新的突破——利用土工布克服黄河岸滩取得成功

黄河以其流速、流量变化无常,河道弯曲多变,含沙量居世界首位而闻名于世。它已成来反侵略战争中实施战略、战役机动的一大障碍,是渡河工程保障的重点和难点之一。黄河中、下游岸滩长,土壤承载力极低,车辆和技术兵器难以通过。因而克服岸滩比克服水面障碍更复杂、更艰巨!这是建国以来一直未能很好解决的重大课题。1986年9月道桥渡教研室“土工布应用研究”课题组存应急课题“利用土工布克服泥泞、松软道路”成功经验的基础上,与舟桥91团协作,在河南孟津白鹤渡口第一次利用土工     

双管加筋的高模量土工织物的计算模型与分析方法

一、引言对松软泥泞道路进行快速加固,在易产生振动液化的岸滩上构筑临时道路,仍然是一项难度较大的课题。合成纤维土工织物(以下简称“土工织物”)的出现,为解决这一问题提供了一种新型材料,并由此引起了一系列的加固方法。我院“泥泞道路加固”科研组在对粘性土泥泞道路的加固和克服黄河岸滩的工程措施的研究中,大量应用了各种土工织物并积累了较为丰富的经验,取得了国内领先的地位。     

土工布技术及应用

本文介绍了土工布的类型、生产织造方法，土工布的主要功能及在工程中的应用，根据土工布的实际应用情况，提出了土工布的主要性能测试方法。     

超声波复合土工布的研制

开发了一种新型的超声波复合土工布,介绍了超声波粘合复合土工布的复合原理、复合机械、生产过程,并将该复合土工布的主要性能与针刺复合土工布进行了比较,同时对其经济可行性也进行了初步分析。     

利用黄河河口北汊河分流沉沙防护孤东海堤可行性研究

孤东海堤是为孤东油田开发而于1985-1988年建设。近20余年,由于黄河水沙量减少和海洋动力的双向作用,致使孤东海堤建成后堤外岸滩不断被冲蚀掏深,至2002年岸滩高程由原来的0.5m变为-4.5m,海堤防护难度越来越大。利用北汊河可将黄河泥沙输送到海堤附近落淤,相对抬高海底工程,减小堤顶与海底的高差,提高海堤的稳定性。这也是缓解河口地区防洪压力的一条重要途径,同时利用北汊河流路淤积造陆为河口滩海油田的勘探开发创造有利条件。     

土工布在道路和水利工程中的应用

土工布,又叫土工织物,它是继钢材、水泥之后的第四大建筑材料.我国从80年代开始生产和开发应用土工布,目前生产能力已达2亿平方米,主要品种有:机织土工布、精编土工布、短纤针刺无纺土工布、纺粘法土工布、复令土工膜等.有些厂家还开发出黄麻土工布、加筋无纺土工布、针刺组合非织造土工布、贴布橡胶复合土工布防水板等新产品.有些已申请了国家专利.其中非织造土工布约占70% .这些本品在公路、铁路、水利、海堤中的应用试验结果表明.应用土工布能加速施工进度、提高工程质量、节约原材料和费用.国外从70年代开始广泛应用土工布、而且发展很快,1985年世界土工布总产量为4亿平方米,到1990年已达10亿平方米,年增长率在20%左右.随着土工布的广泛应用,对土工布的功能提出了更高的要求,目前世界各国已相继开发出很多高强度的新品种,如丙纶离散纤维——土混合制品、非织造土工布——格栅复合制品、非织造土工布——其它建筑材料复合制品等,以满足施工要求.     

土工布工作的力学机理

揭示了土工布提高加筋土强度的力学机理。假设：平行、分层布置的土工布在垂直布面方向是连续分布的：土工布是薄膜,不影响物料的力学特性;土工布、物料、加筋土的变形是相同的：加筋土的应力状态是土工布与物料二者应力状态的叠加：加筋土的破坏只发生在物料中。提出了土工布单元,给出它与加筋土单元、物料单元间变形受力关系。结论：土工布承担了拉力,削弱了物料分担的荷载,提高了加筋土的强度：据此,可以设计出土工布的最佳布置方案。     

土工布应用于无面层道路:设计原理

在极软土基上加铺土工布后构筑的足尺无面层道路模型上进行的平板和汽车荷载试验业已完成。在弯沉、土工布应变分析和在特制的实验室拉伸试验机上作的土工布平面应变特性分析的基础上,总结出了这种无面层道路的设计方法。现场施工时,土工布允许拉伸和变形,对道路的补强起着主要作用。对于此类道路的补强,土工布通常最佳的性能组合是高抗拉强度和适中的模量。本文还讨论了选择等效土工布的原则,典型的费用比较和施工选择等。     

新型快速克服松软岸滩路面器材的设计

基于军用路面器材的现状,提出了新型快速克服松软岸滩路面器材结构组成的设计方案,并应用有限元数值分析方法对该组合式路面器材结构建模,运用ANSYS软件进行设计计算。研究结果表明,路面器材的有限元分析模型是正确的,计算结果可靠,设计的路面器材具有较高的实用价值。     

三峡水库水位消退过程岸滩土壤呼吸特征

为了研究三峡水库水位消退过程岸滩土壤呼吸及植被化护岸对土壤碳排放影响,以库区澎溪河段岸滩土壤为研究对象,利用Yaxin—1102便携式光合蒸腾仪系统对库区水退过程中岸滩土壤的呼吸速率进行了测定,并同时测定了土壤呼吸测点的土壤温度(土层深度0、5和10 cm)、土壤含水量、土壤有机碳和p H等土壤环境因子。结果表明:水位消退过程中岸滩近水层土壤呼吸速率表现出明显的时间变化,呈单峰曲线,2月份出现峰值;常年非淹水区土壤呼吸速率变动大于近水层,其峰值晚于近水层1个月。研究发现,长时间淹水可降低土壤呼吸强度即有利于岸滩土壤固持CO_2;但退水时间越长,岸滩土壤呼吸强度增加,接近或高于常年非淹没区。研究表明,岸滩现有植被在护岸同时是否亦能保持土壤碳的低水平排放亟待给予深入探讨。     

土工布对砂质土渗透特性影响规律的试验研究

设计了由马氏瓶和渗透仪组成的常水头渗透试验系统,展开了不设置土工布与设置土工布的对照试验,分别研究了土工布放置位置和层数对土体渗透性能的影响规律;土工布上部荷载对土工布自身渗透系数的影响．试验结果表明:土工布可以有效减小土体的渗透系数,增大其临界渗透破坏水头高度,从而提升土体的渗透稳定性．但土工布上部荷载的增加,会导致土工布自身渗透系数的变大．通过对试验数据的处理,发现渗透系数随着土工布位置的增高与土工布层数的增多而减小,临界渗透破坏水头高度随着土工布层数的增多而增大;在设置单层土工布的情况下,土工布放置于土体中间位置处时,临界渗透破坏水头高度达到最大,土体的渗流稳定性最好．使用本文所推导的公式,可以较好地计算土体内土工布设置的埋深与土体渗透系数的对应关系．      

非织造土工布的拉伸性能

非织造土工布的拉伸性能是非织造土工布工程应用中最常用的特性指标非织造土工布受拉时,由于无侧向约束,会产生“颈瓶”现象主要通过实验的方法分析同一尺寸下不同重量、不同原料、不同加工工艺的非织造土工布的拉伸应力－应变曲线以及不同试样在 1 000 mm以下宽度对拉伸性能的影响实验,得到随着试样宽度的增加,拉伸强度趋向一个稳定值的结果根据实验结果,得到测试非织造土工布拉伸性能试验应与试样尺寸相联系的结论基于此种考虑,能准确地测试非织造土工布的拉伸性能和为准确选择非织造土工布提供科学依据     

风暴潮作用下泥沙运动和岸滩演变研究综述

对风暴潮作用下泥沙运动和岸滩演变的研究进行了归纳、总结和评述,包括风暴潮作用下泥沙输移运动研究、泥沙运动相位滞后规律、风暴潮作用下岸滩演变规律以及作用后风暴剖面的恢复、海平面上升对岸滩演变的影响,探讨了风暴潮条件下Bruun法则的适用性。为了对风暴潮作用下泥沙运动、滞后效应和岸滩演变规律的机理有更加确切地把握,开展相应的实验室研究势在必行。而风暴潮的概化模拟是后续研究需要突破的方向。在海平上升的情况下,Bruun法则可能不再适用于风暴潮作用下的岸滩侵蚀研究。     

土工布处理下酸度对煤矸石淋出液中重金属含量的影响

煤矸石充填塌陷地的传统方法势必造成下部土壤和水资源的重金属污染.在此次柱状淋溶实验中,我们选取聚乙烯丙纶、涤纶针刺、高密度聚乙烯和涤纶复合四种土工布来研究土工布对煤矸石淋出液中重金属迁移的阻隔作用.研究结果表明,四种土工布都能降低淋出液中重金属的含量.由于各种土工布的厚度、材料、生产方法和防渗能力的不同,发现不同土工布对不同重金属的阻隔作用不同,同时发现淋溶介质的酸性不同,对淋出液中各种重金属含量的影响不同.通过分析去离子水淋溶介质和酸性淋溶介质的淋溶结果,得出聚乙烯丙纶土工布能显著降低淋出液中重金属Cr的含量,HDPE土工膜降低重金属Pb和Cu含量的效果显著.在不同的处理效果下,淋出液中Cr、Pb、Cu的含量相对于对照最大能降低50%、47.9%和25.3%.淋出液中各种重金属的浓度与淋出液的pH值之间呈现良好的三次非线性函数关系,且有80%的相关系数大于0.6.与去离子水做淋溶介质的结果相比较,在酸性淋溶介质淋溶过程中,土工布处理下的煤矸石中重金属离子更趋于稳定.重金属Cr,Pb和Cu分别能被聚乙烯丙纶、涤纶针刺和HDPE这三种土工布有效地吸附.涤纶复合土工布将淋出液的pH值稳定在7到7.4之间,更适宜作物生长.土工布功能强大,能够发展成为一项技术被应用到国内矿区土地复垦工程中用来防治污染.     

谈北仑河口北侧岸滩资源保护

根据北仑河口北侧岸原保护现状提出岸滩资源保护的原理及保护的途径。建采用人工整治和生态整治的方法稳定河道和保淤保滩,防止北仑河口北侧河岸资源流失,同时提出利用定性和定量方法及卫星遥感资料,进一步展开岸滩资源的调研。     

上海市奉贤县海岸岸滩演变分析与开发前景

本文详细分析了奉贤县海岸岸滩近十年来的冲淤特征，着重讨论了潮流，波浪和沿岸泥沙运移对岸滩演变的影响。本区岸滩纵向上由东向西存在着明显的波状变化特征，在横向冲淤变幅上以低潮滩至水下斜坡上部最为明显；相对稳定的沿岸潮流和波浪作用强度是岸滩稳定的动力保证，沿岸泥沙供应量的变化则是局部岸滩冲淤变化的关键所在。     

阿尔及利亚东西高速公路加筋土路堤设计

为了研究阿尔及利亚东西高速公路12处高填方路段边坡,提高边坡路堤的耐久性、可靠性,降低工程造价,减少占地,提高其抗震能力,根据地形及表层泥灰质粘土的厚度,提出采用加筋土路堤设计方法。研究根据欧洲规范的方法利用ELU进行计算,考虑应力以及土质、填料和土工布的部分系数,考虑了各部分安全系数,对路堤边坡进行加强设计。通过采用毕肖甫条分法,分别对未设置土工布和设置土工布2种情况的内部稳定性和总体稳定性进行了计算对比分析,研究证明采用土工布后的稳定性满足设计要求。为更好保证高填方路堤稳定性,研究对加筋土路堤的填方基底处理、边坡坡脚处理及排水系统进行了设计,有效保证边坡路堤设计的稳定性。采用该法设计的高填方路堤在运营的六年时间里,路基情况良好。高强度土工布的加筋土路堤设计对高填方路基设计合理有效,对国内外类似地质条件的工程设计具有借鉴意义。     

土壤—土工布—集料系统的小型荷载试验

为了研究土工布在土壤—土工布—集料系统中的作用,进行了小型的实验室试验。经过分析得出了关于性能参数的定性结论。这些性能参数可谨慎地用于提供现场使用的定量数据。试验表明:一块略大于承载扳的土工布圆片对于系统有很显著的补强作用;而大小与承载扳相同的土工布却没有什么补强作用。试验也表明随着集料厚度的增加,有限宽度的土工布的补强作用逐渐减小。     

土工布应力吸收层对沥青路面性能影响试验评价

为分析铺设土工布应力吸收层对沥青路面性能的影响,保证土工布应力吸收层合理使用,文章采用双层车辙板试件模拟实际路面结构形式,通过直剪试验、车辙试验、半圆弯拉试验、三点弯曲疲劳试验和加压渗水等室内试验,分析了铺设土工布前后复合沥青混合料的路用性能。研究表明:沥青路面中设置土工布应力吸收层后比普通路面结构层间的黏结能力和抗车辙性能均有所降低,但合理选择黏层油洒布量可最大限度地降低其不利影响;含土工布夹层试件低温破坏需要较高的断裂能,土工布应力吸收层对路面结构低温抗裂性能增强作用显著;疲劳回归模型表明土工布应力吸收层可改善路面结构抗疲劳特性,有利于延长路面的使用寿命;同时土工布应力吸收层可有效阻止高压路表水的下渗,大大减少了路面内部的水损害。     

沙泥混合型岸滩及沙泥分界点初探——厦门湾岸滩类型调查

基于厦门湾30个断面剖面形态和泥沙特点的现场勘测工作,同时辅以潮流场和波浪场的数值模拟,从动力学角度对厦门湾各处的岸滩类型进行划分。提出"沙泥分界点"的概念,指出沙泥分界点高程主要取决于当地波浪条件。分析结果表明:厦门湾除了存在沙质岸滩和泥质岸滩外,还存在"沙泥混合型岸滩";在淤泥质海岸大环境下,如近岸波浪较强,且有较粗颗粒泥沙供给,则可能产生沙泥混合型岸滩。