聚合物/凹凸棒土复合材料研究现状

凹凸棒土是一种天然的硅酸盐矿物,在机械、化工、农牧业、建材、石油、冶金、食品等几十个领域有着广泛用途。该文介绍了凹凸棒土的基本机构和性能,重点介绍了凹凸棒土酸处理、偶联剂处理、表面活性剂处理以及超声分散等预处理改性方法。在此基础上,重点讨论了国内外聚合物/凹凸棒土复合材料研究现状。     

土洞演化过程中路基变形的响应分析

为了分析隐伏土洞演化对路基变形的影响,基于已有公路路基土洞的塌陷实例调研分析,提出土洞具有"圆柱状塌陷"及"漏斗状塌陷"2种演化模式;分别利用极限平衡理论和普氏平衡拱理论推导2种土洞演化模式的临界塌陷高度,结合FLAC3D软件分析土洞在演化过程中路基的变形及塌陷规律。研究结果表明:圆柱状土洞临界塌陷高度主要由覆盖土层强度、土体重度、土洞断面面积以及车辆附加荷载等因素决定;漏斗状土洞的临界塌陷高度主要由土体内摩擦角、土体坚固系数、初始土洞半径等因素决定;路基在土洞演化过程中经历稳定、基本稳定、临界塌陷及塌陷等过程;在路基土洞完全塌陷之前,路基表面的倾斜变形值超过允许标准值。     

凹凸棒石粘土应用途径

凹凸棒石粘土是一种稀少的、用途广泛的非金属矿,仅在我国等十几个国家发现有这种矿床,而具有工业开采价值并已商品化生产的只有美国、乌克兰、印度、澳大利亚、中国等少数几个国家。美国的年产量约30万吨。 凹凸棒石粘土含凹凸棒土70％～80％,蒙脱土、海泡石等粘土10％～15％,石英石4％～8％,方解石或白云石1％～5％,经热活化、酸或碱活化和有机活化等处理后得到含量达85％～90％的凹凸棒土商品,分成胶质级和吸附级两大类。美国按最终用途生产百     

高压旋喷桩在地基加固中的应用

高压旋喷法是利用喷射化学浆液与土混合搅拌来处理地基的一种方法。这种方法用途较广 ,作为旋喷桩可以提高地基承载力 ,作为连续墙则可防渗止水。此外 ,还用于干燥基础的开挖 ,同时也可用于桥墩的补强及处理建筑物的不均匀沉降等     

浅谈土工合成材料在道路工程中的应用

介绍了土工合成材料的种类和特点,论述了土工合成材料在道路工程中的用途,指出土工合成材料不仅能提高公路工程的质量,延长公路的使用寿命,而且能降低今后养护的成本,是在公路上很有应用前景的一种新材料。     

膨胀土路堑滑坡特征及其治理措施研究

膨胀土天然含水量高,塑性指数大,土体节理裂隙发育,内含大量不规则软弱结构面,降雨后易吸水饱和,抗剪强度大幅降低,导致路堑开挖产生滑坡。膨胀土滑坡呈现出浅层性、平缓性、牵引性、季节性、多次滑动性和成群分布的特征,且滑坡的发生与边坡高度和坡度并无明显关系。膨胀土工程性质特殊和施工不规范是膨胀土滑坡发生的基本原因,实践证明采用包裹式土工格栅加筋挡墙治理膨胀土路堑滑坡效果显著。     

框架型棚洞受落石冲击时的不同垫层缓冲效果研究

依托成兰线洞口落石防护研究项目,推导了落石冲击试验研究相似准则,并研制了响应的冲击设备,开展了室内落石冲击模型试验研究。通过设置不同的冲击高度、垫层材料及垫层厚度,研究了落石冲击的峰值冲击力规律,结果表明,落石峰值冲击力随着高度增加近似线性增加,采用普通土垫层时,其厚度不应小于14cm,否则缓冲效果不明显;EPS颗粒轻质土的缓冲效果相对于普通土垫层在较小冲击高度下较差,而在较大冲击高度下,EPS颗粒轻质土缓冲效果明显优于普通土。研究结果可供框架型棚洞的设计提供参考。     

大叶栎营养杯育苗试验

2004年1～5月在广西林业科学研究院试验场,选用L9(34)正交进行大叶栎(Castanopsis fissa)试验,考察营养土配方(林下表土,林下表土 草皮灰 农家肥按100:30:20比例混合),林下表土 农家肥 磷肥按100:20:3比例混合)、追肥次数(不追肥,每月追肥1次,每月追肥2次)和营养杯规格(直径×高度:14 cm×12 cm,12 cm×18 cm,10 cm×16 cm),对大叶栎苗木的株高、地径及根系生长的影响,挑选出最佳的大叶栎营养杯育苗组合.结果表明:影响大叶栎苗木生长的主要因素是营养土配方;使用混合比为100:30:20的林下表土 草皮灰 农家肥作营养土,规格为12 cm×18 cm(直径×高度)的营养杯进行育苗,育苗期不追肥,是本次试验的最佳组合.     

高填方大直径钢波纹管涵减荷试验

为了研究在钢波纹管涵顶铺设聚苯乙烯泡沫(EPS)板减小涵顶土压力及其调整土压力分布效果,依托四川广巴(广元—巴中)高速公路连接线项目路基工程,对其高填方大直径钢波纹管涵开展现场试验。在设计填方最高处的路堤下沿管涵纵向选取4个特征断面,其中1个为不减荷断面,另3个为涵顶平铺不同厚度EPS板的减荷断面,并对每个断面的特征点位进行应力应变测试,研究钢波纹管涵在减荷与否2种情况下的受力与变形随填土高度的变化规律和EPS板的减荷效果。研究结果表明:在未减荷断面,填土高度在约10m之前的垂直土压力大于土柱压力、约10m后小于土柱压力,最终的垂直土压力系数为0.9左右;在减荷断面,填土高度在约5m之前垂直土压力大于土柱压力、约5m之后小于土柱压力,最终的垂直土压力系数为0.46~0.47;钢波纹管涵两侧填土时,管涵变形表现为横向收敛、竖向拱起,随着填土高度的增加,其变形逐步调整,最终表现为横向挤胀、竖向收敛,且未减荷断面的竖向收敛略大于减荷断面,最终的收敛变形率均在1.0%~2.0%之间;在减荷与否2种情况下,钢波纹管涵顶垂直土压力随着填土高度的增加而增大,但增幅均逐渐减小;未减荷的钢波纹管随着填土高度的增加逐渐表现出柔性管的受力特性,而具有调节土压力的能力;在钢波纹管涵顶平铺柔性材料EPS板具有显著的减荷效果和调节土压力分布的作用;钢波纹管涵顶垂直土压力是影响其最终收敛变形的一个关键因素。     

临河碎石土路堤稳定性的试验研究

为了研究临河碎石土路堤的稳定性,基于相似理论,通过离心模型试验,研究了不同坡率和分台阶的情况下,碎石土路堤在坡外水位上升过程中的稳定性,测量了试验过程中路堤内的孔隙压力,分析了试验机理。结果表明:在模拟水位上升约10 m的情况下,20 m高、坡比1∶1.75、压实度96.5%的碎石土路堤没有明显的滑动破坏,但有反映其不稳定的裂缝产生。如果这种路堤发生半幅跨塌等水毁事故,可能与堤基处理不好、水对路堤的冲刷等有关。如果路堤高度大,在空间上不允许用1∶1.75的放坡时,可以考虑1∶1.5的坡比,分台阶填筑;分台阶填筑路堤时,台阶平面与上边坡交界处是应力集中部位,在设计和施工时应注意防护。     

泡沫轻质土填筑软土地基沉降分析及控制

为了解决软土地基变形导致路面不均匀沉降问题,并使泡沫轻质土更广泛地应用于路堤填筑,利用ANSYS有限元软件,对泡沫轻质土填筑不同高度、密度和弹性模量的路堤进行了理论分析。研究结果表明,软土层弹性模量对路基沉降影响最大,而其粘聚力的变化对路基沉降几乎无影响;与普通路基相比,泡沫轻质土路基能够很大程度上降低路基沉降;泡沫轻质土路堤高度的增大、弹性模量的减小和密度的增大均会使路基沉降增大。同时,发现泡沫轻质土密度大于11kg/m3、路堤高度大于或等于12m时,路基易发生失稳。     

会宁县苍洼河高堤土桥梁的设计

随着国家经济的快速发展,尤其是西部大开发战略的实施,甘肃省山区等级公路越来越多,在一些山沟较深的路段,为满足排水的要求,在这些高填方路段就必须修筑排水涵洞,对于流量过大、涵长较长的河段就需设置单孔的小桥来泄洪.由于填土高度过高,桥梁在应用中存在着各种病害,产生这些病害的一个根本原因是结构设计时未能正确的计算土压力,没有针对高填方桥梁本身的加载与受力特点及填土高度进行分析,使高填土桥梁结构过分保守或不安全,导致工程造价增加或产生破坏病害,就此例举具体实例,重点对拱顶填土高度达32m小桥的土压力和内力进行计算,以供设计参考.     

柔性桩桩承式加筋路堤的差异沉降分析

针对柔性桩桩承式加筋路堤,建立路堤-网-桩-土相互协调共同工作的荷载传递模型,通过改进的路堤荷载传递模型和假定的柔性桩桩侧摩阻力分布模式,获得土拱效应、拉膜效应和桩土相互作用耦合下的桩土差异沉降、路堤等沉面高度等计算公式.通过工程实例的分析计算,验证计算模型的合理性.结果表明:路堤等沉面高度和桩土差异沉降均随路堤填土内摩擦角的增大先减小而后增加,随桩体压缩模量、桩土压缩模量比、桩间距增加而增大,随桩间土压缩模量、土工格栅抗拉强度、置换率的增加而减小;路堤等沉面高度随路堤填土压缩模量增加而增加,随路堤填土容重和填土高度增加而减小;桩土差异沉降随路堤填土压缩模量增加而减小,随路堤填土容重和填土高度增加而增大.     

全埋式抗滑桩合理桩间距模型试验研究

基于室内模型试验,对3种不同桩间距的全埋式抗滑桩进行受力特性研究,对比2倍、3倍及5倍桩间距抗滑桩的阻滑能力。试验结果表明:在相同水平推力荷载作用下,2倍桩间距的桩顶位移最小,其次为3倍桩间距,5倍桩间距的桩顶位移最大,阻滑效果不明显;对桩身弯矩的监测结果表明,抗滑桩桩身弯矩最大值点呈下移的趋势,不同高度处桩身弯矩具有明显差异,桩顶与桩底弯矩值较小;3种模型桩的土压力均呈现出上下小,中间大的近似抛物线分布,其中2倍桩间距抗滑桩土压力分布较均匀,有利于桩后承载土拱形成。     

土工格栅加筋土陡防护堤的试验

对某土工格栅加筋土陡防护堤进行现场试验研究,分析施工期及竣工后一季度期间的加筋体底部竖向土压力、反包体背部侧向土压力和土工格栅拉筋应变分布规律.试验结果表明:土工格栅加筋土陡防护堤底部垂直土压力在横断面上呈非线性分布,路堤中心附近与坡脚附近的平均垂直土压力相差不是很大;堤中心垂直土压力比不加筋的减少了20%以上;不同高度处的格栅应变沿筋长方向呈非线性分布,格栅最大应变不超过4%;反包体后侧向土压力沿堤高呈上小下大的非线性分布;底部垂直土压力、侧向土压力、格栅应变在工后两个月,趋于稳定;安全稳定的土工格栅加筋土陡防护堤是可行的.     

粗粒土压实特性与高填体沉降规律研究

为研究某中西部地区机场粗粒土的压实特性及其高填体的沉降规律,开展了粗粒土的颗粒分析、重型击实、最大干密度、压缩模量试验,测试和验证了粗粒土的不均匀系数、击实参数等,发现了压实度与压缩模量的良好相关性,建立了此粗粒土压缩模量的预估方程。采用室内试验数据建立了高填体的有限元模型,与实测沉降数据进行对比,分析了多种压实度、填筑高度下高填体的沉降。结果表明,填筑体的沉降与填筑高度为指数幂关系,填筑高度越高,土体压实度对沉降的影响越显著。基于有限元模型的沉降数据,明确了压实度-填筑高度-填筑体沉降的关系,建立了高填体沉降的多元回归方程,为高填方工程现场提供了快捷的沉降计算方法。     

欠固结竖井地基的大应变固结分析

基于分段线性法,对真空-堆载联合预压下竖井地基大变形非线性固结(VRCS1)模型进行简单拓展,使其能用于欠固结竖井地基的大应变固结分析.通过工程案例和数值法对比,验证了拓展方法的正确性,并通过竖井地基自重固结与加载固结的对比,表明两种类型荷载产生不同的固结过程,忽略竖井地基的欠固结会导致固结分析误差.使用VRCS1拓展模型对影响欠固结竖井地基固结的土颗粒相对密度、土体初始高度和初始孔隙比进行分析,结果表明:欠固结土的土颗粒相对密度越大,最终沉降越大,但等应力条件使整体固结沉降速率越慢;欠固结土体初始高度越大,最终沉降越大,但整体固结度发展速率越慢;土体初始孔隙比越大,最终沉降越大,固结速率也越快.     

地下水作用时侧向压力的计算

水土合算方法,未考虑孔隙水对土粒的浮力的影响,侧向水压力不应该乘与之不相干的土压力系数,由此会造成主动土压力偏小,被动土压力偏大;静水压力的水土分算法,在支护结构底端,基坑内外水压力不能平衡,静水压力对土压力贡献过大,造成主动土压力偏大,被动土压力偏小.理论上对水土分算和水土合算两种算法进行了论证,并提出考虑孔隙体积渗流力的水、土分算法.     

泡沫轻质土路堤稳定性分析及材料参数控制标准

为了系统分析影响泡沫轻质土路堤稳定性的因素,运用ANSYS软件,采用有限元强度折减法,对泡沫轻质土密度、粘聚力以及内摩擦角对泡沫轻质土路堤稳定性的影响进行了敏感性分析,并对比分析了泡沫轻质土路堤与普通土路堤的稳定性。分析结果表明,泡沫轻质土密度和粘聚力是影响其路堤稳定性的两个主要因素;当泡沫轻质土设计密度小于600kg/m~3、粘聚力达到60kPa以上时,对于不同高度的路堤,其安全系数均大于普通土路堤,且能满足16m高路堤稳定性要求。在此基础上,提出采用设计密度为600,800,1 100kg/m~3的泡沫轻质土填筑不同高度路堤时的泡沫轻质土粘聚力控制标准。     

高填方土石混合体填料盖板涵垂直土压力计算新方法

涵洞在山区高填方高速公路中应用较为广泛,但由于涵洞上方填料组成复杂与填料—涵洞相对刚度差异大等问题引起涵顶垂直土压力集中,造成涵洞结构出现一系列病害。为探明涵顶土压力集中系数的影响因素,在室内模型试验和FLAC数值模拟的基础上,研究了涵洞顶部填料高度、盖板厚度、填料泊松比以及填料含石量对上埋式盖板涵顶部垂直土压力、侧墙水平土压力及土拱效应影响规律。结果表明：涵洞顶部填料高度、盖板厚度、填料泊松比以及填料含石量均会影响土压力集中系数值,涵顶土应力分布形式为抛物线,涵顶中心土压力集中系数值小于1,涵顶边缘土压力集中系数值大于1,涵顶与侧墙土压力呈非线性分布。将上述因素影响下的结果建立图表和方程,可用于评估同类型盖板涵的静止土压力和静弯矩设计。采用C#语言编写了《涵洞顶部竖向土压力值计算》程序,能快速准确的定位涵洞顶部垂直土压力,可为类似的高填方土石混合体填料—涵洞受力分析提供参考。