规律。施肥深度在100~120 cm处的玉米总根重(52.3 g)及地上部生产力(361.0 g)最大。2)所有施肥深度的根重垂直分布均呈"T"型,以0~20 cm耕层根重最大,占总根重的50%左右,随根系下延,根重明显递减(P<0.05)。施肥深度100~120 cm可以获得最大总根重和0~40 cm耕层根重(27.19 g)。根系N、P和K养分积累适中,平均分别为6.60 g·kg^(-1)、2.38 g·kg^(-1)和8.16 g·kg^(-1)。3)施肥明显提高根际土壤酶活性和养分含量。施肥深度为60~80 cm,0~200 cm土层根际土壤脲酶活性较高,介于0.108~0.354 mg(NH3-N)·g^(-1)(soil)·24h~(^(-1));施肥深度为140~160 cm时,0~200 cm土层根际土壤蔗糖酶活性和速效磷含量较高,分别为12.9~19.6 mg(glucose)·g^(-1)(soil)·24h^(-1)和4.31~6.02 mg·kg^(-1);施肥深度180~200 cm,0~200 cm土层根际土壤有机质含量较高,介于5.55~7.14 g·kg^(-1);施肥深度小于100 cm或大于120 cm,0~20 cm土层根际土壤碱性磷酸酶活性和碱解氮含量较高,分别>0.497 mg(phenol)·g^(-1)(soil)·24h^(-1)和>25.4 mg·kg^(-1)。4)相关分析表明,在生土地上,不同施肥深度处理下,玉米根重、根系NPK营养、根际土壤酶活性及根际土壤NPK营养密切相关。5)根据FACTOR过程和CLUSTER聚类分析,优化得出改良黄土母质生土地玉米冠-根-土系统的适合施肥深度范围为60~160 cm。本研究结果为通过施肥加快生土熟化提供了新的思路。

不同类型豆科植物对黄土母质生土的改土效果

以黄土母质生土为供试土壤,以不同类型豆科植物为生物材料,对生物改土效应进行研究。结果表明:①草木樨、苜蓿根际土壤容重在1.00～1.35g/cm3之间,是最适宜的土壤容重范围;黑豆、大豆对0.25～3mm之间团粒具有较强的作用;种植草木樨、苜蓿、黑豆、大豆后,土壤>0.5mm水稳性团聚体的含量均在90%以上。草木樨、苜蓿、黑豆和大豆对土壤物理性质具有良好的改良作用。②草木樨、苜蓿、小冠花在短时期内对土壤氮素具有较强的补给作用;豆科牧草在生土地上生长两季后,对土壤0-60cm土层氮素具有明显的表聚效应;土壤表层有机质含量以小冠花最高;0-20cm土壤表层速效P的含量均极显著高于其他层次的;红三叶和小冠花土壤速效K含量高于草木樨和苜蓿的。种植红三叶和小冠花对土壤表层肥田效果比草木樨和苜蓿占优势。③一年生高产植物大豆随生长进程的前、中、后期土壤N素表现了高-低-高的积累-消耗-再积累的过程,土壤N素循环较大。研究为生物改土、有机沃土提供了理论参考。

黄土地基中超长钻孔灌注桩荷载传递性状研究

通过对黄土地基中 4根长短不同的超长钻孔灌注桩竖向承载力的静载试验和桩身轴向应变测试 ,分析了不同桩长的桩轴力传递规律和侧摩阻力发挥特性 。

黄土母质生土当年施肥对谷类作物生产力与根际土壤营养及生物活性的影响

连续3年试验研究了黄土母质生土当年施肥对谷类作物生产力与根际土壤营养及生物活性的影响。结果表明:黄土母质生土当年施肥促进了作物根系生长、生产力增加,强大的根土系统又促进了微生物的繁衍、酶活性及土壤营养的提高。黄土母质生土的熟化利用过程需用地养地相结合,重视生物改土。本研究表明,高粱、玉米均可作为生土改良沃化的先锋作物,高粱根系强壮,入土深,生物量大;而玉米虽根重、最大根长、一级节根数低于高粱,但根际土壤微生物数量多,酶活性高。而黍子根系柔弱,根际土壤生物活性较低,与高粱、玉米相比,不宜作为生土改良的先锋谷类作物。黄土母质生土对外源的辅助能(当年施肥)反应十分敏感,施肥的增产效应与土壤培肥都十分显著。黄土母质生土熟化沃化过程既是一个生土培肥改良过程,也是一个物质能量(营养)投入转化过程,并经植物物质生产过程、土壤微生物分解矿化过程及土壤生物化学酶系统促进过程三者互动,共同构成根土苗微生物物质能量转化的生态系统。

黄土母质生土上4种豆科牧草根系生长特征的研究

以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱栽培方法,研究了苜蓿(Medicago sativa L.)、草木樨(Melilotusofficinalis Desr.)、小冠花(Coronilla buxifolia Hance.)和红三叶(Trifolium pratense L.)4种豆科牧草根系生长规律的差异。结果表明:4种豆科牧草根系各项指标的增长随生育期变化(时间构型)皆呈"S"型增长模型,可划分为缓增期、速增期和顶峰期,在一个生长季内,根系不存在衰老死亡生物量急剧减少的现象;4种豆科牧草根系垂直分布存在很大差异,根系生物量空间呈"T"型分布,其垂直递减率符合指数递减方程Y=A.e-bx;4种豆科牧草根冠生长模式分属于4类:根苗增长同步型(小冠花)、苗强持久增长型(草木樨)、根强持久增长型(苜蓿)和苗弱根弱增长型(红三叶草),豆科牧草根系峰值常出现在生育后期晚于冠层。本研究结果对建立黄土母质生土上牧草高产栽培技术体系以及促进根苗系统的协调生长提供了依据。

黄土母质生土当年施肥对混作根际土壤生物活性及土壤营养的影响

以黄土母质生土为供试土壤,采用盆栽试验,探讨了黄土母质生土当年施肥对小麦与豆科牧草、十字花科油菜混作根际土壤生物活性、土壤营养以及小麦根苗生长的影响。结果表明:黄土母质生土当年施肥促进了混作根际土壤微生物的繁衍、酶活性及土壤营养的提高。4种混作处理研究还表明,豌/麦、苜/麦根际土壤综合效应最好,可作为生土改良沃化的先锋混播作物。黄土母质生土对外源的辅助能(当年施肥)反应十分敏感,施肥促进小麦根苗生长效应与土壤培肥效应十分显著。黄土母质生土熟化过程既是一个生土培肥改良过程,也是一个物质能量(营养)投入转化过程,并经作物的光合生产过程、土壤微生物分解矿化过程及土壤酶系统活化过程,共同构成根土苗微生物互动的生态系统。该研究为混作复合群体应用于黄土母质生土地的改良提供了理论参考。

当年施肥对生土地棉花地上部生产力及根干物质质量垂直分布的影响

为探求生土地当年最佳施肥方式,快速提高棉花地上部生产力并改良根干物质质量垂直分布,试验连续2年以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱法,研究不同肥料（N,P,NPK,有机肥,不施肥对照（CK））、不同施肥深度（0~20 cm,40~60 cm,80~100 cm土层）对棉花（Gossypium hirsutum）茎叶干物质质量、棉铃干物质质量及根干物质质量垂直分布的影响。结果表明,所有处理中,以有机肥深施40~60 cm处理的茎叶和棉铃的干物质质量最大,其次为NPK肥深施40~60 cm处理,二者差异显著（P〈0.05）;以含P肥深施40~60 cm处理的根干物质质量较大,且40 cm以下根层的分布比例较大;所有处理均以0~20 cm层的根分布比例最大,约占0~100 cm总根干物质质量的40%~80%。总的来看,当年生土地棉花冠￣根系统的最佳肥料运筹是有机肥深施40~60 cm。

黄土地基风致疲劳动力响应的试验研究

通过对内蒙古西部环境风荷载的模拟与试验等效,就区域性黄土地基的风致疲劳动力响应规律进行试验研究。以内蒙古西部某风电工程为例,收集近40年的环境气象数据,拟定该地区风电工程建设中合理的风致疲劳荷载形式,并通过动三轴试验进行模拟与等效。进而,以重力式扩大基础为例,通过动三轴试验研究风致疲劳荷载作用下黄土地基的动力响应及其稳定性,分析风致疲劳荷载所引起的地基内部动应力、动应变的发展变化和扩散规律,建立黄土地基风致疲劳损伤规律与风致疲劳荷载的等效形式、风荷载持续及间歇时间以及黄土含水率变化等因素之间的关系,为评价黄土地基的风致疲劳动力稳定性以及风致灾变的演化与安全防御等提供试验依据和理论指导。

黄土地区后压浆钻孔灌注桩工程性状研究

钻孔灌注桩后压浆技术可提高桩的竖向承载力、减少桩的沉降并改善桩的工程性状。本文依据西安地区某工程中采用桩侧和桩端后压浆和没压浆的 4根钻孔灌注桩单桩竖向抗压静载荷试验和桩身轴力测试的对比 ,分析了黄土地基中后压浆钻孔灌注桩桩身轴力的传递规律、桩侧阻力及桩端阻力的发挥性状 ,探讨了后压浆技术对钻孔灌注桩承载力的影响。

房屋纠倾中地基土体刚度调节的理论与实践

为了实现对既有偏斜建筑物的纠倾扶正 ,提出并运用了地基土体刚度调节的概念 ,重点分析了调节器设计参数的确定原理。通过湿陷性黄土地区某条形基础砖混住宅楼纠倾的成功实践 。

水泥土挤密桩加固黄土隧道地基的稳定性研究

以郑西客运专线淹池至灵宝段盘东隧道为研究对象,对用水泥土挤密桩加固后的隧道地基在高速列车荷载作用下的沉降进行有限元分析,研究地下水、水泥土挤密桩加固对黄土隧道地基稳定性的影响。结果表明:在大断面黄土隧道中,水泥土挤密桩对控制黄土隧道地基沉降作用明显,尤其在富水条件下。研究结果可为水泥土挤密桩在黄土隧道地基加固中的应用提供科学指导。

深松与免耕频次对黄土旱塬春玉米田土壤团聚体与土壤碳库的影响

【目的】明确减少深松频次对黄土旱塬春玉米田土壤结构与土壤碳库的影响。【方法】2007—2019年在渭北旱塬春玉米田实施不同深松与免耕频次的保护性耕作长期定位试验,以连续深松(S)为对照,设置减少深松频次的免耕与深松结合耕作模式,分别是两年一深松(NS)和三年一深松(NNS)。分析减少深松频次对土壤团聚体、团聚体固碳能力、土壤碳库组成及碳库管理指数的影响。【结果】(1)减少深松频次提高了土壤大土壤团聚体(R0.25)含量,NNS处理下0—40 cm土层机械稳定性团聚体(DR0.25)含量提升3.8%,水稳定性团聚体(WR0.25)含量提升38.9%,NS处理下WR0.25提升41.8%。NNS处理降低了团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(ELT),平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)显著增加13.2%和16.6%。(2)减少深松频次处理下团聚体总固碳能力(TOPC)得到显著提升。NNS处理0—40 cm土层平均团聚体固碳能力提升10.8%,但20—30 cm土层团聚体固碳能力有所下降。不同粒径团聚体固碳能力表明,<0.25 mm粒径团聚体固碳能力较强。(3)NNS处理对0—40 cm土层土壤总有机碳(TOC)含量无显著影响,但增加了10—20 cm土层TOC含量,减轻了表层土壤有机碳层化效果,降低了30—40 cm土层TOC含量,促进了深层土壤有机碳的层化。(4)NNS处理0—40 cm土层活性有机碳(EOC)含量显著增加24.9%,EOC含量的增加提升了EOC/TOC比值,增加了碳库活度(A)和碳库活度指数(AI),相比于S处理,增加碳库管理指数(CPIM)39.8%。【结论】长期连续深松不利于土壤团聚体的形成及土壤碳库的良性循环,而三年一深松的耕作模式有助于降低土壤团聚体的破坏程度,提高碳库管理指数,增强土壤碳库的活度,调节土壤碳库的更新和循环,是适合该地区的耕作模式。

略论湿陷性黄土地区高等级公路地基强夯法处理

在湿陷性黄土地区修建高等级公路，应对公路地基进行处理，以消除黄土的湿陷性并提高其承载力，确保路基路面稳定安全。文章以某公路工程为例，简要分析讨论了强夯法处理湿陷性黄土地基的可行性，对黄土地区高等级公路建设具有借鉴作用。

黄土地基中超长钻孔灌注桩工程性状研究

通过对黄土地基中超长钻孔灌注桩竖向承载力静载试验 ,桩身轴力传递和桩侧阻力发挥的测试 ,探讨了高结构黄土地基中超长钻孔灌注桩的承载力性状 ,受施工质量影响的桩身轴力传递规律和侧阻力发挥性状 ,对黄土地基中钻孔灌注桩的设计、施工和深入研究具有很大意义。

湿陷性黄土地区高速公路地基处理

以陕甘界至永寿高速公路湿陷性黄土勘察、地基处理为出发点,系统地介绍了自重湿陷性黄土地基处理的原则、进行路基设计时需要考虑的因素以及湿陷性黄土地基的处理措施等,对在湿陷性黄土地区上修建高速公路具有指导意义。

不同降水年型黄土旱塬冬小麦免耕与深松轮耕蓄墒增收效应

【目的】为旱区不同降水年型冬小麦蓄墒增产耕作方式的选择提供科学依据。【方法】于2007—2018年在陕西黄土旱塬实施免耕与深松轮耕长期定位试验,设置免耕/免耕/深松(NNS)、免耕/深松(NS)和连续免耕(N)3种耕作处理,分析不同降水年型轮耕模式下冬小麦休闲期和生育期蓄墒效果及ET、WUE、产量和经济效益。【结果】降水年型对冬小麦休闲期及生育期土壤蓄墒、ET、WUE、产量和经济效益影响显著。丰水年型较干旱和平水年型分别提高冬小麦休闲期(23.9%和31.9%)和生育期(6.5%和16.6%)0—200 cm土层土壤蓄墒量,并在冬小麦水分急剧消耗的拔节期至灌浆期,分别增加耗水量1倍和3倍以上,且较干旱和平水年型WUE分别提高21.1%和16.3%,增产70.0%和25.8%,增效2倍和1/2倍以上。干旱、丰水和平水年型分别以免耕/深松(NS)(106.1 mm)、连续免耕(N)(192.0 mm)和连续免耕(N)(91.5 mm)处理休闲期0—200 cm土壤蓄墒量最高;生育期0—100 cm土壤蓄墒效果受降雨和冬小麦生长发育影响波动较大,但120—200 cm深层土壤蓄水量基本呈'先增后减'的稳定变化趋势,并以免耕和深松轮耕措施蓄墒效果较好;免耕/免耕/深松(NNS)处理在干旱和丰水年型WUE及增产增效优势显著,在平水年型,连续免耕(N)处理产量和经济效益最高,分别为4 297 kg·hm-2和4 773元/hm2。受深松作业及其频次影响,免耕/免耕/深松(NNS)和免耕/深松(NS)轮耕处理分别增加生产成本172和227元/hm2,但生产投入的高低并非是影响经济效益的关键因素。较免耕/深松(NS)处理,免耕/免耕/深松(NNS)能以较少的深松频次节省生产成本,以较高的籽粒产量实现经济效益的最大化,具有减耗节水、提高冬小麦WUE和节本增效的优势,并在多数试验年份下保持节水减耗、经济高效的生产正效应,更具生产普适性。【结论】从可持续农业生产及绿色低耗高效的发展目标综合分析,推荐免耕/免耕/深松(NNS)轮耕措施为黄土旱区冬小麦蓄墒增产增收的最适耕作方式。

素填土桩挤密地基设计及其检测分析

针对素填土挤密桩加固湿陷性黄土地基中容易出现的一些问题,根据宁夏南部地区田老庄变电所110 kV建设工程地基处理的基本情况,详细阐述了素填土挤密桩的设计方法、加固机理、检测过程等.通过对地基处理前后的分析作出的相关参数对比图把地基处理的效果直观地显示出来.从理论上推导以适当的桩径、桩间距和天然孔隙比来预测地基处理效果的公式,结合图表及推导分析指出了工程实际中应该注意的若干问题,从而对其机理及结果形成完整的认识,有望能用于指导工程实践.

高层建筑下饱和黄土地基的固结变形特性

文中对高层建筑下饱和黄土地基进行了弹塑性固结变形有限元分析,并与实测资料作了对比分析。最后对高层建筑下饱和黄土地基设计中若干问题作了一定的探讨,可供设计与施工参考.

孔内深层强夯法处理大厚度湿陷性黄土在某变电站工程中的应用研究

我国湿陷性黄土分布范围广,湿陷性土层厚度从几米至几十米不等,根据工程特点所采取的传统的地基处理方法有垫层法、强夯法、挤密法、注浆法等,传统的地基处理方法无法做到既满足大厚度的处理要求,又满足高承载力的要求,而孔内深层强夯法能同时达到上述要求。对一处在自重湿陷性黄土场地上的某750 kV变电站工程地基处理所采用的孔内深层强夯法复合地基的设计、施工、处理效果进行了全面检测分析,并提出相关建议。