Constructing Large Capacity Power Plant on Collapsible Loess Stratum with Huge Thickness

1 Preface In the northern and northwestern parts of China, quite a large portion of area, approximately 630,000 km^2, is covered by loess and loess-liked soils. The loess thickness ranges from several meters to several hundred meters along the river’s terraces to those geomorphologic plateaus. In geology, "China Loess" has become a geologic term, because the loess in China has evolved with the widest distribution and greatest thickness in the world, and is also a typical and significant deposit in Quaternary Period.

孔内深层强夯法处理大厚度无序填土应用研究

山西省沟壑纵横的黄土地貌导致了建设用地资源短缺,进而涌现出了大量“治沟造地”“平山造城”工程,由此形成的高填方地基处理问题也随之日益突出。以“太原西山某小区”项目为例,对孔内深层强夯(SDDC)法处理大厚度无序填土地基的应用进行了深入研究。该项目回填了大量厚度不均、成分复杂的人工填土,并且分布有二级自重湿陷性黄土,采用了SDDC桩法处理填土和湿陷性黄土进行地基处理,并采用加筋土作为褥垫层以调整地基不均匀沉降。处理后的地基承载力特征值满足要求,且湿陷性全部消除,地基变形满足要求。该项目的成功应用可为太原地区类似工程施工提供参考依据。

靖远地区大厚度黄土地基浸水湿陷过程及土中竖向应力特征试验研究

为了研究靖远大厚度黄土在浸水条件下的水分入渗规律和自重湿陷变形特征,在中兰铁路沿线的靖远北站黄土自重湿陷场地进行了不打注水孔的现场浸水试验,监测并分析了地表及地下湿陷变形、试坑周围裂缝、含水率和土中竖向应力变化情况,对水分扩散规律、自重湿陷特性和土中竖向应力变化规律进行了研究,并对地区修正系数β0值和浸润角进行了探讨。结果表明:体积含水率变化分为浸水稳定(2个)、快速增加(1个)和缓慢增加(1个)共4个阶段;浸水过程中,水分在21m处竖向入渗加快、径向扩散减缓,湿润峰最终形态呈现为椭圆状。根据探井和钻孔含水率测试结果,推算出浸润角最大为41°。该场地黄土自重湿陷过程历经剧烈湿陷、缓慢湿陷和固结稳定3个阶段。试验结束时共计发展了13圈环状裂缝,裂缝最远处距试坑边缘26m。根据室内试验和现场测试结果,建议地区修正系数沿土层深度进行修正,0~10m内β0值取1.05,10~27 m内β0值取0.95。在地表至21 m深度范围内,地基土浸水饱和且湿陷充分,土中竖向应力沿深度呈线性增加,土中竖向应力接近饱和自重应力,21m以下的地基土未能充分湿陷,土中竖向应力逐渐减小。该研究成果可应用于中兰铁路后期的建设,并为该地区其他工程建设提供参考。

大厚度湿陷性黄土填方地基增湿强夯试验研究

为评价超高能级增湿强夯在低含水率、大厚度湿陷性黄土地基处理中的应用效果,在兰州市某工业建筑场地平整工程的填方区开展了25 000 kN·m能级的增湿强夯试验,分析了注水增湿效果及施工参数、地基土含水率对强夯处理效果的影响规律。试验结果表明:当场地存在上部虚填土、下部原地基土的二元结构时,在注水增湿过程中易在二元分界面形成溶洞,造成含水率局部过高或过低;当土体含水率向最优含水率逐步接近时,强夯对减小湿陷系数、降低孔隙比和提高干密度的效果逐渐增强;单击夯沉量与夯击次数之间近似呈指数函数关系,利用该关系可预估达到某一夯沉量控制值时所需的夯击次数。

大厚度湿陷性黄土现场浸水试验研究

在陕西省渭南市合阳县大厚度自重湿陷性黄土地基上进行了现场试坑浸水试验,深入研究了原状黄土地基的湿陷性和渗流特性,揭示了地表及深部土层沉降量随时间的变化特征、浸水范围及湿陷范围.结果表明,试坑地表、深部土层沉降量随时间变化曲线都呈现慢-快-慢-稳定的特点,湿陷变形发展过程都经历4个发展阶段,分别是初期平缓段、迅速变形段、过渡段及后期平缓段,黄土的自重湿陷变形基本发生在迅速变形段和过渡段.土层湿陷范围小于饱和范围,黄土在饱和条件及上覆饱和自重应力作用下也不会发生湿陷.提出了路基防排水宽度为12 m的建议,该结论可为西韩城际铁路路基排水及地基处治提供参考.

某大厚度湿陷性黄土场地既有建筑不均匀沉降地基基础检测鉴定与加固设计

以处于大厚度湿陷性黄土场地的某学校餐饮楼检测鉴定与加固设计为背景,研究与总结大厚度湿陷性黄土场地既有建筑出现不均匀沉降后的检测鉴定与加固设计。通过对湿陷性黄土场地因浸水出现不均匀沉降的某既有建筑进行检测鉴定、加固设计、设计服务等工作,总结了湿陷性黄土场地既有建筑地基基础采用坑式静压桩进行不均匀沉降所致的隐患治理程序和治理方法,也对静压桩加固的计算方法和局部顶升纠偏设计进行了总结,并归纳形成了若干结论,可为后续类似的工程项目提供借鉴。

组合方案处理大厚度湿陷性黄土地基

论文结合工程实例,通过各种方案的对比及分析,对大厚度湿陷性黄土地基采用了挤密桩与灌注桩组合处理的方法,在满足部分消除湿陷性的设计要求同时提高了灌注桩的承载力,既节省地基处理的费用且方案可靠。论文论述了设计过程中设计方案的选取及设计过程中应注意的问题,为以后对类似工程具有参考和借鉴作用。

大厚度湿陷性黄土岩土工程勘察与地基处理方法探究

湿陷性黄土较为特殊,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇到强度较高的水流,就会导致这一黄土的稳定性受到严重的影响,引起地基不均匀沉降,给建设工程造成严重损失与损害。本文以某工程实例为基础,对大厚度湿陷性黄土岩土工程勘察与地基处理方法进行了深入的研究,提出几个有针对性的观点,仅供参考。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究

大厚度自重湿陷性黄土的地基处理方法、处理深度以及合理控制剩余湿陷量等是黄土地区工程设计中的难点、热点问题。从大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特点出发,进行3个方面的相关工作。首先论述大厚度自重湿陷性黄土地基处理的原则;然后,结合建构筑物的类别不同,提出不同的自重湿陷性黄土层厚度、宜采取的相应地基处理厚度和剩余湿陷量控制标准;最后,详细探讨大厚度自重湿陷性黄土地基整片处理、局部处理及多种处理方法的优缺点及适用性等问题,并给出几种地基处理方法处理效果良好的工程实例。

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。

基于离心模型试验的深厚湿陷性黄土自重湿陷性评价研究

伊犁黄土属于典型的深厚湿陷性风成黄土,土性参数沿深度方向比较均匀。根据这一特点,结合工程需要,进行基于双线法的原状黄土自重湿陷性离心模型试验。研究表明:模型箱的边界效应对沉降变形的影响较大,边界影响率随荷载的增大呈负指数形式衰减;黄土厚度30 m时,不同饱和度土样的边界影响率均大于25%,受边界影响小的激光位移传感器的实测值作为沉降变形更可靠,场地自重湿陷量为296.2 cm;通过与现场浸水试验和室内压缩试验比较表明,离心模型试验的自重湿陷量更接近现场实测值,其修正系数为1.19。鉴于离心模型试验在应力状态、湿陷变形维数方面与天然地基相似,具有节省试验周期和费用等优点,可以用此进行黄土湿陷性评价。

大厚度湿陷性黄土场地地基基础设计分析

建筑物从低阶地向高阶地扩展是建设工程发展的必然趋势,在大厚度湿陷性黄土场地的地基基础设计中,面临着缺少经验、按常规设计思路不能满足规范要求等问题。分析认为大厚度湿陷性黄土场地应注重考虑工程场地的水环境和基底下土层的具体状况,当能确定通过一定的排水措施和防水措施可以避免黄土浸水湿陷时,可以以防水措施为主设计地基基础,选用合理的地基基础型式和地基处理深度。同时结合实际工程加以分析,阐述大厚度湿陷性黄土场地地基基础设计的思路。

大厚度湿陷性黄土场地地基处理合理深度

以全部剩余湿陷量作为处理深度经济上是不合理的.基于人工地基具有一定的抵御湿陷变形能力的观点,通过建立人工地基应力应变关系的数学模型,计算分析了湿陷性黄土场地人工地基在发生剪切破坏时的湿陷面积和处理深度的关系及规律.结果表明:人工地基抵御湿陷变形的能力随处理深度的增大而增强,当处理深度达12 m以上时,抵御能力的增加已很小.在剩余湿陷量仍大于规范要求时,选择12 m作为地基处理的合理深度,在安全和经济上是可行的.

大厚度湿陷性黄土路基浸水试验与沉降变形研究

结合郑州-西安高速铁路项目,在湿陷性黄土厚度大于25m的典型路段(潼关和华阴)地区做了直径为25m的浸水试验,试验历时52d,同时采集大量原状土样,进行室内试验,获得了一系列黄土力学参数.研究发现,该地区黄土浸水后变形较大,从而导致黄土沉降较为严重,属于自重湿陷性黄土,该研究可为沿线大厚度湿陷性黄土路基的处理及防排水措施提供资料,同时也为其它地区同类黄土的施工提供了理论支持.

膨胀法处理湿陷性黄土地基的理论及试验

通过对湿陷性黄土地区地基处理技术的研究,提出了利用生石灰桩膨胀材料处理湿陷性黄土地基的方法。首先阐述了膨胀法处理地基的基本原理。其次利用圆柱形孔扩张理论推导了在处理大厚度湿陷性黄土地基时,生石灰桩膨胀材料使用量的计算方法。最后,将该方法用于工程实践,通过土工试验测试处理后地基土的物理力学性质指标。试验结果表明,用该方法处理后的湿陷性黄土地基,湿陷性完全被消除,各项物理力学指标得到显著改善,土的压缩性及压缩模量均得到提高,体现了该计算理论的正确性,进一步证明了膨胀法在大厚度湿陷性黄土地基处理中的可行性。

挤密桩处理大厚度自重湿陷性黄土地区综合管廊地基及其工后浸水试验研究

确定了挤密桩处理大厚度自重湿陷性黄土地区综合管廊地基的合理处理范围,揭示了挤密桩处理地基效果随地基处理深度的变化规律,研究了挤密桩复合地基在地基浸水后的入渗规律及沉降特征。在大厚度湿陷性黄土场地进行不同深度的灰(素)土挤密桩地基处理试验及埋设TDR水分计和分层沉降仪的工后浸水试验。研究结果表明,随着地基处理深度的增大,各试验区挤密桩复合地基桩间土挤密效果呈增强趋势;挤密桩复合地基桩间土的干密度增长率随地基处理深度的增大而增大;挤密桩复合地基的抗渗性能随地基处理深度的增大而增强;外界水分在挤密桩复合地基中的入渗规律呈现出明显的阶段性,基本由4个阶段组成;挤密桩复合地基桩间土受水浸湿时的沉降变形,随地基处理深度的增大而减小,且呈现出明显的阶段性,基本由5个阶段组成。根据研究结果,在采取有效的防水措施的情况下建议地基处理深度为9~12m,处理宽度为管廊每边延伸控制在2m,作为大厚度自重湿陷性黄土地区综合管廊的合理地基处理范围。

高能级强夯加固大厚度湿陷性黄土场地的研究

通过对某湿陷性黄土地基工程中15000k N·m能级强夯地基加固处理试验结果的分析,探讨在大厚度湿陷性黄土中高能级强夯的加固效果。研究结果表明:(1)在湿陷性黄土地区,采用高能级强夯法处理湿陷性黄土,可完全消除黄土的湿陷性,达到地基处理的预期目标。(2)采用的高能级强夯设计及施工技术参数进行湿陷性黄土地基处理取得了良好效果,在类似工程场地,具有较好的实际参考价值。

大厚度自重湿陷性黄土区高速铁路路基新型地基处理技术研究

随着我国高速铁路建设的快速发展,大厚度自重湿陷性黄土区的地基处理逐渐成为工程设计中的难点和热点问题。本文总结了大厚度自重湿陷性黄土区高速铁路路基工程建设中常用的地基处理方法,在分析不同方法的优缺点及适用性的基础上,提出了阻水+挤密桩的新型地基处理技术。同时,通过室内模型试验、现场试验等研究工作,详细分析验证了该新型地基处理技术的可靠性、实用性和经济性,为大厚度自重湿陷性黄土区高速铁路的地基处理提供了一个新的方向。

西安地铁四号线南段大厚度湿陷性黄土浸水试验研究

结合西安地铁工程国家重点建设项目,在西安地铁四号线南段塬区进行了试坑浸水试验,揭示出该区域大厚度自重湿陷性黄土具有独特特点,室内试验上部Q3黄土不具自重湿陷性,而下部Q2黄土自重湿陷性较为强烈,现场试坑浸水试验结果各沉降标点均未发生明显沉降变形,反而略有抬升;根据TDR土壤水分计监测结果发现古土壤层具有明显的隔水作用,水分入渗至该层有径向扩大的趋势,浸水影响范围是以试坑直径为圆台顶面,浸水影响范围形状类似一个倒置的漏斗;当水体自上而下入渗时,垂直向渗透较快,但随深度及土层性质的变化,渗透速率随即减缓;土体中由于基质吸力存在,开始孔隙水压力为负值,随着注水量增加孔隙水压力也随之变化,孔隙水压力变化与坑内水头变化一致。

兰州新区大厚度湿陷性黄土宏细观参数试验研究

为了探明兰州新区大厚度黄土宏、细观参数随土层埋深的变化情况,在现场采取原状土样,开展室内物理力学参数试验和电镜扫描测试,研究其宏观物理参数和微观结构参数随土层埋深的变化规律,并将室内试验和现场测试得到的自重湿陷系数进行对比分析。研究结果表明:原状黄土的基本物理参数均随深度呈规律性变化,随着埋深增加,上覆土压力增大,黄土的含水率和干密度呈线性增加,渗透系数、孔隙比和自重湿陷系数明显减小。深度由2 m增加至30 m时,含水率、干密度分别增加18.46%,29.23%,孔隙比从1.08减小至0.71,自重湿陷系数由0.142降至0.006。不同深度处黄土中各矿物成分的含量基本一致,石英含量均为最高(53.90%~59.52%),伊利石含量次之,白云石、绿泥石含量较少。通过扫描电镜试验可知,兰州新区黄土的物理参数和微观结构具有较好的对应关系。浅层黄土大孔隙发育,易遇水而破坏,产生湿陷变形。随着深度增加,黄土中挤密镶嵌结构越来越发育,大孔隙结构减少,表现为干密度增加,孔隙比减小,湿陷性减弱。室内试验和现场测试得到该场地的自重湿陷下限深度大致相当,在地面以下22 m左右。现场试验和室内试验测得的自重湿陷系数均随深度增大而显著减小。试验得到的相关研究成果可为兰州新区大厚度黄土场地上的工程建设提供一定的参考。