内河航道板桩-浆砌块石结构共同护岸机理研究

在内河高等级航道建设中,新建板桩-原有浆砌块石共同护岸成为一种新型的护岸结构。通过对该护岸结构的离心模型试验研究,分析了板桩与原有结构之间无连接(J1)、刚性连接(J2)时,原有护岸结构位移、板桩桩侧土压力及桩身弯矩。试验结果表明,刚性连接时,原有结构后倾、下沉位移远小于无连接情况,板桩稳定性大幅度提升;开挖过程中J1,J2条件下板桩除了产生平移位移、还有转动位移,J1以转动为主,J2以平移为主;受U型板桩形状影响,开挖过程中板桩两侧土体形成土拱,同一深度不同位置板桩土压力有较大区别,土压力变化也有较大差异;开挖过程中,J2条件下桩身范围内土压力变化较一致,J1条件下随桩身深度增加,桩侧土压力变化幅度增加;J1条件下最大弯矩位于桩身下部、J2条件下位于桩身上部,且J2最大弯矩大于J1最大弯矩。

基于随机块石模型的土石混合边坡稳定性分析方法研究

为了准确地分析土石混合边坡的稳定性,克服传统有限元方法分析土石混合边坡的不足,提出一种考虑块石随机分布及含量的土石混合边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合边坡中的块石含量及级配,随机生成了含石率从10%~60%的土石混合体模型,每种含石率均考虑8种不同的块石分布位置,最后将生成的模型导入到OPTUM G2中建立土石混合边坡模型,采用有限元极限分析法对土石混合边坡的稳定性进行了分析,并将计算结果与采用两种等效强度参数模型所得的结果进行对比分析。研究结果表明,由于块石空间分布位置的不同,相同含石率下土石混合边坡的最大、最小下、上限安全系数变化较大;土石混合边坡坡体中的塑性区不再是圆弧型,而是呈现出'绕石'、'分流'和'包含'三种典型的扩展模式;采用两种等效强度参数模型与随机块石模型所得的边坡安全系数存在较大差异。研究成果可为土石混合边坡的设计及施工提供参考依据。

强夯块石墩法处理软弱土地基的试验

根据现场测试结果,对强夯块石墩法处理软弱土地基的施工参数和效果进行了分析,对强夯置换法施工过程中孔隙水压力的发展和消散过程及施工影响范围进行了研究,并通过现场试验给出经过强夯块石墩处理后地基承载力变化.研究表明,对于所处理的软弱土地基,当采用块石(或碎石)填料后,地层中的排水性能得到显著改善,使强夯动力荷载作用下的孔隙水压力消散很快.此外,强夯块石墩处理地基所引起的孔隙水压力,在水平方向一般局限在距离强夯置换点小于4m的水平距离范围内,而其深度方向的影响则比较大,即比之常用的强夯法有较大的加固深度.

遵毕高速尖山岩溶隧道坍塌数值模拟与施工控制

以遵义至毕节高速公路段尖山Ⅰ号隧道Zk1745+061岩溶坍塌为工程实例开展了深入的研究;通过超前地质预报、超前水平钻孔、地质测绘手段,首先查明溶洞发育规模及空间形态分布;数值模拟了岩溶隧道坍塌的机理,认识了隧道顶板溶洞块、碎石土的塌陷破坏,以及引起地面出现塌坑的过程;为确保隧道施工及运营安全,采用大管棚辅以小导管超前支护、洞内加强支护结构、三台阶七部法施工措施;隧道强支护处治措施后,隧道安全、顺利地穿越了岩溶发育区段,处治过程中未出现二次坍塌等事故。成功处理了该岩溶坍塌问题,为类似隧道溶洞块石土填充坍塌的处治提供了借鉴。

不同厚度块石路堤对冻土路基冷却效果对比研究

用数值模拟的方法计算了同一工程环境下块石路堤不同块石厚度情况的路基温度场随时间的变化。对比分析显示:块石路堤均具有主动冷却路基的作用;由于边坡效应的存在,对一定的工程环境和设计,块石路堤存在最优块石厚度,使冻土路基的冻结强度和多年冻土上限抬升达到最佳。块石太薄,块石中空气的循环达不到最大制冷能力;块石太厚,边坡效应将导致空气的对流存在多向流动环,反而使隔热和制冷能力均减弱。

粒径对块石层自然对流特性影响的试验研究

用粒径为5～8,8～15和15～20 cm的3种块石分别填筑成块石层模型,在实验室内研究它们的空气自然对流特性。结果表明,在块石层模型下表面保持20℃而上表面从20℃降至-20℃的过程中,模型内均产生了Benard流,而且模型内空气自然对流的强弱与块石的粒径有关,粒径为15～20 cm的块石层模型内气流速度最大,约为2.2 m.s-1;粒径为8～15 cm的最小,约为1.5 m.s-1,这种变化主要是由块石层内热弥散效应以及块石与空气间接触面积的改变而引起的。控温方式对空气自然对流影响的研究表明,由模型上表面降温所产生的空气自然对流效应强于在块石层模型下表面升温,故在实际工程中,冬季块石层内的空气自然对流更易于发生。针对模型内空气流速计算值均比实测值小的问题,建议在进行多孔块石结构对流换热理论计算时,应考虑块石层模型的假设条件、热弥散作用、流动惯性以及空气热物性随压力的变化等的影响。

开放和封闭条件下块石结构路基下部土体降温效果差异

块石结构路基以其独特的冷却路基作用,正在发挥着良好的降低多年冻土温度作用。但块石结构层被风沙或积雪堵塞后,路基下部多年冻土降温效果变化一直是人们极为关注的问题。为此,开展了开放和封闭条件下块石结构路基下部多年冻土降温效果差异的现场试验研究,对比分析开放和封闭条件下路基下部土体温度的变化特征。试验结果表明,开放状态下块石路基具有较强的强迫对流效应,封闭状态下块石路基强迫对流效应较弱,这一差异导致了开放条件下,块石结构路基下部土体降温效果比封闭条件下要好得多。从路基下部0.5～1.0m深部土体温度来看,二者间夏季差别不大,冬季最低温度要相差5℃左右。从块石路基下部土体降温的影响深度来看,开放条件下土体降温的影响深度可达6.0～10.0m,封闭条件下土体降温影响深度仅为1.5～3.0m。

土石混合体随机结构模型生成与直剪强度数值试验研究

为获取土石混合体力学数值试验的样本,提出基于AutoCAD二次开发的土石混合体随机结构模型生成方法。利用数字图像处理技术提取块石轮廓和尺寸数字信息,并将其存储为可供AutoCAD读取的脚本文件格式,得到可供缩放的AutoCAD图形交互文件。利用AutoCAD强大的块处理功能进行VBA编程建块,以及AutoCAD软件平台具有的相交和内含快速判别功能,实现了土石混合体中块石的高效率投放和土石混合体数值模型建立。针对某一土石混合体级配曲线进行直剪数值试验,验证了本文方法的有效性。试验结果表明:土石混合体材料在初始阶段存在明显的“绕石效应”,在塑性剪切应变逐步扩展至贯通过程中,土石混合体逐步出现塑性变形而发生剪切破坏。

双线铁路隧道穿越不良地质段施工处理技术

以西南岩溶地区某双线铁路隧道出口平导和正洞穿越富水深厚块石土地层为研究对象,采用设置迂回导坑、集水廊道、正洞局部超前预注浆加固、拱部大管棚、隧底袖阀管注浆、拱墙径向注浆等方法,成功通过了该不良地质体,隧道变形沉降得到了有效控制,保证了隧道施工工期和结构安全。

山区污水处理厂的场地平整及地基处理

地基处理是工程设计中最重要的内容之一。该文通过工程实例,介绍了山区污水厂构(建)筑物多样化的地基处理方法,为在山坡场地建造污水厂提供一条节约造价,优化设计的新思路。

御河某段综合治理工程天然建筑材料分析评价

在对工程区附近的块石料、混凝土粗骨料、混凝土细骨料以及土料等天然建筑材料场地调查的基础上,通过取样试验,分析评价了各料场的天然建筑材料的质量,通过估算,基本确定了各料场的有用层储量,再根据质量与储量的综合分析评价,建议选取合适的料场地.

旋挖桩在大厚度块石回填土中的施工技术与应用

在大厚度块石回填土中施工旋挖桩,采用塌方后灌注细石混凝土固结土层的施工技术,能安全有效解决塌孔或旋挖桩施工无法顺利成孔等问题。应用该施工技术,工程质量好,施工方便,成本低,具有很好的经济效益、社会效益和推广价值。

多年冻土块石路基蠕变变形研究

由于全球气候变化,以及大规模的寒区工程建设,打破了多年冻土地区原有的地表能量平衡,导致地温升高,冻土上限逐年下降,高温冻土层厚度不断扩大,冻土蠕变变形愈加剧烈。本文通过结合青藏铁路典型多年冻土块石路基路段特征,采用变换等效导热系数法来综合考虑块石通风区的换热性质,数值模拟多年冻土路基多年蠕变变形,进行其10年、20年和30年的温度场和变形场预测,分析其蠕变情况。

冻胀土及高地下水位渠道上干砌块石衬砌应用研究

作为一种砌石防冻材料,块石抗冻效果好、适应性强、使用年限长。通过对大型灌区疏勒河流域水资源利用中心昌马灌区高地下水位渠段冻胀破坏存在危害及原因进行研究,采取干砌块石衬砌形式并置回避、适应冻胀法以及置换冻胀基土等措施,解决了在冻胀土及高地下水位其他衬砌形式易冻胀变形、维修费用高等难题,便于日常施工,降低费用,同时具有较好的处理效果和实践效果,值得推广。

黄沙古渡水源泵站围堰的设计与施工研究探讨

黄沙古渡泵站由于位置处于黄河岸边,取水水位较低,受地下水及黄河水的影响,基坑开挖前应完成围堰填筑,以保证后续工程能在旱地施工。围堰型式采用土石围堰,上游冲刷段采用方形吨袋土枕护坡,铅丝笼块石与散抛石护脚,回填料以细砂为主,采用复合土工膜防渗,考虑黄河岸边基坑渗水的危害,增加一层聚乙烯彩条布加强防渗。施工过程中围堰坚固无冲毁现象,基坑无渗水现象,保障了后续施工安全性,为同类型工程的设计和施工积累了实践经验。

堵口技术新发展——九江堵口工程中的创新技术

介绍１９９８年洪水期间九江长江干堤出现溃口后采用的堵口方法和技术．堵口工程分截流、堵口、闭气三个阶段，经沉船初堵后，在沉船外侧下沉钢管拦截抛石，形成截流戗堤，隔断长江与溃口的直接水力联系，然后搭填钢木构架石袋组合堤和码砌石袋后戗台，最后水下抛土铺盖闭气．堵口工程中采用了钢栅抛石改流和钢木土石结构组合堤堵口等新技术，使堵口获得圆满成功．