新疆伊犁湿陷性黄土输水渠道湿陷变形特性及影响因素分析

为探究新疆黄土地区输水渠道建设中的土体湿陷性问题,以新疆伊犁某输水工程所处黄土地区为研究对象,采取室内试验的方法,对渠道横向和纵向的土样进行物理性质试验,分析伊犁黄土的湿陷性特征、变化规律及湿陷性影响因素。研究结果表明：黄土湿陷性沿输水渠道横断面呈现出左侧渠堤湿陷性较右侧强的特点,左侧渠堤在地表以下约13 m处仍具有轻微湿陷性;渠道纵向黄土湿陷性特点主要表现为以桩号里程75 km为界,分界线以东区域黄土湿陷性较强,分界线以西区域黄土湿陷性较弱;孔隙比与湿陷系数呈正相关,含水率和液、塑性指数与湿陷系数呈负相关,黄土的含水率、孔隙比以及液、塑性指数等物理性质指标均会对其湿陷性产生影响。研究成果可为湿陷性黄土地区渠道等输水工程的建设提供参考。     

黄土湿陷起始压力值的应用和预浸水法

对黄土地层进行勘察评价，不仅要查明黄土的湿陷类型、湿陷强度和计算地基的湿陷量，还要查明黄土的湿陷起始压力值，它的用处很大，特别是勘察黄土渠道工程时，该指标是不可缺少的；预浸水法适用于厚度大的自重湿陷性黄土，但对其使用是有条件的，其中，黄土下部地层的排水性能是一个非常重要的条件。     

禹门口提水东扩工程管道输水线路所在汾河三级阶地湿陷性黄土特性及地基处理措施分析

禹门口提水东扩工程是为临汾、运城五县市工业、农业供水以及农村生活用水的保障性给水工程。主要采用有压管道输水方案,供水线路经过的主要地貌单元为汾河三级阶地,三级阶地广泛分布湿陷性黄土。湿陷性黄土地基湿陷等级的判定中存在β0的取值是1.2和0.5的问题。经对《湿陷性黄土地区建筑规范》的深入研究,最终确定采用β0的取值为0.5。降低了黄土地基湿陷等级,优化了设计方案,节约了投资、加快了进度。     

冻融循环对新疆黄土结构的影响

为探究冻融循环作用对黄土结构的影响,选取新疆天山北麓黄土,采用室内试验的方法,对重塑黄土进行冻融循环试验和冻融循环后的湿陷试验,结果表明:黄土湿陷净变形随着冻融循环次数的增多先增大后趋于稳定;含水率低于塑限时黄土表现为冻缩,含水率高于塑限时黄土表现为冻胀;冻缩时冻融循环使黄土湿陷系数降低,冻胀时黄土湿陷系数增大,冻缩对黄土湿陷性起到弱化作用,冻胀使黄土湿陷性增强;含水率对黄土冻融循环后湿陷性的变化起主导作用。     

黄土湿陷性与其物理力学指标的关系及评价方法

根据黄土物理力学指标可快速评价其湿陷性,故很有必要对黄土湿陷性与其物理力学指标之间的关系进行研究。为探究该关系,在大量现场试坑浸水试验及相应的室内试验基础上,采用数理统计、理论分析和数据挖掘相结合的方法,针对郑西(郑州—西安)高速铁路沿线的Q₃大厚度湿陷性黄土,系统研究了马兰黄土湿陷系数与深度、含水率、干密度、孔隙比、塑性指数和压缩系数之间的关系,并提出工程中用单个或多个物理指标评价黄土湿陷性的新方法。研究结果表明黄土湿陷系数与其物理力学指标之间具有较好的相关性,其中湿陷系数与深度、含水率、干密度之间呈线性负相关性,与孔隙比呈线性正相关性;对于关中地区Q₃黄土,黄土是否具有湿陷性的界限含水率为20%,界限干密度为1.4 g/cm³,界限孔隙比为0.9;相比而言,孔隙比对黄土湿陷系数影响最大,干密度和含水量次之,而后是塑性指数,压缩系数与湿陷系数的相关性较低。最后,基于数据挖掘技术,提出用多个物理指标综合评价黄土湿陷性的经验公式,可用于估算黄土的湿陷性。     

考虑施工过程影响的黄土湿陷性变化特性

关于黄土湿陷机理及其对工程的影响,已做了较多的深入研究。但是,考虑施工工艺及施工过程对黄土湿陷性影响方面的研究却很少。结合工程实例,针对桩基础施工中常见的旋挖成孔灌注桩施工工艺及施工过程的特点,讨论了其如何对湿陷性土层进行反复浸湿的原因与过程以及加速湿陷沉降的施工外荷载特征。在施工前后两种工况下,通过对土层含水率、湿陷系数、湿陷量的测试与计算,得出施工后湿陷性土层的含水率增大,但其湿陷系数与湿陷量却明显降低,表明该施工工艺及施工过程使得土层湿陷性作用较施工前明显减小。更多还原     

禹门口提水东扩工程湿陷性黄土试验研究

通过在禹门口提水东扩工程主管线经过的湿陷性黄土场地进行现场静荷载试验和试坑浸水试验,对地基的湿陷变形进行观测,试验实测该地区土质修正系数与《湿陷性黄土地区建筑规范》中建议的土质修正系数比较接近,试验表明该区为自重湿陷场地。     

湿陷系数与黄土宏观结构的关系研究

为探究湿陷系数与黄土宏观结构性的关系,对新疆区域内不同深度的原状黄土和重塑黄土进行了増(减)湿条件下的湿陷性试验,根据试验结果得出新疆黄土的湿陷曲线随初始含水率的变化特征,并从静力势能角度对湿陷系数和结构性关系进行解读:湿陷系数表征了单位厚度原含水率土体与饱和土体之间浸水饱和作用产生的宏观结构性差异。基于湿陷系数对黄土结构"可稳性"及"可变性"进行了探讨,并得出两者随初始含水率的变化规律。湿陷系数更适用于描述黄土结构性的改变,可以分析在不同工况下黄土结构稳定性和可变性的发展趋势。     

解析法在黄土浸没湿陷影响高程中的应用

为讨论水库浸没对建筑物的影响高程,以小浪底水利枢纽库区垣曲段为背景,将解析法应用于库区黄土浸没湿陷影响分析问题中,建立了适应于库区浸没湿陷影响高程的预测模型。选择建筑物基础埋深、变形计算深度、毛细水上升高度、地下水雍高、水库正常高水位运行高程、总湿陷量为5cm时的湿陷性黄土厚度等6个主要影响因子,通过现场调查、试验和长期观测等多种方法确定各因子数值,最终采用解析法确定库区建筑物黄土浸没湿陷影响临界高程,为科学确定水库黄土浸没湿陷的影响范围提供依据。     

单线法黄土湿陷试验方法的应用探讨

单线法黄土湿陷性试验目的就是测定黄土变形和压力的关系,计算压缩变形系数、湿陷变形系数等黄土压缩性指标,判定土的性质。从检测过程中的各个环节分析,提出试验过程中的各因素对黄土湿陷系数的影响。     

南水北调中线京石段应急供水工程黄土类土湿陷性工程地质特征及评价

以实际工程地质勘察成果及数据为依据,全面分析了南水北调中线京石段分布的黄土状土的工程地质特征,并作出了评价,评价结论为渠段内黄土大部分不具湿陷性,局部具较弱湿陷性,个别场地具中等湿陷性,对工程影响不大.     

自重湿陷性黄土渠床预浸水处理试验研究

在对自重湿陷性黄土渠床进行预混水模拟试验的基础上，分析了渠床断面尺寸对渠床湿陷速率、湿陷量的影响，湿陷量、耗水量与浸水时间的关系以及渠外地面变形特征与浸水影响范围，并对实测与计算湿陷量进行了比较分析。结合实际工程，对黄土渠床预浸水处理效果进行了检验。     

基于小型湿喷机施工的喷射混凝土性能评价

为研究喷射混凝土性能更接近于现场实际湿喷工况(大型湿喷工艺)的室内浇筑工艺,以9组C40纤维喷射混凝土为例,通过测试其回弹率、一次喷射厚度、凝结时间、密度、抗压强度、弯曲韧性和干缩变形等性能指标,对比了在混凝土拌和物中掺加速凝剂快速搅拌振动成型制作试件(搅拌振动工艺)和应用小型湿喷机喷射施工(小型湿喷工艺)两种工艺下所得混凝土性能之间的差异。结果表明:与搅拌振动工艺相比,小型湿喷工艺成型混凝土试件的凝结时间、密度、抗压强度与大型湿喷工艺更吻合;小型湿喷工艺还能测试回弹率、一次喷射厚度,可用于评价湿喷混凝土的可喷性。     

二滩拱坝原级配混凝土徐变试验研究

对二滩水电站大坝不同岩性的全级配混凝土徐变进行了试验研究,并与湿筛混凝土徐变进行比较.试验结果表明,原级配混凝土大试件的徐变较湿筛混凝土小试件的徐变低30%左右;原级配和湿筛二级配混凝土的徐变比与相应的灰浆率比成正比;正长岩骨料的混凝土徐变大于玄武岩骨料的混凝土徐变.并提出由小试件徐变折算原级配大体积混凝土徐变的方法     

灌溉条件下超根层黄土中水盐运移试验研究

黄土原灌区灌溉条件下超根层黄土中水盐运移试验成果分析表明：水分分布在埋深1．8m和7．8m附近具有2个明显的峰值带；盐分在土壤表层、3．2m和7．8m附近有3个峰值带。其原因是黄土的岩性、表层土的蒸发和灌溉水入渗的微孔隙渗流形成峰值带的综合作用的结果。灌溉入渗水运移具有微孔隙渗流和优先流的双重特征，优先流运移迅速，微孔隙渗流集中湿润峰运移缓慢；在盐分随水运移的过程中，表现出明显的低值带盐分产生吸附和高值带盐分被淋洗的现象。     

抢险箱型结构物沉落的特性研究

对抢险箱型结构物的沉落特性进行了研究,分析了箱型结构物沉落过程,结果表明,箱形结构物沉落可以分为箱体没顶前、没顶后水灌满前、水灌满后3个阶段.建立了箱型结构物沉落的计算数学模型,并讨论了爆破产生的进水孔面积以及箱体形状对箱体沉落特性的影响,结果表明,增大进水孔面积或在箱体体积相同的情况下减少箱底面积都可以缩短箱体的下沉时间.     

Karst地区明渠伏流交替河道水动力学模型及应用

基于圣维南方程组,根据测压管水头在明渠、承压水流中具有相同的表达形式,实现了自由水面水流、承压水流的统一描述。提出采用三角形子断面法描述伏流非规则封闭断面,进而建立了适用于真实Karst地区明渠伏流交替河道的统一型混合流模型。采用半隐方法离散压力梯度项,使用欧拉-拉格朗日法求解对流项,并使用预测-校正法实现了枝状、环状河网各支汊的耦合求解。以夹岩水库工程为背景,采用2000年水文过程对模型进行了测试,结果表明流量计算误差在1.6%以内。进一步研究了明渠伏流交替河道纵向沿程的流速变化规律以及伏流河段前布置人工隧洞的分流规律。在入流洪峰流量、坝前正常蓄水位的水流条件下,明渠段流速一般在0.25 m/s以下,相比之下,伏流段流速可达1.0~3.0 m/s,有利于伏流过流通道的保持。通过1971—1990年水文过程的模拟,得出大中天桥伏流前的人工隧洞的分流比为40.3%~42.8%,小天桥伏流前的人工隧洞的分流比为76.8%~78.6%。研究成果可为工程建设提供设计依据和技术支撑,具有重要的工程应用价值。     

甘肃湿陷性黄土公路工程地质分区研究

以甘肃黄土地区17条高速公路工程的调查、勘探与测试资料为基础，从湿陷性黄土的分区地貌特征、物理组成、湿陷特性、力学性能等方面，分析工程沿线湿陷性黄土的区域变化规律，并针对公路线性工程及其构筑物的特点，提出了甘肃省湿陷性黄土工程地质分区原则、方法及指标体系。依据三级分区指标体系，将甘肃省湿陷性黄土划分为四个一级分区，九个二级分区和十个三级分区，得到甘肃省湿陷性黄土工程地质分区图，并分析不同工程地质分区内黄土的地貌特征、土层厚度、湿陷性能及其对公路工程建设的影响，为甘肃省黄土地区公路建设提供了基础研究资料。     

黄土区湿软土层成洞技术研究

黄土区湿软土层成洞技术一直是水利水电工程及公路交通工程关键难题之一,主要介绍了湿软黄土层成洞技术的几种方法,着重介绍了目前广泛采用的新奥法施工原理,大管棚超前注浆支护的作用和原理以及施工工艺,为今后类似工程施工提供参考,对黄土高原淤地坝、土坝除险加固工程建设有着重要意义。实践表明:超前小导管与大管棚有机结合是黄土区湿软土层成洞的简单经济实用的施工技术。     

黄土地基增湿自重湿陷变形特性的离心模型试验

针对新疆伊犁地区某引水渠基工程,采用黄土湿陷变形计算的双线法,开展了黄土地基增湿自重湿陷变形特性的离心模拟研究。试验研究表明,黄土地基的增湿自重湿陷变形是地基饱和度及厚度的二元函数,增湿湿陷变形随着地基厚度和饱和度的增加呈增大趋势,在增湿湿陷变形-地基厚度-饱和度三维空间中形成一个双曲抛物面,称之为地基增湿自重湿陷变形面。通过将离心模型试验结果与现场浸水试验数据进行对比,验证了地基增湿自重湿陷变形面的合理性,同时也证明了基于双线法采用离心模型试验研究黄土地基湿陷变形特性的可行性。