考虑超固结比影响的硬黏土应力灵敏度变化规律

为了分析土结构性对强超固结性硬黏土力学性状的影响,提出了考虑超固结比影响的固有压缩线的概念,重新定义了考虑超固结比影响的硬黏土应力灵敏度.通过耦合超固结比和土结构性对硬黏土力学性状的影响,并将应力灵敏度的概念从单一应力水平拓展至当前应力水平,探讨了考虑超固结比影响的硬黏土应力灵敏度随应力水平的变化规律.结果表明:在半对数坐标系中,考虑超固结比影响的硬黏土应力灵敏度与重塑孔隙指数呈线性关系.不同硬黏土应力灵敏度随应力水平的变化规律能够通过孔隙指数差进行归一化处理.基于考虑超固结比影响的硬黏土应力灵敏度变化规律,提出了屈服后阶段硬黏土压缩曲线的计算模型.

硬黏土地区绿色混凝土管桩关键技术与应用

绿色建筑已成为当前建筑业发展的主流,发展绿色建筑是推动我国节能减排,保护环境,促进生态文明建设的重大举措。桩基础作为建筑物结构的重要组成部分,其工厂化生产、机械化施工势在必行。文章介绍了硬黏土地区绿色混凝土管桩在设计、施工和桩身质量检测验收等方面取得的研究成果;通过与常规灌注桩相比,探讨了预应力混凝土管桩的应用产生的经济社会效益。通过介绍预应力混凝土管桩的新材料、新工艺与新桩型,指出预应力混凝土管桩的应用与发展前景。

旋挖钻机在硬黏土层中的应用

介绍了旋挖钻机的优点及施工工艺,并针对该机械在硬质黏土中的应用存在的问题,提出了一些解决办法。

耙吸船犁齿软格栅挖掘硬黏土新工艺应用

耙吸式挖泥船在硬黏土底质施工中,存在堵耙、闷耙等问题,生产效率较低。介绍天航局耙吸挖泥船在鲅鱼圈港25万吨级航道施工开挖硬黏土时,成功研制犁齿、软格栅的施工方法,有效解决堵耙、闷耙等问题,综合生产能力提高60%以上。

交通荷载作用下K0固结硬黏土动力特性研究

利用GDS动三轴仪及空心圆柱扭剪仪对K0>1的英国Gault硬黏土和Kimmeridge硬黏土进行了不排水条件下大周数(1万次)循环加载试验,研究了交通荷载作用下循环应力比及主应力轴旋转对K0固结原状硬黏土动力特性的影响。试验结果表明:与软黏土相比,硬黏土具有较为明显的脆性特征;随着循环应力比的增大,其动力变形响应可分为"稳态"、"亚稳态"和"非稳态"等三种类型。在主应力轴旋转条件下,硬黏土轴向应变在拉伸侧不断发展,回弹模量逐渐减小,土体循环弱化程度较三轴加载条件下更为明显。

硬黏土结构性劣化对地铁开挖地面沉降影响规律

随着我国经济的发展,越来越多的大型基础设施将会在硬黏土中进行修建。然而需要认识到在硬黏土中进行大型基础设施建设时,施工扰动引起的硬黏土结构性劣化将会对地面沉降产生显著的影响,最终可能会影响基础设施的稳定性。本文以伦敦地铁隧道圣詹姆斯公园地铁开挖引起的土结构性劣化过程为例,将考虑土结构性影响的硬黏土本构模型引入数值模型中,分析了土结构性劣化对硬黏地铁开挖引起的地面沉降的影响。结果表明:随着S_(σ)的增大,地面沉降曲线深度逐渐增大,宽度逐渐减小。进一步引入考虑超固结比影响的硬黏土真实灵敏度概念,结果表明采用真实灵敏表征硬黏土结构性的计算结果与现场实测数据有着很好一致性,从而验证了硬黏土真实灵敏度定量评价硬黏土结构性劣化的准确性。

超固结比对合肥硬黏土剪胀特性的影响研究

为了定量探讨超固结比(overconsolidation ratio,OCR)对合肥硬黏土剪胀性的影响,文章对合肥地区原状硬黏土进行三轴剪胀试验,并与重塑土试验结果进行对照;制备超固结比分别为1、2、4、8的重塑土进行三轴对比试验。结果表明:OCR为2.70~4.68的原状土,其最大体积剪胀率为1.1%~3.0%,在一定范围内,OCR与最大体积剪胀率呈抛物线关系;重塑土与同深度原状土相比,最大体积剪胀率降低33.3%~36.4%,且部分土样出现先剪缩后剪胀的现象;与原状土相比,OCR越大,重塑土的剪胀性降低程度越大,重塑土样的最大体积剪胀率降低5%~51%,在一定范围内,重塑土OCR与最大体积剪胀率之间存在较强线性关系。

持续浸泡下硬黏土强度劣化试验研究

引江济淮工程岸坡广泛分布的硬黏土,经历河水持续浸泡后,会对岸坡稳定造成重大影响。为了探究硬黏土在持续浸泡下的强度劣化机制,以引江济淮合肥段岸坡硬黏土为研究对象,设计持续浸泡试验,结合三轴压缩试验、矿物成分分析试验、微观结构试验和浸泡液离子含量试验,研究持续浸泡下硬黏土的强度劣化机制。结果表明:持续浸泡下硬黏土强度会发生劣化,30d内劣化明显,30d后劣化减弱且趋于平缓;硬黏土中的方解石质量分数随浸泡时长的增加,呈指数降低趋势,浸泡液中Ca2+质量体积分数呈对数增加趋势;随浸泡时长的增加,试样表面微孔隙数量增多,尺寸增大,30d内增加速度较快,30d后增加速度减缓趋于平稳。硬黏土持续浸泡后强度劣化是由亲水性黏土矿物吸水膨胀和土体内部充当“骨架”的方解石发生溶蚀共同导致的。

航道疏浚工程中硬黏土施工设计及实践

针对在航道疏浚工程施工过程中硬黏土的开挖难度问题,结合某航道疏浚的实际情况,分析硬黏土开挖对设备和工艺的具体要求,提出改进建议:增加耙头破土能力,适当调节波浪补偿器的压力;采用特殊抛泥方式,节省抛泥时间,提高抛泥效率;减少耙齿数量,合理设计格栅的大小可以减少耙齿堵塞。

硬黏土地层中沉井助沉技术研究

上海市黄浦江上游水源地连通管工程——顶管工程中的排水法沉井,下沉过程中遇到强度高的硬黏土,下沉困难。通过归纳相应的解决方案,并分析下沉困难的原因,发现刃角附近的黏土无法及时挖除,导致沉井下沉困难。采取小挖机在沉井刃脚附近挖土的改进措施,沉井后续下沉顺利。总结在硬黏土地层中的助沉措施,为类似地质情况下沉井下沉施工提供借鉴经验。

硬质黏土淹没射流冲刷试验研究

近年来自吸式管道排沙系统以其省水、高效、廉价等优势,逐渐成为水库清淤的主要措施之一,然而在遇到土颗粒较细、淤积历时较长的硬质黏土时,它的清淤效果下降明显。为了探究硬质黏土的破土机制和起动影响因素,采用模型试验的方法,选取一种黏性泥沙,通过负压固结的方式制备硬质黏土样,然后进行了不同出口流速、喷嘴尺寸和射流靶距的直立淹没射流试验。试验结果表明,鉴于土样存在黏性,其受冲刷破土机制与无黏性土存在较大差异,冲坑发育过程存在一定的随机性和自相似性,并且射流冲刷效率与射流出口流速和喷嘴尺寸成正比、与射流靶距成反比,同时射流靶距对冲刷坑形态的影响最为明显。

硬质黏土耙齿水下快速切削试验研究

疏浚工程中遇到的疏浚土质变得越来越复杂,尤其在深水航道耙吸挖泥船施工中遇到的坚硬的黏性土标贯击数达到20击,与以往航道疏浚工程中黏土的坚硬状态有明显区别。为了研究硬质黏土的耙齿挖掘机理,对标贯击数18击、21击及25击的硬质黏土在不同切削速度、切削深度工况下耙齿切削阻力的变化规律进行了水下快速切削试验。试验通过在耙齿上布置切削阻力传感器的方式,得到耙齿在不同切削工况条件下的水下切削阻力,分别分析了切削速度、切削深度及黏土的标贯击数对耙齿切削阻力的影响规律,为硬质黏土耙头的设计提供了理论支撑。

长江三角洲第一硬质黏土层粒度多元统计分析及沉积环境判别

长江三角洲第一硬质黏土层成因是长期争论的问题。对上海市青浦区第一硬质黏土层全样粒度多元统计分析,并与南京周家山下蜀黄土、长江悬浮颗粒物对比,探索长江三角洲第一硬质黏土层成因。第一硬质黏土层机械颗粒组成均一,频率曲线呈正偏态、中等或尖锐峰形的双峰分布,频率累积曲线呈"S"型分布,具有风成沉积特性。粒度特征分析为沉积环境判别提供沉积学证据时,综合运用多元统计分析可以使分析结果更准确。聚类分析将硬黏土与典型风成沉积物下蜀黄土粒度分布归为一类,长江悬浮颗粒物单独为一类,表明硬黏土与下蜀黄土成因一致。下蜀黄土与长江悬浮颗粒物粒度参数判别函数,将绝大部分硬黏土样品判定为风成沉积。粒级—标准偏差曲线结合现代风场,显示硬黏土粒度特征存在高空西风和低空西北季风两个主控因子。表明长江三角洲第一硬质黏土层是由西风和西北季风控制的风成成因堆积物。

干湿循环对硬黏土的土水特性影响规律研究

为了客观评估高放核废物地质处置库开挖建设和封存初期围岩面临的非饱和岩土力学问题,针对一种高放核废料储存介质(硬黏土)开展不同干湿循环试验,研究该材料的土水特性变化规律。基于湿度控制吸力方法,研制黏土非饱和测量系统,利用该系统对硬黏土进行不同干湿循环试验,对比分析干湿循环次数和基质吸力变化梯度对硬黏土的土水特征曲线的影响。研究结果发现:干湿循环次数对这种硬黏土的土水特征曲线影响较大,基质吸力变化梯度影响则很小。同时,结合不同干湿循环条件下硬黏土核磁共振细观测试结果,分析出干湿循环和基质吸力对硬黏土的土水特性影响机制。通过分析不同干湿条件下硬黏土的含水分布特征,定量出该硬黏土干湿过程不同孔径内含水变化,揭示其不同孔径含水量等比例变化与水的吸附状态密切相关,为深入理解硬黏土干湿循环过程土水特征曲线变化规律提供试验依据,为高放核废物地质处置围岩水力特性评估奠定试验基础。

硬塑粉质黏土层中微型桩水平向承载特性分析

光伏支架在投产运营的过程主要受风荷载影响。对微型桩基础来说,当风荷载作用于光伏面板上时,微型桩基础顶部主要受到侧向荷载作用。为探明硬塑粉质黏土层中微型桩侧向承载能力是否满足对光伏支架结构安全性能的需求,本文采用现场静载试验结合有限元模拟的方式对微型桩侧向承载性能进行分析研究。结果发现,现场试验与模拟分析的微型桩侧向承载能力基本一致,且施工现场选用长2m的C30混凝土微型作为支架基础即可满足承载力要求。

黄海中部海岸末次冰盛期第1硬质黏土层的粒度分维特征及其环境意义

沉积物粒度分布特征是衡量沉积介质能量,判别沉积环境和水动力条件的最基本的方法之一,粒度分维是粒度的另外一个重要参数。在前人对硬黏土成因研究的基础上,选取目前具有影响力说法的典型的沉积物:湖泊相、潮滩相、风成沙、粉尘、洪泛平原、黄土等进行了分维值的计算,通过与小庙洪区钻孔的末次冰盛期第1硬质黏土的粒度分维的对比,初步探索其粒度特征。从粒度分布与分维的角度进一步印证了该区第1硬质黏土层的沉积环境为河湖相。

硬质耐火黏土采矿工艺技术优化与应用探讨

硬质耐火黏土在工业领域扮演着至关重要的角色,某种技术在耐火材料与陶瓷产业中充当核心原料角色。本文着重分析了硬质耐火黏土采矿技术工艺的优化及其实际应用。首先,对传统采矿工艺的局限性进行了深入分析,其次,探讨了矿区选址及资源鉴定事宜,采矿设备优化及工艺流程提升,采矿环境保护与安全管理优化策略及应用方法探究。最后,探究硬质耐火黏土采矿技术发展趋势。

硬塑性黏土地层泥水盾构停机引起的地表塌陷机制研究

扬州瘦西湖隧道采用泥水盾构穿越全断面硬塑性黏土地层,施工停机后多次出现地表塌陷事故。利用室内试验研究硬塑性黏土浸水条件下的崩解、软化特性,结合现场实测数据分析该工程地表塌陷的原因,进一步讨论此类破坏发生的过程,据此提出泥水盾构在全断面硬塑性黏土地层施工时地表塌陷的预防措施。研究表明:泥水盾构停机使开挖面硬塑性黏土在泥水浸润下发生崩解、软化,使开挖面上方形成局部孔洞;随着时间延长,局部孔洞逐渐向上发展直至地表,最终形成地面局部塌陷。泥水盾构在硬塑性黏土地层施工时,应当避免停机;当必须停机时,应尽量缩短停机时间,避开建筑地段,同时加强地面监测,必要时应在开挖面上方地层进行注浆加固,防止坍塌破坏。

长江三角洲及邻近海域第一硬质黏土层的生物化石标志

对长江三角洲地区8个钻孔进行了系统的孢粉、藻类分析,从第一硬质黏土层中提取出较丰富的孢粉和藻类化石,结合其他学者的研究成果,探讨了长江三角洲及邻近海域第一硬质黏土层中的孢粉、藻类及其组合的特征。与其上覆地层相比,硬质黏土层中的孢粉、藻类的绝对浓度较低,出现的孢粉、藻类组合较单调,孢粉、藻类组合中淡水藻类含量异常高,并以环纹藻为主。高含量的淡水藻类指示硬质黏土的形成曾受到水流作用,硬质黏土的形成环境应为水域环境。与上覆、下伏地层的孢粉、藻类组合明显不同,淡水藻类含量高是第一硬质黏土层孢粉、藻类组合的重要特征,可以作为长江三角洲及其邻近海域地区晚第四纪地层对比的一个显著标志。

武汉杨泗港长江大桥主塔沉井硬塑黏土中下沉技术

武汉杨泗港长江大桥主桥为主跨1 700m的双层钢桁梁悬索桥,2个桥塔墩均采用沉井基础,沉井基底持力层均为硬塑黏土层,其中,1号和2号桥塔墩沉井需分别在硬塑黏土层中下沉6.2m和10.6m。2个桥塔墩沉井均采用不排水法下沉,当沉井刃脚进入硬塑黏土层后,井孔内的硬塑黏土采用绞吸法取土,先利用潜水挖泥机对土体进行强制式切削,再利用吸泥管将钻屑与水的混合物排出;刃脚下方的硬塑黏土采用水下爆破法取土,先将硬塑黏土炸松后抛掷到井孔内,再利用潜水挖泥机取出;沉井下沉时还采取了空气幕助沉技术。最终2个桥塔墩沉井基础在硬塑黏土中均顺利下沉到位。