路基非饱和土动态回弹模量计算模型对比研究

作为路面结构设计的关键参数,对动态回弹模量的可靠计算一直是工程界不断探索的课题。本文收集并分析国内外已有关于路基土回弹模量的计算模型,根据自变量的不同属性,将计算模型归为两大类,第一类为将应力水平作为变量(I型),第二类是将表征湿度状态的基质吸力作为变量,这其中又分为两个子类,一是将基质吸力引入耦合到应力变量中(II1型)；二是将基质吸力剥离出来作为独立变量(II2型)。然后结合2种土样的循环动三轴试验数据,对3类计算模型的可靠性及适用性进行对比评价。结果表明：将基质吸力作为单独变量(II2型)的计算模型能更真实的反映非饱和路基土动态回弹模量的变化规律,拟合度较高。     

听黄土粒儿说滑坡

黄土受自身结构属性影响,在自然或人为外力的作用下易诱发滑坡灾害。据统计,中国至少有1/3的滑坡灾害发生在黄土高原,滑坡发育密度已经高达每平方千米6个,每年新增滑坡灾害百余起。黄土滑坡已成为黄土高原最具代表性的地质灾害。从黄土的基本属性入手,通过拟人表述,重点介绍了黄土滑坡的自然与人为诱因,并对黄土滑坡与人类的协调方式进行讨论,以期能让大众了解黄土滑坡灾害,提高灾害防控意识。     

成都粘土工程废浆絮凝-气压法脱水效果分析

本文采用新型物化结合脱水方法,即絮凝-气压法处理成都粘土工程废浆,在加入絮凝剂后对工程废浆使用失水仪进行压滤操作。此方法结合了物理方法和化学方法,提高脱水效率。首先选择三种无机絮凝剂(PAC、PAFC、PFS)和两种有机絮凝剂(PEO、APAM)进行脱水实验,讨论单一絮凝剂对工程废浆脱水效果的影响。而后进行正交实验,得出最佳配方为聚合氯化铝(PAC)2.4g/275mL、50ml质量浓度0.3%的聚氧化乙烯(PEO),对正交实验结果进行极差分析,讨论三种因素对脱水效果的影响程度。最后将复配絮凝剂和单一絮凝剂的脱水效果进行了对比,得出在使用絮凝-气压法进行脱水实验后,单一絮凝剂PEO的脱水效果最好,而复配絮凝剂的脱水效果明显优于单一絮凝剂的结论。     

基于土颗粒三维理想模型的黏性土渗透系数研究

黏性土是一种低渗介质,常作为土石坝、提防、公路路基等构筑物的防渗层,其渗透系数的准确表达直接关系到堤坝的安全以及公路的耐久性。利用土颗粒三维理想模型对黏土颗粒表面结合水进行研究,认为结合水就是黏土颗粒的一部分,不参与土中水的渗流,土体中有效孔隙体积不包含结合水的体积;在此基础上引用有效孔隙比概念分别对太沙基、柯森-卡门、达西等3种渗透系数经验公式进行了修正;对广西贵隆高速工程现场的典型红黏土进行了渗透试验,将实测值与修正前后的3种公式分别进行了对比,验证了修正公式的合理性。通过对修正公式计算结果的对比分析认为,经修正后的柯森-卡门渗透系数经验公式比之其他公式更符合广西地区红黏土渗透系数的计算。该研究可为广西地区高速公路路基的防渗设计与施工提供重要参考。     

广义Gibson地基内部作用线源荷载的基本解

针对广义Gibson地基在埋藏线源荷载作用下的静力学问题,通过将内源线荷载等效为在相同深度范围内连续的集中点荷载的累加,采用Hankel积分变换方法,再结合具体的边界条件,推导得到地基土体在内源点荷载作用下的Hankel变换域中的解,并利用Hankel逆变换将变换域内的解转换为物理域内的积分形式解。然后对该解沿深度方向积分求得了地基土体在三种沿深度分布线荷载作用下的竖向位移解,并对地基内部沿深度分布线源荷载作用下地基表面土体变形问题通过具体算例,运用数值积分计算方法,分析了地基土体的非均质性、荷载分布深度等因素对地基表面土体竖向位移的影响。结果表明:①地基土体的非均质性对地基表面竖向位移有较大影响,相对而言,线源荷载竖向分布深度及荷载分布形式对地表竖向位移的影响较小,且地表竖向位移主要受浅层荷载的影响;②荷载分布深度对地表位移的影响主要体现在土体非均质性较小情况下,且在荷载沿深度减小分布时最为显著。     

延安Q3黄土应力应变特性及其归一化性状研究

为研究延安原状Q3黄土应力应变关系特性，并总结其在不同含水率不同围压下的归一化性状，进行了一系列固结不排水三轴剪切试验。试验结果表明:延安原状Q3黄土的应力应变关系整体上随围压增大由弱硬化型向强硬化型转变，但在含水率极低且低围压条件下会呈现出一定的软化特性；基于Kondner双曲线模型，对原状Q3黄土进行应力应变归一化分析，含水率为5%和10.2%的Q3黄土在400 kPa以下的围压下不存在归一化性状，含水率为17%的Q3黄土在300 kPa以上的围压下存在归一化性状,含水率为22%、27%和32%的Q3黄土在200 kPa以上的围压下归一化性状较显著；通过比较，选用初始切线模量或极限偏应力作为延安原状Q3黄土的归一化因子，归一化效果较好；建立了不同含水率下延安原状Q3黄土应力应变关系的归一化方程，其预测值与试验值较接近。该方程对延安Q3黄土相关工程设计及工程经验的验证有一定参考价值。     

基于核磁共振技术的黄土内部孔径分布对逾渗特性的影响

黄土的逾渗特性作为黄土渗流中比较特别的性质，它涉及到了黄土渗透性突变的特殊问题，其重要性是毋庸置疑的。研究黄土内部的孔径分布对逾渗特性的影响可以为工程中的某些渗流问题提供理论依据与实践价值，然而前人的研究往往忽视了这部分内容。基于此，本文展开了一组原状黄土和两组重塑黄土的试验研究:采用变水头试验分析黄土渗流过程中的逾渗现象，然后利用核磁共振技术对三组试样进行孔隙分布评价，最终分析孔径分布对于黄土逾渗特性的影响。试验结果表明:（1）原状黄土由于原生结构较好，孔隙大小的分布较重塑黄土更为集中，孔径集中在0.011~ 0.11 μm的中孔隙最多；重塑黄土由于丧失了结构性，部分土颗粒会产生黏聚，从而导致土体内的微孔与大孔的比原状黄土多。（2）由于原状黄土孔隙更为集中，内部孔隙更不容易透水，所以更容易达到临界状态从而使得渗透性发生逾渗，原状黄土的临界水头比相同干密度的重塑黄土更高。而重塑黄土则是干密度越大，孔隙率越低，孔隙越小，临界水头越高。试验利用方便快捷的核磁共振技术，首次分析了黄土内部孔径分布对黄土逾渗特性的影响，富有创新性，试验可靠性高，成果可为黄土重大工程的基础建设中的有关渗流问题提供建议。     

轨道-路基体系一致动力相似设计方法与动力试验

在室内动力试验中,为考虑缩尺模型轨道和路基结构的动力效应以及二者的相互作用,提出了轨道-路基体系一致动力相似设计方法:即在对轨道结构进行动力相似设计的同时,保持轨道-路基模型的加速度相似比为1,再通过轨道和路基遵循相同的长度相似比、控制路基模型剪切波速相似来进行路基结构动力设计.采用该方法进行了缩尺比为1/4的轨道-路基模型结构的相似设计,开展了不同激振频率工况下模型体系的动力试验,测试并分析了路基模型不同位置处的加速度反应等,确定了试验模型体系一阶固有频率.结果表明:加速度在向下传递过程中存在时间尺度上的滞后效应;同一激振频率下,路基不同结构层处加速度频谱分析的特征频率一致.     

饱和软土场地格栅加筋路堤地震动力响应分析

为探讨饱和软土场地中格栅加筋路堤地震动力响应特性规律,基于大型通用有限元分析软件ADINA,建立了饱和软土地基上格栅加筋路堤的数值分析模型,研究了布筋方式、筋材弹性模量与间距及路堤填料性质对格栅加筋路堤地震动力响应的影响规律.结果表明:增大筋材弹性模量可有效提升路堤动力稳定性,且筋材越靠近路堤底部其效果越显著;随着加筋层数增加,加筋效果提升率有所衰减;增加填料摩擦角和填料黏聚力可提高加筋路堤动力性能,但填料土性参数达到一定幅值后,其变化所引起动力性能提升效果降低.     

兰州新区湿陷性黄土地基处理

工程界对于黄土湿陷性的研究和应用日趋完善,不仅对其影响因素进行分析,并且对其进行二元结构本构模型分析和采动厚湿陷性黄土破坏数值模拟研究。主要探讨了湿陷性黄土的工程处理措施。根据黄土湿陷性的特点,依托兰州新区市政道路的工程地质情况,分析判定了黄土的湿陷等级和处理深度,总结归纳了本地区湿陷性黄土地基处理的各种方案,即在一般黄土地区路段,预防为主,防止路基俩侧积水,对积水洼地和地表裂缝进行填平、夯实,道路两侧排水沟渠进行防渗加固。在重要路段,采取以下几种处理方案加以处理:换填灰土垫层法、重锤夯实法、冲击碾压法、强夯法以及孔内深层强夯法,详细介绍了这几种方法的加固机理、适用的情况、检测方法以及优缺点进行了讲述,并对灰土换填法灰土衰减机理的分析引申到工程的检测评定指标以及湿陷性黄土地基处理方案的有机合理叠加。根据拟建工程的实际情况,新区市政道路工程对各级湿陷性黄土采用了路床灰土换填及灰土底面以下翻挖重新压实或冲击碾压的有机结合的地基处理方案,达到了资源整合经济合理有效利用的目的,收到了预期的经济效益、环境效益和社会效益,并对湿陷性黄土地区的地基处理具有一定的借鉴意义。