A Review of Test Methods for the Determination of the Permeability Coefficient of Gravelly Soils Used for Embankment Dams

The factors influencing the permeability coefficient of gravelly soils used for the development of embankment dams(core wall)are analyzed.Such factors include(but are not limited to)soil size,anisotropy,density and boundary effects.A review of the literature is conducted and new directions of research are proposed.In such a framework,it is shown that gravelly soil with controlled density and vertical stress should be used to optimize the measurement of the vertical and horizontal permeability coefficients,respectively.

Comparing Two Methods for Measuring Soil Bulk Density and Moisture Content

Soil bulk density and moisture content are dynamic properties that vary with changes in soil and field conditions and have many agricultural, hydrological and environmental implications. The main objective of this study was to compare between a soil core sampling method (core) and the CPN MC-3 EliteTM nuclear gauge method (radiation) for measuring bulk density (ρB) and volumetric moisture content (θv) in a clay loam soil. Soil ρB and θv measurements were determined using the core and radiation methods at 0 - 10 and 10 - 20 cm soil depths. The mean values of soil ρB obtained using the core method (1.454, 1.492 g·cm−3) were greater than those obtained using the radiation method (1.343, 1.476 g·cm−3) at the 0 - 10 and 10 - 20 cm depths, respectively. Mean ρB and θv values averaged across both depths (referred to as the 0 - 20 cm depth) measured by the core method were 4.47% and 22.74% greater, respectively, than those obtained by the radiation method. The coefficients of variation (CV) of soil ρB values measured by the core method were lower than the CV values of those measured by the radiation method at both depths;however, the CV’s of ρB values for both methods were larger at the 0 - 10 cm depth than those measured at the 10 - 20 cm depth. Similarly, the CV values of soil θv values measured by the core method were lower than the CV values of those measured by the radiation method at both depths. There were significant differences between two methods in terms of ρB and θv, with the core method generating greater values than the radiation method at the 0 - 20 cm depth. These discrepancies between the two methods could have resulted from soil compaction and soil disturbance caused by the core and radiation techniques, respectively, as well as by other sources of error. Nevertheless, the core sampling method is considered the most common one for measuring ρB for many agricultural, hydrological and environmental studies in most soils.

混凝土芯水泥土复合桩竖向承载特性分析方法

基于Euler梁理论和状态空间法,建立了综合考虑非线性芯桩-水泥土-桩周土界面作用的双层叠合直梁分析模型及其状态方程,推导了成层土中不同组合形式的复合桩截面内力与变形的统一解析解,有效地考虑了复合桩分析中土与结构相互作用、结构局部参数发生变化等难点。通过与已有文献中现场试验和数值计算结果对比,验证了该方法的有效性,并讨论了桩径比、芯长比和水泥土弹性模量对桩承载特性的影响。研究结果表明:(1)桩径比增大,可提供的桩侧摩阻力和桩端阻力增大,复合桩竖向承载力基本呈线性增长;(2)芯长比增大,复合桩竖向承载力的增长幅度逐渐增大;(3)水泥土弹性模量对于桩竖向承载力影响较小。

基于新意法理念的隧道施工方法研究

随着我国隧道建设重心的逐步西移,所涉及的工程地质条件和地应力情况愈发复杂,运用传统隧道施工方法存在诸多问题,如难以克服大变形问题、无法在施工过程中精准预测隧道变形特征等。新意法理念为这些问题的解决提供了新的思路。为推广新意法施工设计理念,系统性论述了新意法的基本原理及其设计施工相关流程,并在此基础上分析与传统工法相比其优势所在,为相关工作人员提供参考与指导。

黄土区大跨度隧道开挖技术探讨

临洮(安家咀)至临夏一级公路百和隧道均为Ⅴ级围岩,主要有黄土浅埋段、岩质地段、黄土深埋段、小净距段以及黄土深埋段等情况,针对不同的围岩情况和地质条件,有针对性的采用CD法、上下台阶留核心土法及三台阶分步法进行开挖。

福州某钉形双向搅拌桩工程检测方法研究及应用

针对福建省工程地质条件差异极大的特点,如沿海深厚软土地区、滨海腐蚀环境、山区地基与岩溶地质并存等情况,且受到技术水平限制的原因,各检测标准提出的原位测试检测方法还不够全面。鉴于此,本文结合工程特点对钉形双向搅拌桩检测方法进行研究,提出采用重型动力触探试验结合钻芯法试验的方式评价桩身均匀性,为今后类似工程提供一定的参考。

砾石土料的湿化变形试验技术难点与解决方法

砾石土心墙料的大尺寸样品湿化变形试验难度极大,这主要是砾石土料的性质决定了其饱和固结排水困难、样品难以达到饱和状态、试验周期太长。从试验技术、测试方法等方面进行攻关,分析试验成果出现偏差的原因并修正,针对砾石土湿化变形离散性大、存在应力饱和问题,进行了艰难地研究探索。通过对湿化试验过程中的体变修正、进水量修正、饱和度实时计算、成果离散性处理等关键细节的严格把控,最终成功地完成了典型砾石土料的湿化变形试验,获得了规律性较好的砾石土心墙料湿化变形成果。试验过程中出现的异于常规的现象,如围压施加过程中三轴压力室的整体向上变形、高应力状态下没有湿化变形量等,通过试验数据分析和理论分析,最终都得到了合理的解释,加深了对砾石土心墙料土工试验技术和砾石土料湿化变形的认识。

砾石土心墙料的湿化变形特性试验研究

针对砾石土心墙料,采用大型应力式三轴仪开展了单线法湿化变形试验,较系统地研究了湿化应变与应力水平、围压之间的变化规律。依据试验成果,砾石土心墙料的湿化变形是明显的,且与应力水平、围压密切相关,在高围压、高应力水平条件下,外力改变了试样的饱和状态,砾石土样品逐渐从非饱和状态过渡到饱和状态,砾石土料存在应力饱和现象,导致湿化过程中没有明显的湿化变形。当围压较小时,湿化应变随应力水平的增大而增大,当围压增大到一定量值时,湿化应变反而随应力水平的增大而减小,呈现明显的分叉现象,表现出更加复杂的规律。最后提出了砾石土料湿化变形模型及模型参数,提出的砾石土料湿化模型可作为高土石坝湿化变形分析的基础。

覆盖型岩溶地基加固处理与效果检测

为保证建筑物地基基础施工时的安全,在查明某商住楼场地岩溶发育情况基础上,采取注浆法对该岩溶场地进行加固处理。施工结束后,采用钻探抽芯法、标准贯入试验、室内土工试验等多种方法对注浆处理效果进行检测分析。结果表明:采用注浆法处理后,溶(土)洞充填效果明显,平板载荷试验得到的地基承载力特征值增长超17.4%,标准贯入试验击数平均值增长17.6%~31.3%,土层孔隙比、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等物理参数整体提升5.6%~20.4%。注浆处理对土层加密效果较好,能有效预防建筑场地在地基基础施工过程中发生地面塌陷地质灾害。

第三系富水弱胶结砂岩隧道施工方案对比

以中兰高速铁路(中卫—兰州)香山隧道为依托,开展了富水弱胶结砂岩隧道施工方案对比研究,通过数值模拟分析了三台阶预留核心土法、三台阶临时仰拱法和交叉中隔壁法施工对隧道、围岩稳定性的影响,并选取典型区段进行了隧道变形现场监测。结果表明:在富水弱胶结砂岩地层,三种工法均能保证隧道施工安全,交叉中隔壁法对隧道变形控制效果最好。为了保证施工进度,考虑到大型机械作业方便,香山隧道穿越砂岩区段采用三台阶预留核心土法施工。现场监测结果与数值模拟结果基本一致,说明数值模拟可靠。对于掌子面自稳性差的富水砂岩地层,建议采用交叉中隔壁法施工。

膨胀土大面积场坪路堤填筑包芯法施工方法

为了能对膨胀土进行直接利用,保证膨胀土大面积场坪路基填筑施工质量,本文结合现场实际,针对膨胀土的特性,对膨胀土大面积场坪路堤填筑包芯法施工方法进行研究。结果表明:该技术解决了膨胀土直接利用所存在的质量缺陷,弥补了膨胀土化学改良的不足,可确保膨胀土填料的强度和稳定,路基的安全质量满足要求。

基于附加质量理论模型的心墙砾石土密实度求解

坝料密实度控制是土石坝心墙填筑质量控制的关键性指标,当前中国西南地区高坝心墙料普遍采用砾石土或掺粒土,传统坑测法测试密实度耗时耗力,而附加质量法目前主要用于堆石料密实度检测,对于心墙料还较少应用。基于附加质量理论模型,提出了一种新的数字量板构建方法。首先基于堆石体上每个测点的测试参数,通过公式计算建立密实度和测试参数的对等关系,得到理论量板;然后通过构建参数对等图制作了两种不同的量板。通过对砾石土心墙坝料密实度进行计算并和坑测法结果对比,验证了此方法的有效性。新的方法计算简便,参数对等灵活,与之前的数字量板相比,具有量板容易扩展、测试范围更广等优点。

多种检测方法在软土地区桥梁桩基检测中的综合应用

沿海软土地区的桥梁桩基础受制于深厚软土地质条件,施工工艺复杂,施工作业时间长,产生质量问题的风险更高,工程中常用低应变法、声波透射法和钻芯法对其成桩质量进行检测。简述了三种检测方法的工作原理及优缺点,结合工程实例分析,指出实际运用中应注意结合施工工艺和地质条件进行综合分析,采用多种检测方法进行相互验证,取长补短,以免产生重判和误判,保证检测结果的可靠性和精确性。综合运用案例可供类似工程检测情况和完整性判断提供参考。

根钻不同取样法对估算根系分布特征的影响

利用根钻法得到的代表性值估算根系整体值的问题尚未得到解决。针对文献中普遍采用的3孔取样法,本研究采用根钻加密采集棉花根系,利用根系干重分析了水平方向取3孔、5孔和7孔条件下计算单株根系干重的精确性。结果表明在水平方向上取5孔能较准确的估算单株棉花的总干重;取3孔仅在表层具有较好的代表性,对裸行30cm土层以下根系干重不能准确描述,其决定系数低,且未达到显著水平,对于根系的估算有较大的偏差;在裸行、窄行和宽行分别取2孔,1孔和1孔是保证准确度前提下最为省力的取样方法。根系干重在垂直方向上呈单峰曲线,40cm土层以上,根系干重急剧下降,40cm土层以下变化区域缓和,在裸行70～90cm处有小幅度的增加;在水平方向上宽行根重大于裸行根重。

核心土对软弱围岩隧道掌子面稳定性的影响

针对黄土地区山岭双线隧道软弱围岩稳定性较差的问题,通过三维有限元方法系统地分析了台阶长度及核心土长度、宽度对隧道掌子面的纵向位移、塑性区纵向深度和横向大小的影响.得出一些对黄土地区软弱围岩山岭双线隧道具有实际指导意义的结论.

红壤坡地土壤侵蚀定位土芯Eu示踪方法研究

利用人工模拟降雨装置和径流小区观测法相结合,详细阐述了Eu定位土芯的布设、取样及分析方法。试验研究结果表明,Eu定位土芯中子活化分析技术可以准确地测定不同地形部位的土壤侵蚀量。坡面侵蚀泥沙的分布表现为沉积、侵蚀交错出现,呈现波形变动,符合多项式的变化,相关关系也较好。休闲裸坡地上,整个坡面大都表现出上坡的上中部为侵蚀运移,下坡为沉积。布样80d后,发现测定流失泥沙结果与模型拟合结果的相关关系较好,准确度也较高。因此建议一般应在Eu土芯布样3个月后取样为好。预测结果和实际情况也比较相近,最大误差为7.671t/hm2,取样误差为1mm。

砾石土心墙料的大三轴湿化变形试验与规律分析

蓄水湿化变形一直是制约高土石坝长期安全运行的技术难题,为此开展了筑坝堆石料的湿化变形试验,却极少针对砾石土心墙料进行湿化变形试验,这主要是受限于目前的砾石土料试验技术手段而难以开展试验研究。采用在大尺寸砾石土料试样中设置砂芯增加进水通道、缩短湿化路径的方法,可以解决砾石土心墙料的湿化变形试验所需时间较长、样品不能充分饱和等技术难点,实现砾石土心墙料的大三轴湿化变形试验。开展的砾石土心墙料的单线法湿化变形试验成果表明,砾石土心墙料存在明显的湿化变形现象,轴向湿化变形、体积湿化变形与围压、应力水平等密切相关,湿化变形与应力水平关系,在围压较小时随应力水平的增加而增加,在围压较大时随应力水平的增加而减小,关系曲线呈现明显的分叉现象,湿化变形与围压关系基本呈现先增加后减小的规律,与堆石料的湿化变形规律相比较,砾石土心墙料的湿化变形规律更加复杂。

CRD工法及三台阶七步开挖工法的对比和改进

就三台阶七步开挖工法及CRD工法的优缺进行分析和对比,并在2种工法的基础上做综合评价并改进,提出核心土加临时仰拱台阶法的新施工思路和方法,以求对隧道开挖工法进行补充和完善。

砼芯水泥土搅拌桩单桩的有限元分析

用ANSYS7.0有限元分析软件对由水泥土和混凝土两种材料组成的新型复合桩 砼芯水泥土搅拌桩单桩进行了分析.重点分析了该桩在竖向荷载作用下桩身内外芯和桩土各部分间的分配,荷载沿深度的传递和向外扩散等,并通过就不同的水泥土和桩周土体的弹性模量、芯桩的长度、芯桩的直径等诸因素对地基沉降的规律进行了研究.

冰水堆积体隧道施工过程变形与受力分析

为探明冰水堆积体公路隧道施工期间围岩变形和支护体系特性,以在建国道317线雀儿山隧道为工程依托,通过现场实验对冰水堆积体围岩物理力学参数及施工特性进行分析,采用现场测试方法对施工过程中隧道地表下沉和洞周变形,锚杆轴力、钢拱架内力、围岩-初期支护接触压力等支护体系特性进行研究。结果表明:(1)冰水堆积体围岩隧道粒度粗细悬殊且粗细混杂岩性变化大,垂直方向上主要分为冰水积含碎石砂卵砾石层和冰漂砾块碎石层;(2)水平方向上围岩构成和分布是影响锚杆轴力、拱架内力、围岩与初支的接触压力变化及分布的主要影响因素;(3)采用三台阶预留核心土法施工安全可控。