振冲法加固松软土地基能力分析

针对松散砂土、粉土、黏性土等软土地基,研究提高地基承载能力和减少沉降的措施。振冲挤密法适用于松散砂土层;振冲碎石桩适用于处理粉土和一般黏性土及软黏土(淤泥、淤泥质土);振冲粉喷碎石桩适用于粉土和黏性土层(不排水抗剪强度c u>15 kPa)。介绍振冲粉喷碎石桩的制备材料配合比,通过试验得到立方体抗压强度,在施工中可采用干法底部出料工艺。结果表明,振冲粉喷碎石桩较振冲碎石桩在同等设计条件下可提高地基承载力约1.3倍,并减少地基沉降,具有广阔的市场前景。

粉喷搅拌桩桩机自引孔技术的研究及应用

为解决粉喷搅拌桩施工中管内粉体难以喷出容易造成输粉管爆管、堵管等故障,依托具体工程,经现场试桩得出不同密度土层对应的电流负荷,确定土层需要先进行自引孔及引孔次数,减少土体密度以降低被动土压力。结果表明:与常规施工方法相比,在正式喷粉成桩前利用桩机自身的钻头对土体进行搅松引孔,使输粉管压力差达到成桩要求,喷粉顺畅,保证了成桩质量。相比采用冲孔桩机引孔回填黏土的引孔方式,粉喷搅拌桩桩机自引孔技术具有引孔速度快、施工简单、孔内无需回填黏土、经济环保等优势,是一种在含有机杂质或局部突变的高密度土层处理中简便易行的施工方法。

土壤添加不同颗粒组成沸石粉对玉米生长及养分吸收的影响

采用土柱试验,研究不同颗粒组成的沸石粉添加到0～20 cm砂壤土耕层对玉米生长、养分累积的影响,为改良沙地提供理论依据。本研究共设8个处理：CK0：不施肥＋0 g沸石粉体（简称粉体）;CK：施肥＋0 g粉体;A：施肥＋8 g粉体a;B：施肥＋8 g粉体b;C：施肥＋8 g粉体c;D：施肥＋8 g粉体d;E：施肥＋8 g粉体e;F：施肥＋8 g粉体f。结果表明,处理A、B、C、D、E、F与CK之间的玉米株高均不存在差异;但其生物量均高于CK,粉体颗粒构成中〈0.002 mm的含量最高的两个处理E、F达显著水平,分别比CK高71.36%和63.69%。结果还表明,生物量与不同粉体颗粒5个粒级分布的百分比x1、x2、x3、x4、x5即0.05～0.25 mm、0.02～0.05 mm、0.01～0.02 mm、0.002～0.01 mm、〈0.002 mm百分率之间存在多元回归方程Y=3.69-0.050 6x1＋0.082 5x2-0.093 4 x3-0.009 44 x4＋0.064 86 x5,表明了玉米生长与颗粒组成之间的密切关系;方程系数表明生物量与细小颗粒含量呈极强的正相关,而与粗颗粒含量呈负相关。与CK处理相比,加粉体处理A、B、C、D、E、F均促进了氮和钾的吸收,但只有处理F对氮的吸收以及E和F处理对钾的吸收达显著水平。显著促进吸收的氮量达74.52%、钾量分别达63.39%和63.62%,而对磷没有显著促进作用。由此可以推论,在此土壤条件下,只有沸石粉体粘粒级颗粒含量高于39%时才显著促进玉米生长发育以及增加植株对氮、钾的吸收和利用。

模拟不同气候条件下碳酸盐岩风化作用的淋溶实验研究

通过模拟干热、湿热与干冷3种气候条件,以饱和CO2水作为淋溶液,对黔中岩溶区3条碳酸盐岩风化壳岩-土界面的岩粉层试样进行了淋溶实验(其中干热、湿热条件下淋溶到残余酸不溶物阶段),对淋出液的pH值以及主要造岩元素的浓度进行了动态分析。结果表明,碳酸盐岩风化壳岩-土界面由岩到土的转变过程中,伴随碳酸盐的溶蚀,酸不溶物已表现出明显的风化倾向。碳酸盐的溶蚀强度表现为干冷>干热>湿热的变化趋势。温度低,碳酸盐的溶解速率大;排水条件好,碳酸盐溶解释放的Ca、Mg易随风化流体排出体系。对于酸不溶物组分,淋溶实验中有:(1)K、Na、Mg、Si、P的载体矿物风化强度在干热条件下最大(至于Ca,由于方解石与白云石均是其主要的载体矿物,酸不溶物相中的Ca难以在淋出液中有效识别)。在干冷与湿热之间,K、Na、Mg等盐基离子的溶出能力大多表现为湿热>干冷,指示了温度对盐基离子释放强度的重要制约作用;而Si和P未表现出一致的变化趋势,可能源于淋溶体系微环境的差异。(2)Fe与Mn表现出弱迁移性。其中,Fe在干冷环境下淋出强度最弱,说明温度是制约含Fe矿物分解速率的重要因素。而Fe在干热与湿热之间,以及Mn在3种淋溶条件下,未呈现出一致的变化趋势。(3)Al和Ti在碳酸盐岩风化过程中表现出强烈的惰性。

碳酸盐岩风化壳岩-土界面风化作用机制——对岩粉层淋溶模拟的初步研究

碳酸盐岩风化壳通常呈现出清晰突变的岩-土界面,成为直接利用野外地质剖面的发育特征探索碳酸盐岩风化作用过程的障碍。本文选择贵州中部及湘西的4条典型碳酸盐岩原位风化壳的岩-土界面作为研究对象,模拟干热风化条件(即气候温暖或炎热、排水条件良好的风化状态),在24～29.5℃的环境温度下,利用饱和CO2水对各剖面岩粉层样柱开展了系统的淋溶实验研究(淋溶终点以碳酸盐完全溶蚀为标志)。通过对淋出液中主要造岩元素和淋溶残余物的动态取样分析,初步揭示了碳酸盐岩风化壳岩-土界面的风化作用机制。结果表明:①碳酸盐岩风化壳岩-土界面风化过程中,碳酸盐的溶蚀和酸不溶物的分解是同步进行的,在碳酸盐淋溶伊始,酸不溶物已表现出明显的风化倾向;②排水条件良好的风化环境下,由硅酸盐等酸不溶物组分分解溶出的盐基离子及Si等元素更易随风化溶液淋失,使得在风化残余物中难以形成蒙脱石、伊利石、高岭石等自生粘土矿物。酸不溶物相的其他造岩元素中,Ti和Al为惰性元素,Fe为弱迁移元素,Mn和P表现出明显的活性;③碳酸盐岩岩粉层的水-岩作用过程中,当碳酸盐含量对水-岩反应而言过量时,碳酸盐的溶蚀强度主要受岩粉层质地的制约。粒度粗,渗透性强,水-岩作用时间短,碳酸盐的溶蚀量低,反之亦然。而酸不溶物组分对于水-岩反应而言,在整个淋溶周期内都是不足的,其含量成为制约水-岩反应强度的主要因素。

基于降饱和度原理强震作用盾构隧道抗液化机理研究

降饱和度法是一种处理地基砂土液化的新方法。文中基于降饱和度原理,通过理论分析及数值模拟的方法对强震作用条件下盾构隧道处于不同饱和度粉土地层中的土体及结构响应开展研究。结果表明:降饱和度法的原理是通过提高流体模量来降低超静孔隙压力;粉土地层在强地震动作用下超孔压比随着深度的增加而减小,而隧道结构的存在会使结构下方的土体的超孔压比增大;当饱和度降至0.98时,粉土的超静孔隙水压力下降了45%,土体各位置处的超孔压比有明显下降,隧道结构的最终水平位移从8.9 cm降至0.7 cm;而随着饱和度的进一步下降,超静孔隙水压力和结构水平位移的下降幅度降低。进一步研究发现当饱和度下降至0.60时,土体超孔压比变化不再显著。文中的研究成果为粉土地层盾构隧道抗液化措施设计提供了一定参考。

粉喷桩加固特殊软土建筑地基的应用研究

针对某建筑改造工程场区大体积深厚粉煤灰软土地层,对6%、8%、10%、12%和15%五种水泥掺比下的粉喷桩加固效果进行了试验研究。结果表明:随着水泥掺量的增加,粉喷桩的内摩擦角、黏聚力、变形模量以及强度均呈逐渐增大的变化趋势,综合考虑地基强度性能和工程经济成本因素,认为粉喷桩水泥的最佳掺入比为12%;按照12%水泥掺比进行现场静载试验,得到粉喷桩的单桩平均容许承载力为134 kN,满足设计承载力大于100 kN的要求,表明本文提出的利用粉喷桩加固大体积深厚粉煤灰软土地层方案合理可行。