基于CPTU测试的砂质与粉质土液化概率模型与评价方法研究

无黏性土的液化与孔隙水压力密切相关,能直接测试孔隙水压力的孔压静力触探(CPTU)原位测试技术在土体液化势评价方面具有独特的优势。采用严格的数学方法推导了基于CPTU测试技术的液化概率评价模型。新的概率模型以映射函数的形式表示,该映射函数将液化概率P_(L)与基于CPTU的确定性模型中得到的安全系数F_(s)相关联,其中CPTU确定性模型是通过核极限学习机算法和稳健搜索技术建立的。该新的概率性模型考虑了模型固有的不确定性和参数的不确定性,同时对该概率模型进行对比分析。结果表明:当安全系数F_(S)为1时,液化发生的概率P_(L)为15.2%。该新模型的明显优势在于它直接使用CPTU数据,更符合液化行为现象,同时适用于砂质土和粉质土。该新模型无需钻孔取样室内试验,即可进行完整的液化评估或初步筛选。最后用中国唐山地震液化案例说明所提新概率模型考虑模型和参数不确定性的应用。

碱激发矿渣-铜渣体系的力学及干缩性能

为寻求碱激发矿渣-铜渣复合胶凝材料的最佳掺量,并在保证碱激发复合砂浆强度的同时提高干缩性能,制备了不同铜渣掺量的碱激发矿渣-铜渣复合胶砂试件,研究了铜渣掺量对复合胶凝材料凝结时间、力学性能和干燥收缩率的影响规律,并通过加入不同碱性激发剂,对比分析了碱性激发剂对矿渣-铜渣复合胶凝材料的活化效果。结果表明:铜渣的掺入能够有效解决碱激发矿渣胶凝材料凝结速度快、干缩变形大的问题;随着铜渣掺量的增加,碱激发矿渣-铜渣复合胶凝材料的抗折、抗压强度先减小后增大再减小。当铜渣掺量为30%时,水玻璃对矿渣-铜渣复合胶凝材料的激发效果最佳,28 d抗折、抗压强度分别高达8.68 MPa、62.45 MPa。

厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域土体内部变形演化规律研究——以淮北孙疃煤矿为例

为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪(2~3号钻孔)技术开展钻孔变形监测;将煤炭开采引发移动的上覆岩层与松散层所占区域视为变形区,并引入任意厚度地层移动角的概念,分析开采沉陷拉伸区域相应松散层变形演化特征。结果表明:1号钻孔发生应变的最大孔深约157 m,且钻孔深部较浅部先达到活跃期;2、3号钻孔孔口最终累计水平位移量分别为129.8 mm和99.4 mm,最大位移深度分别约为108 m和75 m;2、3号钻孔监测范围内地层从下至上均可分为稳定段、变形区下段、中段与上段;2、3号钻孔从下至上水平位移量总体分布较均匀,每米深钻孔的平均水平位移量分别约为1.2 mm和1.3 mm;2、3号钻孔变形区下段均先于上段达到活跃期,且变形区下段稳定后上段仍有微弱变形;松散层内一定厚度地层,其地层移动角随地层深度的增加而增加,松散层变形区下边界的深度h随着与工作面水平距离l的增加而减小,h与l满足指数函数关系。