黄土冲沟斜坡桥梁桩基竖向承载特性模型试验研究

为了探明黄土冲沟地形条件对桥梁桩基础承载力的影响,首次基于自主研发的能充分反映黄土冲沟区域桩基础特点与工作性能的模型试验平台,分析不同冲沟坡度、不同桩长桩基的竖向承载力,桩身轴力及桩侧摩阻力的变化规律,并结合试验结果提出相关的工程技术建议。研究结果表明：①随着坡度的增大,相同桩长的桩基承载力呈降低趋势,承载力影响度逐渐增大,变化范围在7%-35%之间;②在一定范围内,桩基承载力随桩长增加增幅越大,桩长增加到一定程度时,承载力增幅逐渐变缓;③随着坡度增加,相同入土深度下的有效桩长逐渐减小;④黄土冲沟斜坡区域桥梁桩基设计应充分考虑防止桩周土体流失的工程技术。

黄土丘陵沟壑区林草间作对土壤养分的影响——以甘肃省庄浪县为例

以不同林草间作模式为对象,以相同立地条件下的农田作为对照,对林草间作地土壤养分变化进行了测定分析,结果表明:在黄土高原丘陵沟壑区实施林草间作,在一定程度上有利于提高土壤养分含量和营养水平.5种间作模式对土壤养分含量和营养水平的影响程度大小依次为:山杏×紫花苜蓿>山杏×红豆草>油松×紫花苜蓿>油松×红豆草>沙棘×紫花苜蓿;林草间作对土壤有机质和土壤全氮含量的影响较为显著,而对土壤全磷、全钾含量的影响相对较小;从影响的土层深度看,林草间作对40 cm以上土壤养分含量的影响要比对60 cm层的影响更为明显.

黄土地区的路基设计

分析了黄土的特性及病害,总结了阜朝高速公路黄土路基设计的经验和方法。

黄土丘陵沟壑区林草间作土壤养分和水分动态研究

2007—2009年以黄土丘陵沟壑区不同林草间作模式为对象,以相同立地条件下的农田为对照,对林草间作地土壤养分及含水量进行了测定分析。结果表明:黄土高原丘陵沟壑区实施林草间作,在一定程度上有利于提高土壤养分含量,但不利于提高土壤水分含量;从间作年限看,9年生林草间作对土壤养分及水分含量的影响大于7年生林草间作。从空间结构看,林草间作对20、40、60 cm土层土壤养分及水分含量的影响较80、100 cm土层明显。

函谷关隧道下穿新黄土冲沟施工技术

研究目的:研究大断面隧道下穿新黄土冲沟地段施工中的偏压影响,提出防止隧道坍塌的施工技术。研究结论:(1)水泥土回填、混凝土明渠修筑及混凝土咬合桩打设等技术措施,防止了地表水下渗、浸蚀,消除了地表水对湿陷性黄土的影响,提高了冲沟及其边坡的稳定性;(2)应用水玻璃硫酸浆液注浆固结粉砂层等加固措施,减少了因隧道开挖引起的地表沉降,保证了隧道开挖的稳定性;(3)提高隧道初期支护强度和刚度,控制隧道开挖支护变形,可有效控制隧道偏压的影响;(4)通过CRD工法优化,缩短工序距离和工序时间,可以达到初期支护早日成环,对控制黄土隧道变形和地表下沉行之有效。

黄土冲沟区桥梁下部结构安全影响因素研究

对黄土冲沟区域的地质特点进行了总结,针对冲沟滑坡、泥石流、土体流失等对桥梁下部结构的影响建立了力学模型,分析了地质灾害对桩基安全性的影响,结果表明,桩基位于冲沟坡体不同位置时,土体流失对桩基的性状(桩侧土体作用力、桩基自由长度、挠曲曲线第一零点位置、最大弯矩值降低量、横轴向位移增大量、横轴向承载力减小量、稳定程度减小量等)的影响有着显著区别;提出了滑坡推力和泥石流冲压力作用下墩台及桩基内力计算方法;针对不同的影响因素提出了相应的防治工程措施。

黄土山区冲沟地形桥梁下部结构安全风险评价

为评判黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险水平,首先基于山西省吕梁山区4条高速公路上的174座桥梁下部结构的实地调查结果进行安全风险识别,建立黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险多层次评价指标体系;然后采用层次分析-模糊综合评判(AHP-FCE)方法估计黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险概率和风险损失,即基于层次分析法确定各评价指标权重,应用模糊综合评价法进行多层次综合评判,并基于风险概率和风险损失估计值,通过建立黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险评价矩阵,得到其整体安全风险水平,并提出相应的安全风险水平接受准则;最后使用该评价方法对黄土山区冲沟地形某大桥下部结构的整体安全风险水平进行了评价。结果表明:该评价方法适用于黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险评判,有助于防范与化解黄土山区冲沟地形桥梁下部结构的安全风险,减少由此产生的损失。

黄土山区冲沟地形对桥梁桩基有效桩长影响研究

为全面了解黄土山区冲沟地形对桥梁桩基有效长度的影响,在对山西省典型黄土山区桥梁下部全面调查的基础上,依据黄土地区现场桩基静载试验,应用FLAC3D建立黄土山区地形桥梁桩基有限差分模型,分析了不同坡度、临坡距、桩长变化对桩基有效桩长的影响,揭示了桩基承载力、桩侧摩阻力、桩端阻力及有效桩长变化规律,并依据计算结果提出相关工程技术建议。研究结果表明:一定桩长时,斜坡坡度、临坡距变化对桩侧摩阻力产生不同程度影响,对桩端阻力影响不大;坡度越大,临坡距越小,桩侧摩阻力减小幅度越显著,最大为70.89%;坡度较小、临坡距较大时,增长桩长使桩侧摩阻力从95.99%提高至99.71%;桩侧摩阻力变化的根本原因是桩基有效长度发生改变,桩基有效桩长折减程度同斜坡坡度及桩基临坡距有关,与桩长无关;建立的桩基有效长度计算公式可为黄土山区冲沟地形条件桩基础设计提供技术借鉴。