刚性桩复合地基沉降计算方法

基于原状土切线模量法,对刚性桩复合地基的沉降计算提出一种新的沉降计算方法。该方法用切线模量法分别计算基础下土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线。依据共同作用时桩和桩间土的沉降相等的条件,对土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线进行复合得到刚性桩复合地基的荷载–沉降过程曲线,则刚性桩复合地基的沉降可以根据其荷载–沉降曲线得到。对于有复合地基的载荷试验的情况,提出直接利用其试验曲线建立复合地基的双曲线切线模量方程,利用该方程计算实际基础的沉降。通过工程实例表明,新的沉降计算方法具有较好的精度。

干湿交替过程中原状黄土的胀缩变形特性及裂隙形态演化规律

为定量分析原状黄土的胀缩变形特性及裂隙形态演化规律,从黏黄土、黄土和砂黄土区域选择西安、延安和米脂黄土进行颗粒分析、电镜扫描(SEM)与干湿交替试验,量测干湿过程中试样的轴向、径向变形,利用PCAS软件对裂隙照片进行矢量化处理并提取各项裂隙形态学参数.结果表明:干湿交替过程中三地黄土试样的体胀程度逐渐增大,胀缩变形均以轴向变化为主,尺寸效应及干湿条件是导致及加剧试样变形各向异性的重要条件.三地黄土表面裂隙的裂隙率、总长度、裂隙条数、块区面积及块区长宽比均随干湿交替次数的增加而逐渐增大.随地域由南向北延伸(西安—延安—米脂),黄土细粒含量逐渐减少,粗粒含量逐渐增多,骨架结构由集粒镶嵌排列向粗粒直接接触变化,各项裂隙参数逐渐减小,裂隙网络形态由多边类圆形向规则窄长的四边形变化,裂隙达到稳定状态所需时间缩短.楔体状裂隙由试样边缘向中心呈放射状生长,距边缘一定距离处近垂直向的裂隙开始横向延伸并相互连接,内部贯通成一分界面,导致表层破碎土体剥落.利用Boltzmann生长模型可描述裂隙缓慢发育、快速增长、滞缓发展的三阶段生长过程,为预测裂隙发展趋势提供参考.

刚性桩复合地基优化设计

采用原状土切线模量法分别计算地基土和桩基的非线性P-S(荷载–沉降)曲线。假设两者为相对独立的体系,在桩和土的位移相等的条件下,根据桩和土的P-S曲线确定桩和土分担的荷载。通过控制沉降量和调整垫层的厚度,协调桩、土的相对刚度,使天然地基和桩基的承载力充分发挥;通过优化设计,使土和桩分担的荷载及沉降都达到要求的目标,从而使刚性桩复合地基的设计达到比较理想的优化状态。最后,通过工程案例说明该方法的实施过程。

昭通烂泥箐滑坡源区原生状态根-土复合体抗剪特征

以昭通烂泥箐滑坡源区优势物种鸢尾科鸢尾属鸢尾原生根系—土复合体作为研究对象,采用直剪试验对复合体抗剪特征进行深入研究,并与室内相同含水率重塑复合体试验结果对比分析。结果表明,整体上无根素土具有应变软化特征,而复合体具有应变硬化的特性,各复合体的抗剪强度均比素土的高,且抗剪强度随着含根量的增加而增加,根系加固效应明显,但复合体并没出现与重塑土类似的最优(最佳)含根量。原状复合体的c值随含根量的增加没有明显变化规律,而φ值则逐渐递增,其增长率也有相同的变化趋势。复合体破坏断面显示根系为主根系且垂直贯通剪切面,垂向压力大时固土效应最优;无主根的侧根直径较小,根系在复合体中倾斜分布,特别是与剪切错动方向一致时会影响固土效应发挥。素土破坏模式为破坏面并不完全水平整体的剪切破坏,复合体则是非根系被剪断或拉断,而根系被拔出土体,根—土界面产生明显相对位移的破坏模式。研究结果可为以增强复合体抗剪强度为目的的护坡植被的选择提供基础理论依据。

基于现场浸水试验的原状黄土微观结构研究

黄土产生湿陷变形,其实质是黄土在水和外力的作用下土颗粒间的孔隙被压缩,颗粒骨架的连接性降低,导致土的微观结构破坏,从而引起宏观结构的破坏。因此,黄土的湿陷性与其微观结构具有密切关系。依托中兰铁路现场大型浸水试验,采用X射线衍射法和电镜扫描法分别对浸水前后原状黄土矿物成分和孔隙特征进行研究,定性和定量分析了黄土在浸水湿陷过程中矿物成分和孔隙结构变化规律,进一步分析了黄土微观结构与其湿陷性的关系,从微观结构方面研究了黄土湿陷机理。