饱和砂土场地大型爆炸液化现场试验研究

土体振动液化是岩土工程领域中引人注目的热点问题,振动及液化引发的房屋倒塌或堤坝溃决将严重危及生命和财产安全。基于室外大型爆炸液化可控试验场地,开展了一系列饱和砂土中的单点及多点微差爆炸液化试验。介绍了现场爆炸液化试验的主要技术细节,包括钻孔及布药方式、监测设备及方法、混凝土结构及土质堤坝的设计等。分析了饱和砂土中单点和多点微差爆炸引起的土中孔隙水压力上升规律、爆炸液化的影响因素以及利用多点微差爆炸液化人工制造大面积液化试验场地的实现条件和方法,并最终开展爆炸液化场地混凝土结构及土质堤坝的变形研究。试验的成功实施为人工制造大型振动液化试验场地的方法提供了参考。

大厚度自重湿陷性黄土场地湿陷变形特征的大型现场浸水试验研究

结合国家重点工程建设项目——宁夏扶贫扬黄灌溉工程11号泵站地基的预浸水处理,在自重湿陷性黄土厚度大于35m的场地上做了面积为110×70m2的浸水试验,试验历时251d,揭示出大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形具有与中小厚度(小于15m)自重湿陷性黄土的湿陷变形不同的3个显著特征:①湿陷量随浸水历时的发展过程包含5个阶段,即初期平缓段、浸水陡降段、中期平缓段、停水后的陡降段和后期平缓段;②湿陷速率在浸水期间呈显“小→大→小→稳定”的变化规律,在停水后则呈显“大→小→稳定”的变化规律;③湿陷量、试坑周边裂缝的宽度和裂缝两侧地面的高差远远大于既往同类研究记录。通过分析,建议把连续5d的平均湿陷量不大于2mm作为大厚度自重湿陷性黄土场地浸水试验的停止注水标准;采用建议的停水标准,缩短了该建设项目的工期、节省了费用。本文的研究成果可供今后类似的地基处理工程及修订黄土规范参考。

大型试验现场安全生产管控模式探索与研究

大型试验现场是国家科研和军事技术发展中重要的一环,然而其试验现场的安全生产却面临着诸多挑战。传统的安全生产管理方式往往存在事后监管不力、预防控制不到位等问题,已经难以满足大型试验现场的需求。因此,探索一种安全生产标准化管控模式对提高大型试验现场的安全性和效率具有重要意义。

膨胀土大面积浸水现场试验

为研究原位膨胀土在大面积浸水条件下的变形特征,在典型膨胀土地段做了面积为5.1×15m2的浸水试验,试验历时17d。试验结果为:(1)膨胀变形过程可分为4个阶段,初始快速线性膨胀阶段、过渡阶段、缓慢线性膨胀阶段、稳定阶段;(2)膨胀速率基本呈现"短时极大→小→稳定"的规律,其中浸水0～1.5h是膨胀速率最大的时期,最大膨胀速率达13.26mm/h,之后膨胀速率迅速降低,平均膨胀速率只有0.09～0.78mm/d;(3)膨胀土的渗透模式受土体中微裂纹数量、土颗粒间收缩膜强度以及膨胀单元受力情况影响;通过分析,建议将连续3d膨胀变形量不大于0.02mm,总浸水时间不少于两周作为膨胀土现场大面积浸水的稳定标准。

某抽水蓄能电站堆石坝填筑料压缩特性试验研究

某抽蓄电站上、下水库面板堆石坝利用地下洞室爆破开挖料作为填筑料,坝料为白垩系上统砂岩夹少量泥质砂岩及砂质泥岩等软岩,软岩填筑料的压缩特性关系到大坝的变形稳定,为此在现场开展了不同干密度、不同含水状态和不同软岩含量的24个点的现场大型压缩试验。通过分别掺配10%、20%和30%的泥质砂岩,研究了软岩含量对压缩模量的影响,并对实际坝料进行了7个点的试验。研究表明:(1)随着软岩含量的增加,压缩模量显著降低,并获得了坝料的压缩模量与软岩含量的经验关系;(2)实际坝料的压缩模量略高于含10%软岩的压缩模量,表明实际坝料中软岩含量小于20%;(3)考虑含软岩爆破料的不均匀性及暴露时间长遇水易软化的特点,提出了不同坝高的压缩模量建议值。

黄河西霞院工程坝基黏土岩的工程地质特性研究

黄河西霞院工程电站厂房地基为上第三系洛阳组黏土岩类地层。现场勘察揭示该黏土岩具有特殊的工程地质性质,在开挖或遇水时风化分解较快,由岩石的性质转变为土的性质。为了更好地了解洛阳组黏土岩的工程特性,进行了一系列室内试验和现场大型剪切试验。该黏土岩的黏土含量最高达53.7%,黏土矿物成分以蒙脱石为主,含量在28%～38%,岩体的膨胀率为0.6%～4.9%,单轴抗压强度为0.11～1.04MPa,凝聚力为132.2kPa,内摩擦角为22.29°。研究表明洛阳组黏土岩具有典型的软岩硬土特征。

斜坡浅埋卵砾石土层大跨公路隧道支护特点分析

根据江苏省某高速公路隧道位于卵砾石土层斜坡中,并具有浅埋、大跨扁平的特点,结合现场大型剪切试验获得软砾石层剪切强度参数,采用弹塑性非线性有限元法模拟分析了其开挖和支护的全过程。现场试验显示其C为46.2 kPa,比规范规定的Ⅱ类围岩最小值50 kPa还小。通过分析其施工特点,为监控量测优化及有效指导施工控制提供了依据。最后计算预测值与实测值对比显示其计算结果较合理可靠。

宁夏扶贫扬黄工程泵站大厚度自重温陷性黄土预浸水法处理地基研究

本文结合宁夏扶贫扬黄工程10号、11号、12号、南城拐支泵站预浸水地基处理设计、施工及观测试验的结果,寻求大厚度自重湿陷性黄土预浸水处理技术中所涉及到的主要问题的解决对策。通过现场浸水揭示了湿陷量与浸水时间的关系、湿陷速率的变化特征、总耗水量、每昼夜耗水量与浸水时间的关系、停水条件及稳定标准等,其预浸水法处理地基的规模远远大干既往同类研究记录。以上问题的解决将为大厚度自重湿陷性黄土预浸水处理的合理设计提供较完善的理论依据和为现行《湿陷性黄土地区建筑规范》修订提供新的经验。本文的研究成果可供今后类似的地基处理工程及修订黄土规范参考。