模拟自然降雨条件下植物根系增强边坡土体抗剪强度特征

该研究以位于青藏高原东北部黄土区的西宁盆地作为试验区,采用柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii Kom.）、霸王（Zygophyllum xanthoxylon（Bunge）Maxim.）、垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）、细茎冰草（Agropyron trachycaulum（Linn.）Gaertn.）的单播种植,以及柠条锦鸡儿分别与细茎冰草、垂穗披碱草混播种植等2种方式,开展了原位模拟降雨试验并采用直接剪切试验,系统分析了模拟降雨试验前后试验区边坡表层以下3个不同位置处复合体抗剪强度大小及其随深度变化规律。结果表明：模拟降雨试验前,由柠条锦鸡儿与细茎冰草、垂穗披碱草混播的边坡a层（0~20 cm）根-土复合体黏聚力分别为19.5、18.9 k Pa,均较相同条件下单播边坡a层复合体黏聚力大;混播种植边坡各层根-土复合体黏聚力均较模拟降雨试验后裸坡a层土体黏聚力大,其中柠条锦鸡儿与细茎冰草混播边坡、垂穗披碱草混播边坡模拟降雨试验后,a层复合体黏聚力分别较裸坡a层黏聚力的增幅为30.65%~56.45%;柠条锦鸡儿、霸王、垂穗披碱草、细茎冰草单播边坡b层复合体黏聚力增幅为4.17%~38.89%;柠条锦鸡儿分别与细茎冰草、垂穗披碱草混播边坡b层黏聚力增幅为29.17%~34.72%;边坡c层土体黏聚力增幅相对不及a层、b层显著,反映了草本起到浅层加筋作用,灌木则起到深部锚固作用。

快剪条件下沙柳和白沙蒿根～土复合体抗剪特性初探

采用直剪仪对2种沙生植物重塑的根～土复合体及素土进行快剪试验，探讨其抗剪强度以及根径和垂直压力对抗剪强度的影响，结果表明：沙柳（Salixpsammophila）、白沙蒿（ArtemisiasphaerocephalaKrasch）的根～土复合体在1．5m（25KPa）的浅层土体范围内抗剪强度均大于素土，2种植物根～土复合体的综合内摩擦角与素土相比差异不明显；在根径相同（1．25mm）的情况下2种植物根～土复合体的粘聚力均大于素土，其粘聚力的增加率分别为16．02％和4．6％。随着根径的增加。

一种刚-柔性桩复合地基路基稳定性分析方法

基于刚柔性桩复合地基路堤的主要失稳模式是柔性桩与桩间土绕过刚性桩滑动的特点,将复合抗剪强度法和修正密度法[1]用于刚柔性桩地基路堤的稳定分析中,提出一种简化的密度修正方法。该稳定分析方法的思路是用复合抗剪强度法分析柔性桩对地基的作用,用修正密度法来分析刚性桩对复合地基的作用。通过一个工程实例证明了该简化的密度修正方法的分析结果与工程实际相符合,并用上述刚柔性桩复合地基路堤稳定分析方法分析了优化后的地基处理方案。

土体粒径对盐生植物根–土复合体抗剪强度影响的试验研究

为研究盐生植物根系的固土护坡力学效应,探讨土体粒径对植物根系加筋固土作用和提高土体抗剪强度的影响。以青海柴达木盆地大柴旦盐湖区为研究区,选取海韭菜(Triglochin maritima Linn.)和无脉苔草(Carex enervis C.A.Mey.)2种优势盐生植物作为供试种,选取粒径大小分别为颗粒直径d≤0.25 mm和d≤0.5 mm粒径条件下的2种土体,制备根–土复合体扰动试样和不含根系素土扰动试样,分别进行了不固结不排水三轴压缩试验,以探讨2种盐生植物增强土体抗剪强度贡献,以及2种粒径条件下的根–土复合体抗剪强度指标变化规律;在此基础上,探讨土体粒径差异对根–土复合体抗剪强度的影响。试验结果表明:盐生植物根系加筋固土作用主要表现为在2种不同土体粒径条件下,海韭菜根–土复合体与无脉苔草根–土复合体抗剪强度强度均显著大于素土抗剪强度,且垂直布根海韭菜根–土复合体的抗剪强度显著大于水平或倾斜布根无脉苔草根–土复合体抗剪强度;土体粒径的差异可影响植物根系增强土体抗剪强度大小,即主要表现为在相同的含根量条件下,土体粒径愈小,由该粒径土体与根系共同组成的根–土复合体黏聚力值则愈大。同时,进一步研究表明,水平或倾斜布根的无脉苔草根–土复合体的抗剪强度受土体粒径大小的影响,相对大于垂直布根的海韭菜根–土复合体中的土体粒径大小对其抗剪强度影响。研究成果对于进一步探讨盐生植物根–土复合体抗剪强度的影响因素,以及利用盐生植物有效防治研究区水土流失、土壤侵蚀等地质灾害方面具有重要理论指导意义。

蒸压粉煤灰砖砌体复合抗剪计算建议公式

本文将蒸压粉煤灰实心砖和多孔砖砌体复合抗剪强度性能试验得出的抗剪强度平均值公式,用于22片蒸压粉煤灰实心砖墙抗剪试验结果的计算分析,结果表明吻合性较好;也进一步验证了"变摩擦系数剪摩理论",为《蒸压粉煤灰砖砌体建筑技术规范》编制和《砌体结构设计规范》GB50003的修订提供参考数据。

植物协同微生物诱导碳酸钙沉淀对铜尾矿的固化效果

为探讨微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbially induced calcium carbonate precipitation,MICP)和植物技术对污染矿区的固化效果。利用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、碱蓬(Suaeda salsa)、红砂(Reamuria songarica)开展干旱半干旱高风蚀区尾矿污染固化试验。通过植物根系拉力及根—土复合体抗剪强度表征污染矿区响应效果。结果表明:MICP处理后红砂、碱蓬2种植物根系抗拉力分别增加59.9%,19.7%,抗拉强度分别降低7.4%,22.5%。较MICP处理前,100 kPa下红砂、碱蓬复合体抗剪强度分别提高62.7%,45.9%;200 kPa下分别提高130%,122%;300 kPa下分别提高26.8%,30.6%。胶结后,红砂、碱蓬根系中的半纤维素、纤维素、木质素的含量显著增加(p<0.05),红砂根系分别增加64%,74%,153%;碱蓬根系分别增加24%,46%,95%。综上,MICP协同植被为干旱半干旱高风蚀尾矿区污染修复提供高效途径,研究结果对实现矿区自然环境改善,加速矿区的生态修复具有重大意义。

刚性桩加固软弱地基上路堤稳定性问题(Ⅱ)——群桩条件下的分析

针对刚性桩支承路堤,笔者已进行的对单桩位于路堤下不同位置时路堤稳定性的研究表明,复合抗剪强度极限平衡法不能反映不同位置单桩的强度及刚度对路堤稳定性的影响以及桩的弯曲破坏机理,将显著高估路堤稳定性。通过对群桩条件下刚性桩加固路堤分别采用三维和二维数值分析方法,研究了路堤填筑及趋于失稳破坏过程中,桩、土的内力与变形规律、桩的破坏形式等。结果表明:群桩条件下,不同位置的刚性桩的破坏模式不同,对路堤稳定性的贡献机理也相应不同,弯曲破坏比剪切破坏更易于发生,剪切破坏并非是桩最危险的破坏方式;提出了考虑路堤趋于失稳破坏过程中桩弯曲破坏的cut-off退出方法,在进行数值分析时可反映路堤趋于失稳过程中桩的破坏形式,从而合理地评估路堤稳定性。对素混凝土桩加固路堤的稳定分析,提出了桩可使用抗剪强度概念,并提出了按桩体可使用抗剪强度采用极限平衡法进行路堤稳定分析的方法。

刚性桩加固软弱地基上路堤的稳定性问题(Ⅰ)--存在问题及单桩条件下的分析

目前各类刚性桩在软土路基加固中已有较多应用。首先对复合抗剪强度极限平衡法存在的问题进行了分析。在此基础上,基于刚性桩的刚度及强度特征,采用三维有限差分方法和二维强度折减有限差分数值方法,针对刚性桩复合地基支承路堤的整体稳定分析,对单桩位于路堤下不同位置时的路堤稳定性进行了研究,并与传统复合抗剪强度极限平衡法稳定分析结果进行对比。结果表明,当路堤下单桩位于不同位置时,路堤填筑过程中桩土相互作用机理、桩的破坏形式及桩对路堤稳定的贡献机理不同,桩的刚度对路堤稳定存在显著影响。路堤趋于稳定破坏时,位于路堤下不同位置的刚性桩的弯曲破坏比剪切破坏更易于发生。对刚性桩加固路堤,复合抗剪强度极限平衡法不能反映不同位置单桩的破坏机理,将显著高估路堤稳定性。

客运专线路基工程中管桩应用机理研究

研究目的:管桩已广泛应用于客运专线和高速铁路建设工程中,为深入探讨管桩的承载性能和路基实测沉降特性,并研究管桩的抗剪性能及在路基整体稳定中的作用,结合京津城际客运专线的设计、施工和沉降监测,系统地研究管桩在路基工程中的应用机理。研究结论:管桩具有高强、工期快、质量易于控制等优点,可满足客运专线建设标准高的要求,总沉降量和不同阶段的沉降速率明显优于其它加固方式;在水平力作用下土质地基中管桩是受弯破坏形态,按抗剪强度验算路基整体稳定性导致安全系数估值偏高;管桩承载有桩筏结构、桩板结构和桩网结构等方式,建议加强施工质量控制、提高桩间土强度、改善桩顶的连接方式并开展桩梁结构的研究。

桩基加固的三维边坡稳定性分析

有桩加固边坡稳定问题目前尚无明确规范的计算方法 .通过有限元强度折减法,分析了柔性桩加固边坡,刚性桩加固边坡和刚性桩考虑渗流作用下边坡的安全系数,并将数值模拟结果分别与复合抗剪强度法、BS8006规范中的分析方法进行对比.比较可知:对于柔性桩加固边坡,有限元强度折减法计算边坡安全系数与复合抗剪强度法方法计算结果的误差约为2.0%;对于刚性桩加固边坡,有限元强度折减法计算边坡安全系数与BS8006方法误差约为8.6%,从而验证了柔性桩加固情况下,采用复合抗剪强度法的适用性,以及刚性桩加固情况下BS8006方法的适用性.对于刚性桩,同样条件下考虑渗流作用的影响,边坡的安全系数减小约8.9%.

斜坡路基基底台阶的数学模型分析

鉴于现行规范关于斜坡路基基底台阶宽度的经验性规定,对潜在滑移面力学参数与台阶宽度的关系进行理论研究。介绍滞水层的形成机理,分析滞水层与填土体的共同作用,从力学角度建立了数学模型,推导出基底台阶合理宽度的计算式。建议修改相关规范条文,按推荐计算式确定台阶宽度,且要求台阶宽度不小于2 m,以更有效地提高边坡稳定性。

放坡法开挖基坑整体稳定性的研究

为使18 m的深基坑釆用自然放坡法顺利实施,专门研究了地下水位的影响,分析了设置抗滑桩的作用。使基坑顶面以下34 m范围内整体滑动稳定性计算所有滑弧的安全系数均满足规程要求。为了仍可应用理正基坑软件进行整体稳定性计算,用替代土层代替竖向增强体。经过验算证明了复合抗剪强度法计算抗滑桩比传统方法、英国BS 8006:1995等方法更接近实际情况。

Shear-resistant behavior of light composite shear wall

Shear test results for a composite wall panel in a light composite structure system are compared with test results for shear walls in Japan.The analysis results show that this kind of composite wall panel works very well,and can be regarded as a solid panel.The composite wall panel with a hidden frame is essential for bringing its effect on shear resistance into full play.Comprehensive analysis of the shear-resistant behavior of the composite wall panel suggests that the shear of the composite shear wall panel can be controlled by the cracking strength of the web shearing diagonal crack.

特殊条件下的深厚填土挖方边坡设计及再优化思考

在特殊条件制约下无法通过放坡处理的深厚填土挖方边坡问题,有别于一般的边坡支护问题,在无法通过常规的外部支挡措施达到支护目的的情况下,可以从改善边坡土体性质的角度出发,对边坡土体进行整体固化,达到边坡支护的目的。

关于《砌体结构设计规范》GB50003-2011部分条文的修订建议

就2011砌体结构规范第5.5.1条和第8.2.8条提出了进一步完善的修订建议.其中就第5.5.1条关于砌体受剪构件计算公式如何反映不同块材砌体类别带来的抗剪性能与承载力的变化,提出了"砌体类别修正系数",以保证公式的统一模式和可靠性.新增补的第8.2.8条第1款的内力计算方法,未能充分反映带构造柱组合砖墙的受力特点,所采用的第4.2.5条关于计算简图和偏心弯矩的计算方法与组合墙的结构性能不符,通过大量试验研究和理论分析,提出了采用"组合框架"力学模型进行内力分析建议,并对其第2款关于组合墙截面计算方法作了切合实际的补充与界定.通过修订,将使带构造柱组合墙的设计方法趋于完善、合理,对扩大组合墙(特别在地震区)的应用,无疑具有重要的现实意义.