戈壁碎石土胶结作用机制及其微观力学模型研究

戈壁是广泛分布于我国西北地区的一类特殊土地基,由粗粒、细粒、细粒-粗粒间的相互接触与胶结作用而形成骨架颗粒结构,粒间胶结效应明显,工程性质也不同于一般"土石混合体"。以新疆和甘肃典型戈壁碎石土为对象,完成了戈壁碎石土p H值及可溶盐含量测试,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜镜下观察和能谱分析等方法,测试获得了戈壁碎石土胶结矿物成分及其微观结构特征与元素组成,揭示了戈壁碎石土粒间胶结作用力类型与形成机制。根据戈壁碎石土胶结物组分及微细观结构测试结果,分析了戈壁碎石土中黏土矿物晶胞吸附其他胶结物或土颗粒中的阳离子所形成胶结的可能化学结构,建立了戈壁碎石土胶结力作用微观力学模型。以胶结黏土矿物含量为变量,得到了戈壁碎石土抗剪黏聚强度与颗粒胶结力间的关系式,并与现场试验结果对比。结果表明,戈壁碎石土宏观强度来源多样,是盐分胶结及土体胶结物微观晶面上离子键作用的综合结果;戈壁碎石土粒间黏土矿物胶结作用实质是黏土矿物或碳酸钙中非金属原子(如O原子)与土体中金属阳离子相结合而形成离子键,胶结力大小由连接胶结物微观晶面间的多个离子键综合贡献确定。

戈壁碎石土CFG桩复合地基试验研究

兰新铁路第二双线是亚欧大陆桥铁路通道的重要组成部分,作为我国乃至世界第一条大范围穿越戈壁地段的客运专线,线路主要以路基形式通过,途经地区多为戈壁地貌,路基多为碎石土。对CFG桩施工工艺进行了现场试验研究,评估了CFG桩地基处理措施的处置效果,分析了CFG桩复合地基的沉降变形特性。通过试验筛选出技术可行、经济合理的地基处理方案,对验证、完善、优化高铁戈壁碎石土地基加固具有重要意义。

750kV输电线路戈壁碎石土地基直柱掏挖基础试验

戈壁碎石土地基是我国西北750kV输电线路建设中的典型地质条件。为了减少开挖回填基础的工程应用,充分利用戈壁碎石土地基的良好胶结性能和抗剪强度,减少工程材料消耗量,提出了戈壁碎石土地基直柱掏挖基础型式。选择3个典型地质条件完成了12个直柱掏挖基础的现场施工和静载荷试验,给出了相应的设计方法和计算参数。结果表明:戈壁碎石土地基中应用的直柱掏挖基础具有良好的抗拔承载性能,其施工安全性高,经济环保,能够满足750kV输电线路杆塔基础荷载要求,可以在该地区750kV输电线路铁塔基础中使用。

戈壁滩地基掏挖基础抗拔承载特性现场试验

以甘肃境内戈壁滩碎石土地基中的直柱、扩底两种结构型式的掏挖基础为研究对象,通过开展全尺寸试验基础的现场上拔试验,获得了试验基础的荷载位移曲线及地基土体的破坏模式,并分析得到基础抗拔承载力和侧摩阻力。

新疆地区高压输电线路杆塔基础设计选型分析

针对新疆戈壁碎石土地区输电线路铁塔基础的设计选型，在国内规程规范中设计参考依据较为缺乏，通过这些年对新疆输电线路杆塔基础的设计与研究，并结合已有工程（库尔勒一台远-龟兹220kvⅡ回送电线路）的设计、施王及运行经验，并结合新疆戈壁土的特点．进而提出了适用于新疆戈壁土地区的基础型式一掏挖基础，并对掏挖基础设计参数的取值进行予分析与研究。