深季冻区碳酸盐渍土累积塑性变形研究

为研究深季冻区碳酸盐渍土地区路基的长期沉降问题，利用动静态三轴测试系统开展了循环加载试验，得到了不同振动频率f、压实度k和循环应力σ_d下碳酸钠盐渍土重塑土样的累积塑性变形曲线。结果表明，随着荷载频率的增加，加载前期累积塑性应变的增长速率和累积塑性变形先增加后减小；累积塑性变形与压实度的关系并不总是负相关的；循环应力σ_d对累积塑性变形有显著影响，循环应力σ_d越大，土样的累积塑性变形越大；Monismith指数模型可以很好地预测冻融后碳酸盐渍土的累积塑性变形。     

初始干密度对风化砂改良膨胀土抗剪指标影响

选择宜昌小溪塔至鸦雀岭一级公路改建项目K25路段的膨胀土,通过室内直接剪切试验,进行了初始干密度对风化砂改良膨胀土抗剪强度指标的影响研究.试验研究表明:在含水率和掺砂比例一定时,改良膨胀土的粘聚力随着初始干密度的增大而增大,内摩擦角随着初始干密度的增大先增大后减小再增大;在含水率和初始干密度一定时,改良膨胀土的粘聚力随着掺砂比例的增大而减小,内摩擦角随着掺砂比例的增大先增大后减小.经风化砂改良后的膨胀土抗剪强度指标均可达到路用要求.     

支挡结构粘性土土压力的时变特性效应

支挡结构设计中由于对土压力的时变效应估算不足常导致其延迟破坏．通过在土压力的计算中引入粘性土的粘聚力和内摩擦角随时间的变化．导出了土压力随时间变化的关系．结果表明：主动土压力将随时间的增长而增大,被动土压力则随时间的增长而减小,当计及内摩擦角的衰减时,此种趋势更加明显．     

软弱地层对高填路堤变形及稳定性的影响

为研究软弱地层对斜坡软基高填路堤变形和稳定性的影响,采用FLAC~(3D)软件建立斜坡软基路堤有限元模型,分别研究了不同软弱地层特性下高填路堤的最大变形量及稳定系数变化规律。结果表明:(1)随着软弱地层厚度的增加,斜坡软基路堤的变形均逐渐增大;随着坡度的增大,路堤变形先减小后增大;随着弹性模量、内摩擦角或粘聚力的增大,路堤变形逐渐减小;(2)软弱地层厚度和坡度越小,路堤变形影响越小;弹性模量、内摩擦角和粘聚力越小,对路堤变形影响越明显;(3)软弱地层的厚度、坡度和弹性模量对路堤稳定性影响小,而软弱地层土体的内摩擦角、粘聚力过小会致使路堤失稳破坏。     

深厚软土中承式桩板复合地基受力与变形特性试验研究

开展现场试验,研究深厚软土区中承式桩板复合地基桩土应力和分层沉降。结果表明：当路基填土高度在桩板结构承台板以下时,随着路基填土荷载的增大,桩顶应力和桩间土压力逐渐增大;当填土高度大于承台板标高后,路肩下桩顶应力和桩间土压力大于承台板下的桩顶应力和桩间土压力;当承台板上基床填筑完成后,承台板下桩间土压力随着时间的推移逐渐减小,地基面桩间土压力呈缓慢减小规律,而桩顶应力逐渐增大,随着预压时间的增大,路基中心处、路肩下和最靠近坡脚处的桩土应力比均呈缓慢增大规律,但是增幅较小;当上部荷载恒定后,地基变形后期沉降主要发生在下卧层位置。     

生态边坡植被对土体抗剪强度的影响研究

【目的】工程建设中产生大量的裸坡,需要对边坡进行植被恢复。探究植被对边坡土体的力学性质的影响,可为边坡稳定性评价提供参考。【方法】对研究区的根系和土体进行不同比例的混合,并进行直剪试验。【结果】结果表明：随着含水量的增加,土体的黏聚力呈现降低的趋势,根系能够明显增加土体的黏聚力,土体的内摩擦角也会有一定的提高,提高幅度小于黏聚力增加幅度。【结论】植被能够增强土体抗剪强度,生态护坡对边坡防护具有重要意义。     

砂层地基中预制管桩桩长对基桩沉降量的影响分析

根据竖向荷载作用下的桩-土相互作用原理,并考虑土体应力应变的非线性特征,建立了桩基沉降简化模型.笔者以某高速公路为工程实例,探讨了预制管桩桩长和回弹率在砂层地基中对基桩沉降的影响.研究结果表明:当桩径不变时,基桩沉降随桩顶竖向荷载的增加呈现非线性增大的趋势,随桩长的增大呈非线性减小趋势;增大桩径一定程度上能够减小桩基竖...     

含盐量对水泥灰土压缩性的影响

通过对水泥灰土进行不同含盐量的Na2SO4溶液浸泡后的固结试验研究,得到了含盐量、养护龄期对水泥灰土的压缩性指标的影响规律.结果表明:随着含盐量的增大,水泥灰土的压缩系数呈现出先减小后增大的趋势,在达到含盐量7%之前,压缩系数随着含盐量的增大而减小;当含盐量为7%时,压缩系数减为最小;含盐量超过7%后,压缩系数开始增大,压缩模量的变化规律与压缩系数相反.随着养护龄期的增长,水泥灰土的压缩系数不断减小,并且在初期(20天)压缩系数随龄期增长变化较快,而在后期(20天)压缩系数随龄期增长变化较慢,压缩模量与养护龄期的关系曲线则呈相反的变化趋势.     

聚合物应力松驰行为的过应力模型

在室温下对HDPE材料进行控制位移的实验,结果表明：在加载条件下进行应力松驰,应力随时间的增长而减小;而卸载条件下的应力松驰过程中,若反向应变较小;则应力随时间而减少,当反向应变较大时,应力随时间而增加,这种现象不能用非线性弹性理论进行解释,运用Krempl提出的过应力模型对聚合物在加卸载条件下的应力松驰行为进行了合理的解释。     

降雨入渗下黄土高边坡失稳因素的敏感程度及回归分析

黄土高边坡的稳定性评价是重要的工程问题.采用改进的灰色关联评价方法对黄土高边坡稳定性的敏感程度进行评价,评价中考虑了9个主要影响因素:天然重度、内摩擦角、粘聚力、饱和渗透系数、体积含水率、降雨强度、降雨持时、坡高、坡角.计算结果表明:土体粘聚力和内摩擦角对黄土高边坡稳定性影响最为敏感且权重相当;降雨强度是诱发黄土高边坡失稳的重要因素,权重值达11.3%.边坡的安全系数可表示为坡高和坡角的线性函数,即Fs=αβ+bh+c,其中a,b,c为c,φ,γ,θ,ks,R,T的函数.由此可知对于陇西黄土其单级边坡的临界高度介于11 m和18 m之间,直立高度极限值为4.5 m.     

基于应变软化模型的桩锚支护过程稳定性分析

为了研究深基坑在桩锚支护过程中的稳定性变化规律,利用FLAC3D软件对深基坑进行数值模拟,采用应变软化模型对基坑在开挖过程中的支护桩变形、锚索受力、稳定性以及塑性区变化进行计算,结合实测数据进行计算分析,并与Mohr-Coulomb模型进行对比.研究结果表明:FLAC3D应变软化模型数值模拟结果与实际监测结果基本吻合,且优于Mohr-Coulomb模型,并能较好地反映软岩土体的变形特性;随着基坑开挖的进行,支护桩身最大水平位移点位置随着开挖步的不断增加呈现出逐渐下降趋势;在基坑开挖过程中,锚索锚固力逐渐增大,并沿索体呈现出先增大后减小的变化趋势,且最大值出现在剪切滑动面位置处;开挖过程中,基坑张拉、剪切塑性区域主要集中分布在开挖面及开挖面3~7m深度内.     

基于应变软化模型的桩锚支护过程稳定性分析

为了研究深基坑在桩锚支护过程中的稳定性变化规律,利用FLAC3D软件对深基坑进行数值模拟,采用应变软化模型对基坑在开挖过程中的支护桩变形、锚索受力、稳定性以及塑性区变化进行计算,结合实测数据进行计算分析,并与Mohr Coulomb模型进行对比.研究结果表明：FLAC3D应变软化模型数值模拟结果与实际监测结果基本吻合,且优于Mohr Coulomb模型,并能较好地反映软岩土体的变形特性;随着基坑开挖的进行,支护桩身最大水平位移点位置随着开挖步的不断增加呈现出逐渐下降趋势;在基坑开挖过程中,锚索锚固力逐渐增大,并沿索体呈现出先增大后减小的变化趋势,且最大值出现在剪切滑动面位置处;开挖过程中,基坑张拉、剪切塑性区域主要集中分布在开挖面及开挖面3～7 m深度内.     

45钢在NaCl溶液中腐蚀行为研究

以45钢为研究对象,借助CS系列电化学工作站,通过改变NaCl溶液质量分数、浸泡时间、pH值,考察其极化曲线变化规律,由极化曲线可以得到腐蚀速率、自腐蚀电流和自腐蚀电位等参数,对上述参数进行归纳总结,探索45钢在NaCl溶液中的腐蚀规律。结果表明:随着NaCl溶液质量分数的增大,腐蚀速率呈增大的趋势;随着45钢在NaCl溶液中浸泡时间的增大,腐蚀速率呈增大的趋势;随着NaCl溶液pH值的增加,腐蚀速率呈减小的趋势。所得结论可为45钢的腐蚀与防护提供技术支撑。     

基于残余强度指标的槐扒滑坡滑带土强度试验研究

【目的】研究滑带土强度特性问题。【方法】以三门峡槐扒滑坡滑带土为例，不仅对滑带土做了基本物理试验分析，而且使用德国wille环剪仪对滑带土的重塑样开展了在恒定剪切速率0.2 mm/min下，不同垂直压力（100 kPa、200 kPa、300 kPa、400 kPa）不同含水率（12%,15%,18%,21%,24%）条件下的环剪试验。【结果】滑带土残余强度会随着含水率的增大而减小，在低含水率时呈现“应变软化”现象，残余强度有所减小;高含水率时呈现“应变硬化”现象，残余强度有所增加。含水率相同时，滑带土的残余强度会随着垂直压力的增大而增大。【结论】为三门峡的滑坡防治提供理论依据。     

受酸腐蚀花岗岩反复加卸载后力学性能研究

【目的】地下工程在施工时常面临着反复加卸载和酸腐蚀的双重影响，导致岩石的物理力学性质发生劣化，对工程造成不良影响，有必要开展相关研究。【方法】为了探究水化学环境下岩石反复加卸载力学性能劣化机理，选取在不同水化学溶液浸泡后的花岗岩进行反复加卸载试验，分析破坏形式并研究pH值和腐蚀时间以及加载次数对应力、应变影响的规律。【结果】结果表明：在水化学溶液腐蚀和反复加卸载双重耦合作用下，随着腐蚀作用加强，破坏形态由剪切破坏向劈裂破坏转变，由脆性向塑性转化比较明显；轴向应变和轴向应力随加载次数的增加逐渐增大，随着水溶液pH值的减小其峰值强度没有减小，反而有小幅上升。【结论】在水化学溶液腐蚀和反复加卸载耦合的作用下，花岗岩力学性能劣化明显。研究结果可为岩体工程在酸腐蚀和循环加卸载耦合作用下的长期稳定性的评价提供试验参考和依据。     

进气道喷射天然气发动机不同燃烧方式下的排放特性

以一台加装一套天然气供给系统的DFMA15发动机为研究对象,对比燃用单一汽油和天然气发动机动力性能,研究部分负荷下过量空气系数和点火提前角对NOx和THC的影响。结果表明:在同一节气门开度下,用天然气作燃料时,发动机动力性能比汽油作为燃料时有明显下降,并随着节气门开度的增加,其动力下降指数越来越小,从28%下降至12.5%;在其他影响参数不变的情况下,混合气过浓或者过稀都会对NOx和THC的排放产生明显影响。随着过量空气系数的增大,NOx呈现先增大后减小的趋势,在λ=1.1处达到最大,THC呈现先减小后增大的趋势,在1.2处达到最小;随着点火提前角的增大,NOx呈现增大趋势,而THC呈现减小趋势并且超过25°CA后基本不受影响。     

融雪剂对不同空隙率沥青混合料低温抗裂性影响

为掌握融雪剂对不同空隙率沥青混合料低温抗裂性的影响,采用改变碾压次数方式制备不同空隙率沥青混合料试件,并使用CaCl_2和NaCl 2种融雪剂溶液对其进行冻融循环,进而用低温小梁弯曲试验测定冻融循环后的残留应变比作为低温抗裂性损失评价指标。结果表明:融雪剂质量分数提高、空隙率增大及冻融循环次数增加时,沥青混合料低温抗裂性下降幅度均增大,其中融雪剂质量分数超过15%、空隙率超过4.6%和冻融循环次数超过5次后下降速率加快;NaCl融雪剂造成的沥青混合料低温抗裂性损失较CaCl_2融雪剂高;融雪剂质量分数、空隙率和冻融循环次数对沥青混合料低温抗裂性均有显著影响,且影响程度依次降低。     

单轴压缩试验中年代效用与粘性对粘土变形的综合影响

通过一系列恒定应变率的单轴压缩试验,对高岭土的年代效用和粘性进行了研究.实验中观察到了未掺水泥的高岭土的显著的蠕变变形.经过恒定载荷作用一定时间后重新以恒定应变速率加载时,掺水泥的高岭土在较大的应力范围内有很陡的应力-应变关系曲线.实验发现,通过掺水泥,高岭土的湿陷和蠕变变形明显降低.未掺水泥和掺水泥的高岭土,屈服后的e-log(σ′ν)关系为线性关系,且与饱和期和/或养护时的应力无关     

水泥搅拌桩处理软土路基变形影响因素分析

为研究水泥搅拌桩处理软土路基的路堤变形影响因素,通过运用有限元软件建立软土路基数值模型,并针对不同地基不均匀程度、路堤高度、桩长及桩位间距对路堤位移及应力的影响规律进行对比分析,得出以下主要结论:地基不均匀程度为工况②时,路堤的变形量和应力值最为合理;路堤高度20m时,路堤位移和应力增大幅度较小,路堤高度20m时,位移和应力增长幅度较大;适宜增加水泥搅拌桩长度可以有效减小路堤变形和轻微降低路堤的应力变形量;增加水泥搅拌桩桩位间距会增大路堤位移变形量和水平应力变形量。研究结果可为水泥搅拌桩处理相关软土地基提供借鉴。     

青海某地质库灰土固化盐渍土膨胀性试验研究

硫酸盐渍土在降雨入渗下膨胀性会发生显著变化,并引起各种工程病害。以往对盐渍土膨胀性研究较多,但针对石灰固化硫酸盐渍土地基在经历长期不均匀入渗后膨胀性变化的研究较少。为此,研究依托青海省实物地质库地基膨胀治理项目,以灰土固化硫酸盐渍土地基为对象,利用自由膨胀仪及固结仪研究地基土自由膨胀率及不同级别荷载下膨胀性变化规律,并根据试验结果分析了灰土固化硫酸盐渍土地基膨胀原因。结果表明:不同级别荷载对该地基土膨胀率具有不同程度的抑制作用,并导致变化速度不同,存在最佳抑制荷载。随着土样上覆荷载的增大,膨胀率与指数函数拟合关系良好。随着土体密度的增加,膨胀率呈现出先减小后增大再减小的变化规律。该地质库地基土膨胀原因中水是外因,氧化钙及硫酸钠是内因;外因是直接原因,内因是前提条件,在内外因素的共同作用下造成该地质库地基膨胀。该研究结果可为类似工程的地基处理提供一定的指导作用。