基于透明土的管桩贯入特性模型试验研究

由于受土塞效应等因素影响,开口管桩和闭口管桩在贯入过程中的挤土效应存在明显的差异;然而针对该两者贯入特性的研究相对较少。基于透明土和PIV（Particle Image Velocimetry）技术,开发了相应的桩基贯入模型试验系统,用于桩基贯入过程中桩周土体变形的非插入式测量。试验选用的透明土由玻璃砂和具有相同折射率的孔隙液体制成。该试验系统主要包括：线性激光光源、CCD（Charge-Coupled Device）相机、自动沉桩加载仪和计算机控制系统等。激光射入透明土,和透明土之间的相互作用产生了独特的散斑场,通过CCD相机摄取贯入过程中各个时刻散斑场变形的图片,然后通过PIV技术对这些变形前后的图片进行处理,即可得到整个土体位移场。分别进行了开口管桩和闭口管桩的桩基贯入试验,得到了对应的土体位移场,并对桩基贯入引起的桩周土体径向位移试验结果与圆孔扩张法、应变路径法等理论计算结果进行对比分析;研究结果表明,对于闭口管桩,由于竖向位移的影响,试验值比圆孔扩张法结果小,其与应变路径法更为接近;对于开口管桩,由于沉桩过程中土塞作用,试验值比圆孔扩张法大,其影响不可忽略。     

玄武岩粉末-电石渣-脱硫石膏水热固化机理分析

以玄武岩粉末-电石渣固体废弃物凝胶体系为主料,掺入脱硫石膏,利用水热固化技术制备了人造石颗粒材料,分析了不同水热固化温度、水热固化时间、钙硅比对人造石颗粒强度及物相变化规律的影响.结果表明：人造石颗粒的抗压强度高于30 MPa,电石渣可替代消石灰;人造石颗粒的最佳制配方案为钙硅比0.9、温度200℃、时间12 h以及脱硫石膏添加量约5%.     

微型钢管桩加固既有基础变形特性现场试验

依托河南理工大学锅炉房既有基础加固工程,优化微型钢管桩群桩加固既有基础的施工步骤,将既有灌注桩基础与柱身简化为一端固接一端简支梁模型并验证其准确性; 开展微型钢管桩加固既有基础变形特性现场试验,测得微型钢管桩群桩施工过程中既有柱子和两柱之间的地表位移以及柱子角度的变化规律,比较顺逆结合和单一逆时针群桩施工顺序对既有柱子以及地表位移的影响,探讨加固施工过程对既有上部柱子结构的变形(位移、倾角)机理。结果表明:顺逆结合的群桩施工顺序相对优于单一逆时针压桩顺序,地表位移最大值可以减少约50%,顺逆结合或单一逆时针施工顺序引起的地表位移最大值分别为既有上部柱子位移的1/6和1/4; 先施工的微型钢管桩会对周围土层产生一定的遮帘加筋作用,后施工桩朝此方向造成的土体扰动和位移相对减小,从而减小了微型钢管桩施工对既有上部柱子结构的影响; 2种施工顺序试验条件下,位移与应力最大值一般出现在第3根桩或第4根桩施工过程中。     

关于“改进的桩土界面荷载传递双曲线模型及其在单桩负摩阻力时间效应研究中的应用”的讨论

<正>笔者近日有幸拜读了发表于《岩土工程学报》2007年第6期的"改进的桩土界面荷载传递双曲线模型及其在单桩负摩阻力时间效应研究中的应用"[1]一文。笔者意欲在以下几点向原文作者请教和商讨。     

悬浮能量桩-筏基础的热-力学特性数值模拟

针对温度荷载与力学荷载共同作用下砂土地基中的悬浮能量桩-筏基础,建立热-力学响应分析的三维非线性有限元数值模型,研究能量群桩效应、桩间土的温度变化以及能量桩数量和布设方式对桩身附加轴向应力和桩头差异沉降的影响.结果表明,升温荷载作用下,能量群桩内部任意一个桩的桩身附加轴向压应力比单桩作为能量桩时要小得多;在部分能量桩-筏基础中,能量桩的附加压应力沿桩长呈抛物线分布,数值随能量桩数量的增加而减小;非能量桩的附加轴向应力沿桩长呈S形分布,非能量角桩和边桩的上部出现附加拉应力,数值随能量桩数量的增加而增大;能量桩的布设方式对能量桩附加轴向应力有较大影响,但对非能量桩附加轴向应力的影响较小;能量桩非对称布设时桩头间的差异沉降较大,桩周围土的温度取决于其周围能量桩的数量.     

基于CDIO理念的温控界面仪实践教学与课程思政

基于土工三轴仪设备,联合温控系统创新性地研发了温控界面仪,实现三轴应力状态下结构物与土体界面特性的测试,为揭示结构物-土体相互作用机理提供了技术支撑。基于CDIO工程教育理念,将温控界面仪科研成果转化为实践或实训教学项目。本科生参与温控界面仪的开发、测试与试验过程,学习优质科研成果的创新路径和创新方法,从而以该工程为示范掌握工程项目构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运行（Operate）全过程。学生们不仅学习科学知识,而且掌握科研思维方法,最终实现学生分析与解决问题能力、创新创业能力全面提升。     

砂土中螺旋锚理论扭矩相关系数工程适用性探讨

安装扭矩法是基于安装扭矩实测值与承载力的经验关系,即扭矩相关系数Kt,来评估螺旋锚极限承载力.Kt值与锚杆直径d密切相关,但当d在试验范围以外时,便无法由经验扭矩法估算承载力.文中基于已有的砂土中螺旋桩或锚上拔承载力及安装扭矩理论公式,计算扭矩相关系数Ktc,分析螺旋锚几何尺寸和土性参数对Ktc的影响规律;搜集整理试验...     

振动波型对X形桩桩–筏复合地基动力响应影响的模型试验研究

基于大比例模型试验系统,开展砂土地基中现浇X形桩桩–筏复合地基的模型试验研究;分析正弦波与"M"波荷载作用下X形桩桩–筏复合地基的累计沉降、动位移幅值、动刚度、振动速度等的变化规律,初步揭示X形桩桩–筏复合地基动力响应机理。试验结果表明,桩筏复合地基的沉降s与荷载循环次数N的关系曲线可近似用对数函数描述;动位移幅值和动刚度与荷载形式和振幅有关。振动速度随深度增加而逐渐衰减,碎石垫层在振动速度向地基土传播过程中起到了良好的减震作用。研究成果为X形桩–筏复合地基的应用提供了参考依据。     

透明土与标准砂压缩变形特性对比试验研究

人工合成透明土模拟天然土体,以研究土体内部位移场和渗透场等问题的可视化模型试验方法逐渐得到相关工程技术人员的认可与应用;然而,针对不同类型人工合成透明土的压缩变形特性的研究却相对较少。基于熔融石英砂和无定形二氧化硅这两种固体颗粒材料,开展不同孔隙液体、粒径范围及相对密实度等情况下的单向压缩试验;分析不同制配方法和制配材料所制配成的透明土材料的压缩变形特性,并与福建标准砂、Toyoura砂的单向压缩试验进行对比分析。同时,针对典型透明土土体在载荷板作用下的土体内部位移场进行了简要对比分析。试验结果表明,本文试验条件下,由蔗糖溶液制配的熔融石英砂透明土压缩性相对于由混合油及溴化钙溶液制配的压缩性更接近天然砂土;熔融石英砂相对于无定型二氧化硅更适合模拟天然砂土;与福建标准砂相比,透明土材料的压缩性相对较大,且目前模型试验中常用的0.5~1.0 mm粒径制配成的透明土压缩性相对更大,值得相关研究人员重视。     

关于“大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究”的讨论

<正>笔者近日有幸拜读了黄雪峰等先生的"大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究"一文(《岩土工程学报》2007年第3期,以下简称"原文")。原文通过对大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的现场试验研究,为工程设计及规范修订提供了宝贵的现场参考资料。笔者意欲在以下几点向原文作者请教和商讨。