非均匀卵石野外实测资料的整理与分析

在收集大量卵石野外实测资料的基础上，主要针对长江上游的川江及其支流和三峡河段进行整理与分析，得到了卵石河床的床面组成，卵石推移质级配，卵石形态特征及其输沙率的变化规律。     

川江卵石推移质输移的随机性

推移质运动及输沙率是河流动力学的基本问题之一。通过对川江河道实测卵石运动速度及输沙率的整理分析，可知卵石为运动距离短，停歇时间长，平均运动速度低，运动具有很强的随机性及不连续性。对卵石推移质输沙量的年际及年内的变化规律分析表明，卵石推移质输沙率的变差大，统计分布分散，也具有很强的随机性特征。河床断面形态及其相邻河道特性对输沙率也有较大的影响。     

卵石推移质输移脉动特性研究

为了探明卵石推移质输移脉动特性,对卵石推移质输沙率脉动试验野外实测资料进行了统计分析。实测资料结果表明,卵石推移质输沙率过程具有明显的随机性,其表征卵石推移质输沙脉动特性的特征值与采样历时密切相关。卵石推移质单宽输沙率的脉动标准差、离差系数、无量纲脉动强度以及无量纲极差值均随采样历时增加而减小。单宽输沙率的无量纲极差值最大为8.0左右,当采样历时t≥600 s时,无量纲极差值Z≤4.0,当采样历时t≥2400 s时,无量纲极差值Z≤2.0。单宽输沙率的离差系数最大为2.0左右,当采样历时t≥1200 s时,离差系数Cv≤1.0,当采样历时t≥3000 s时,离差系数Cv≤0.5。单宽输沙率的无量纲脉动强度最大为10.0左右,当采样历时t≥1200 s时,无量纲脉动强度E′≤5.0,当采样历时t≥3600 s时,无量纲脉动强度E′≤2.0。     

溪洛渡水电站导流洞卵石推移质采样方案及其输沙特性

溪洛渡水电站位于金沙江下游,水流流速大,挟沙能力强,本文结合溪洛渡水电站导流洞推移质情况,开展了高速挟沙水流条件下卵石推移质测验方案的试验研究,提出了溪洛渡水电站卵石推移质测验方案即缆道悬挂采样器加拉偏的方式进行测量并予以实施。测验成果表明,金沙江溪洛渡6#导流洞河段存在河床卵石运动情况,而且推移量很大。根据导流洞实测水沙运动资料,揭示了溪洛渡水电站导流洞卵石推移质的输移特性,并建立了卵石推移质输沙率与流量的经验关系。     

泥沙补给变化下山区河流河床适应性调整与突变响应

针对泥沙运动力学经典理论体系与天然山区河流推移质运动存在显著差异的若干基本问题,开展山区流域沙量补给条件变化下,山区河流河床调整与突变响应机理研究。揭示了泥沙补给条件对非均匀卵石起动、输移的影响特征和卵石沙量补给与山区河流沙波形成、碍航机理;探索了泥沙补给变化下陡坡河道水沙运动奇异特征和宽窄相间漫滩复式航槽河床突变响应现象。采用水沙错峰、水沙分离等集结降阶技术手段调控洪峰时段成灾河段卵石沙量补给条件,是山洪泥沙灾害致灾风险降阶防控的核心。     

砂夹卵石地基的应用研究

砂夹卵石地基是用砂和卵石通过适当比例掺合，经人工换土的非天然地基，通过工程实例阐述砂夹卵石地基在工程中的应用研究。     

振冲卵石桩在冲洪积地层的应用及施工要点

通过工程实例着重阐述振冲卵石桩在陇东地区冲洪积地层中的应用、施工要点及其质量控制.     

薄壁方钢管-砂卵石组合短柱轴压力学性能研究

保持砂卵石压实系数在大于87.7%的范围,对两组6根薄壁方钢管-砂卵石短柱的轴压静力性能进行了试验研究,分析了试件的破坏形态、极限承载力、轴向荷载-位移曲线以及轴向荷载-应变曲线等数据。试验结果表明：（1）薄壁方钢管-砂卵石短柱的破坏模式均为局部失稳破坏,且破坏后砂卵石随钢管变形而变形;（2）薄壁方钢管-砂卵石短柱轴向荷载-位移曲线根据钢管与砂卵石分担荷载情况大致可以分为钢管主要受力阶段、砂卵石压实阶段、砂卵石主要受力阶段、破坏阶段4个阶段;（3）增加壁厚能增强薄壁钢管与砂卵石的相互作用。     

卵石几何特性对其地层变形性能的影响

成都地铁1#线穿越区域为典型卵石地层,通过现场筛分实验及数字图像技术对卵石几何特性进行统计分析.地铁沿线卵石直径和扁平度平均值分别为38.23 mm和1.54,都近似服从截尾正态分布,卵石长轴与水平面的夹角平均为32.72°.通过数值实验研究了卵石几何特性对卵石地层等效弹性模量的影响,结果表明:随着卵石面积百分含量的增加,等效弹性模量增加;随着卵石主轴与水平面夹角的增加,等效弹性模量增加;随着卵石扁平度的增加,等效弹性模量减小.在应变均匀性假设的基础上,推导出等效弹性模量理论预测公式,理论分析与数值计算比较接近,可以用来初步判断卵石地层等效弹性模量.     

卵石河流库区推移质运动数学模型

本文结合都江堰枢纽改建工程动床模型实验,进行都江堰枢纽卵石推移质冲淤变形数学模拟的研究。都江堰河段冲淤变形,主要由卵石推移质引起,故冲淤变形计算只计入卵石推移质的影响。文中根据都江堰卵石推移质輸移特点,探讨了顺直河段及弯道河段各自的冲淤横向分布,卵石推移带宽、卵石推移质部份可动特点对输沙的影响。模拟计算结果与模型实测结果吻合较好。     

水对库区路基不同密实度碎石土的弱化试验分析

准确测定不同含水率不同密实度下的碎石土抗剪强度参数是碎石土路基稳定分析的重要前提,选取受库水影响的公路路基碎石土土样,进行了不同试验条件下的碎石土室内直剪试验。结果表明:碎石土粘聚力随碎石土中细粒土含水量的增加呈先增加后减小的现象,而内摩擦角则随细粒土含水量的增大呈现初始缓慢降低,而后急剧减小的趋势。若制备土样时的预压力值不同,特别是该预压力值小于直剪试验时对土样施加的正应力值时,试验拟合所得的抗剪强度参数值会受到其影响,表现有所差异。     

水泥稳定红土砾石的承载特性试验研究

结合刚果(布)2号公路的建设,在对天然红土砾石进行土工试验的基础上,通过不同掺量水泥稳定红土砾石的室内CBR试验,研究了水泥掺量对红土砾石承载特性的影响,获得了改良红土砾石的最佳水泥掺量,再通过水泥稳定红土砾石基层铺筑现场试验,研究了水泥稳定红土砾石用于路面基层的可行性与施工要求。研究表明,击实功、压实度、水泥掺量、含水率等对红土砾石的CBR都有明显影响,随着水泥掺量的增加和压实度的提高,稳定土的CBR值增大;相同水泥掺量和压实度情况下,重型击实时CBR值较轻型击实时的要高;当含水率高于最佳含水率时,土样的CBR值下降;采用掺杂质量分数为4%水泥稳定的红土砾石经过合理施工、碾压和养护,可以满足刚果(布)2号公路基层的技术要求。     

基于RFPA的砾石对砂砾岩破裂影响规律研究

为研究砾石尺寸及强度特征对砂砾岩裂纹扩展模式和力学参数的影响。采用岩石破裂过程模拟系统RFPA,建立了非均质的砂砾岩岩心模型,研究了砾石尺寸及力学性质变化对砂砾岩岩心抗压强度、杨氏模量、泊松比等弹性力学参数的变化规律。结果表明,随砾石尺寸的增加,岩心模型的泊松比与杨氏模量逐渐增加,强度先减小后增大,且不同砾石尺寸的岩心裂纹形态基本一致;随砾石强度的增大,岩石单轴抗压强度逐渐增大,而后基本保持不变,主要由基质强度决定。研究结果真实再现了砂砾岩裂纹萌生、扩展过程,得到了砾石尺寸及强度对岩心破裂的影响规律。     

挤密砾石桩地基处理

通过抚顺石油二厂150万吨/年催化裂化装置挤密砾石桩地基处理工程实例,说明挤密砾石桩消除砂土地基液化、提高地基承载力的可行性和可靠性。     

弃渣混合料与混凝土接触面剪切力学特性

为理清粗糙度、含石量、法向应力对灰质岩弃渣混合料与混凝土接触面剪切力学特性的影响,采用新型大型直剪仪对4种含石量的灰质岩弃渣混合料和5种粗糙度的混凝土面板分别在不同法向应力条件下进行系列接触面剪切试验,探究粗糙度、含石量、法向应力变化对接触面剪切强度的影响,揭示三者与接触面剪切力学特性的内在关联及接触面抗剪强度机制。结果表明：相同法向应力条件下,随粗糙度的增加,接触面抗剪强度呈现先增加后减小的趋势,且粗糙接触面能显著提高接触面的剪胀程度,但随法向应力的增加,粗糙度对接触面抗剪强度和法向变形的影响均减弱;相同法向应力条件下,随含石量的增加,接触面抗剪强度的变化规律与法向应力的大小密切相关。同时,试验数据分析表明接触面抗剪强度与Mohr-Coulomb强度准则高度吻合,且粗糙度和含石量对接触面表观黏聚力的影响相比对接触面内摩擦角的影响更为显著。合理的粗糙度和含石量能较大程度地提高弃渣混合料与混凝土接触面的抗剪强度。     

高速公路路基强夯加固机制分析

为探讨强夯对软土路基的加固效果,选取宿新高速公路典型地质条件路段,应用强夯置换法处理软土地基,在试验段确定3个试验点分别针对无碎石垫层、20 cm碎石垫层和40 cm碎石垫层3种工况进行试验,对试验过程中孔隙水压力的消散进行观测,得出超孔隙水压力随夯击能累计而增加,同时伴随消散而减少,使得峰值出现时间的早晚与夯点夯击顺序密切相关;对试验前后土体力学参数进行定量分析,发现垫层较厚的场地,随着孔隙水压力消散结束,在强夯试验结束一段时间后,土体颗粒间紧密接触,新吸附水逐渐固定,土的抗剪强度和变形模量都有了大幅度的增加。分析结果表明,强夯虽破坏了土体原有结构,但总体上提升了土体强度,加固效果明显。     

掺再生集料的水泥稳定碎石路面基层施工与应用

对废弃混凝土进行循环再利用,可以减小废弃混凝土对城市环境带来的负担,是发展绿色混凝土的主要措施之一.再生集料与天然集料相比有着其特殊的物理力学特性.针对由废弃水泥路面混凝土破碎而成的再生集料用于水泥稳定碎石基层,对其生产、施工、养护过程进行了分析.对于再生集料外观不平整、比表面积大的特性,采用振动压实的工艺能取得比较好的摊铺效果;但是碾压遍数、含水量、养护等方面的差异对水泥稳定碎石的影响非常大;合理的级配和水泥剂量对水泥稳定碎石抗裂性能有较大的影响.     

石灰粉煤灰稳定铁尾矿碎石的路用性能研究

根据《公路无机结合料稳定材料试验规程》的相关试验方法,对石灰粉煤灰稳定铁尾矿碎石混合料的强度、模量、抗冻性能、水稳定性等路用技术性能进行了系统的试验研究,分析了其强度的影响因素,并阐述了石灰粉煤灰稳定铁尾矿碎石的强度形成机理。试验结果表明,石灰粉煤灰稳定铁尾矿碎石的各项技术性能满足现行规范的要求,可以作为各级公路的底基层或基层材料。     

掺砾黏土蠕变性质的三轴试验

为分析掺砾量、围压和应力水平对掺砾黏土蠕变性质和规律的影响,对以不同黏土和砾混合比备制的掺砾黏土进行了不同围压和不同应力水平下的三轴排水蠕变试验。土样掺砾量分别为30%、40%、50%和70％,试验围压50kPa~200kPa,应力水平0.21~1.04。试验结果表明掺砾黏土受荷后发生较明显的瞬时变形和蠕变变形,其蠕变变形将趋于一稳定值;蠕变变形随应力水平和围压的增大而增大,随掺砾量的增加而减小。提出一个三参数经验蠕变方程以表示掺砾黏土的应力水平-轴向应变-时间关系,其中轴向应变-时间关系和应力水平-轴向应变关系以双曲线方程表示,并分析了模型参数的意义和取值。