分布式传感光纤测量疏浚土大型充填袋变形

港工建设中采用航道疏浚土作为新型筑堤材料的关键技术研究,对于解决资源短缺和环境制约等问题具有重要意义。由于无法应用传统点式监测技术测量充填袋充填、加载中袋体的受力及变形过程,针对高含泥量疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测等工程实践问题,通过室内标定试验和现场原型试验,开展了传感光纤选型、胶结固定及保护方式、测量精度及误差分析、工程原型应用测试等分布式光纤传感技术应用于高含泥量疏浚土大型充填袋受力及变形测量的可行性研究。试验研究表明,疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测中应选用柔性护套应变传感光纤,以柔性胶固定;选择合适的传感光纤能够使袋体受力及变形的测量精度达到±30με,监测空间分辨率0.1 m,最大应变测量范围30 000με;分布式光纤传感技术是疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测的可靠新型测量方法。     

考虑压实度差异的软岩路堤填料强度与变形特性试验研究

路堤填筑碾压施工平面上不同部位填料所受约束条件存在较大差异,特别对于颗粒强度较低、骨架结构锁固效应较弱的软岩填料,碾压后靠近路堤中部的填料压实度大于两侧。基于采用含砂质泥岩作为填筑料的某路堤工程开展试验研究,结果表明:①靠近路堤中线和两侧临空面填料现场检测压实度分别不低于0.95和0.93,满足下路堤压实度要求,但压实度存在差异;②对碾压后的路堤填料取样,并分别在0.95和0.93的压实度下进行大型三轴固结排水试验,压实度0.95试样摩擦角较压实度0.93的约高13%,但黏聚力基本相同;③大应变过程压实度0.93填料体变与围压基本无关,细观结构压缩呈主导,而在压实度0.95下体缩与围压呈正相关,颗粒骨架受力更为充分,但仍呈全过程体缩,表明大变形过程伴随有颗粒破碎后的二次挤密;④进一步分析发现两种压实度下球应力-体变以及体积模量-围压均很好满足线性拟合关系,采用邓肯-张E-B模型可较好描述压实度差异状态下软岩填料的变形力学特性。     

风水沟尾矿库选矿废弃料的现场碾压试验研究

为满足鞍钢风水沟尾矿库增容所需,拟对已建的尾矿坝进行加高,由此需在现有库周围修建副坝,坝型初定为堆石坝,筑坝材料拟采用选矿废弃料。对于堆石坝而言,合理的筑坝材料碾压参数是确保大坝填筑质量、提高堆石体的压实密度及控制坝体变形的关键。本文针对副坝填筑拟采用的选矿废弃料进行现场碾压试验,研究选矿废弃料的压实性能,分析影响筑坝材料压实质量的因素。试验研究表明:筑坝材料的颗粒级配特性对压实质量有显著的影响,碾压8遍后进一步增加碾压遍数对压实干密度的影响不明显。通过对试验结果的综合分析,最终提出了筑坝材料的碾压施工控制参数,为副坝设计和施工提供了技术依据。     

利用GPR探测充填袋结构的试验与研究

采用疏浚土充填袋筑堤是一种新型技术,尚处于开发研究阶段,相应的检测手段等很不完善。基于GPR(地质雷达)的高效、无损、分辨率高等特点,开展GPR探测堤体结构特性的试验研究,并通过标定及与传统监测手段的比对等方法来论证探测堤体结构特性的可行性。研究成果表明,采用地质雷达探测充填袋压坡体结构其结果与分层沉降等实测资料较为吻合。充填袋典型的雷达图像特征,为充填袋筑堤变形的快速检测提供了依据。更多还原     

落球与传统密度检测法检测压实度对比研究

以一种材料不同压实遍数以及不同岩土材料为研究对象,将传统密度检测技术与落球检测技术结合三个实际工程项目进行对比分析。落球检测与传统密度检测压实度、干密度和K30具有很好的相关性;变形模量与落球检测和传统密度检测干密度也具有很好的相关性。落球检测技术可以代替传统检测技术检测干密度、压实度和K30,为今后落球检测技术在全国的推广应用提供相应的理论基础和数据参考。     

江坪河电站混凝土面板堆石坝筑坝材料爆破开采技术研究

江坪河水电站挡水建筑物是当前国内外混凝土面板坝坝型中第二高坝,其坝体变形控制难度大,也是国内外首次采用冰碛砾岩填筑高面板堆石坝,试验和施工均无实际工程经验借鉴,其开采爆破技术和填筑碾压特性,须在工地现场对筑坝材料进行爆破试验,优选出合理的爆破参数,以提高坝体的压实密度,降低孔隙率,达到提高堆石体模量的目的。     

大型充填袋筑堤现场试验研究

为减少港口开发建设中大量使用开山石对自然环境造成的破坏,探讨直接利用黏粒含量超过现行规范的航道疏浚土充填袋筑堤可行性,通过埋设原观仪器对疏浚土充填袋筑堤进行了现场试验研究。结果表明:充填泥袋内产生的超静孔压较小,消散速度快,采用疏浚土作为充灌材料完全满足充填袋筑堤进度要求;充填袋筑堤期间地基的实测最大沉降量为249 mm,水平位移速率始终处于地基稳定控制标准范围内,说明充填袋筑堤过程中地基是安全的;充填袋的主要压缩过程在3~6 d内完成,平均压缩率约为15.7%;分布式光纤实测充填袋袋体受力远小于设计值,未发现由于充填袋自身强度不足造成袋体破坏的情况;地质雷达探测充填袋厚度与现场实测沉降分析结果较吻合,袋体充盈情况良好,相邻两层袋体分界线清晰可见,其测量精度满足工程检测要求,为快速检测充填袋筑堤质量提供了强有力的技术支撑;试验段建成后,堤身结构稳定可靠,经过两年多的正常运行,堤身完好无损,实践证明利用疏浚土充填袋筑堤是成功的。     

注入初期盾构壁后注浆体的三轴试验研究

壁后注浆体注入初期的变形及力学性质的变化直接影响到土体应力释放、地面沉降以及管片的后期受力情况。基于非自立性材料三轴试验方法,以工程常用的硬性浆和惰性浆为研究对象,开展了三轴固结不排水剪切试验。结果表明高围压有助于浆液排水固结,且浆液最终体应变也随着围压增加而增大;浆液在不排水条件下剪切过程呈现出应变硬化性,体积先收缩,随后呈现出明显的剪胀特性。在满足变形及施工要求的前提下,适当提高注浆压力及采用水胶比较小的浆液,有利于保证注浆体的施工质量。     

冲击压实技术在机场场道地基工程中的应用

冲击压实技术与传统压实技术不同,冲击式压实以高振幅、低频率的方式将极高的能量压入地面,以达到传统压实设备难以企及的压实深度和效果.应用冲击压实技术可以迅速增加基础强度,减少地基变形,提前解决工后沉降,还可在施工中及时发现碾压质量问题,有助于建设高质量高强度的机场场道以及其他基础设施.通过冲击压实技术在广州白云国际机场迁建工程土石方工程Ⅱ标段主跑道施工中的应用实例,阐述了冲击压实的施工工艺及相关配合,并对冲压前及冲压后的沉降量、固体体积率、回弹模量的检测结果进行了分析,体现出应用冲击压实技术对机场场道地基进行检测性增强补压的明显作用.     

软岩筑坝堆石料劣化特性研究

为全面了解软岩料的工程性质,以软岩筑坝堆石料为对象,针对其劣化前后的力学特性与设计参数开展了室内试验研究。基于不同围压与压实度条件下的试验研究,分析了堆石料强度与变形的劣化规律,建立了压实度与归一化强度、归一化变形模量的关系,提出了堆石料的压实度控制指标。进一步结合水下休止角试验,针对堆石料的非线性强度尤其是低应力强度特性进行了分析。结果表明:劣化作用引起体积应变减小,劣化作用对模量的影响远大于对强度的影响;96%的压实度对于软岩填料而言较为合理,既保证了归一化的强度>0.9,归一化的变形模量>0.8,也确保了压实机械的效率;可采用击实样水下休止角试验来获得低应力状态下软岩填料强度参数,用三轴试验来获得的中高应力状态下软岩填料的强度得到软岩填料的非线性强度。研究成果可为正确评价软岩堆石坝的应力、变形规律和指导工程实践提供依据。     

深填斜坡中基桩受力变形规律

高桩码头在我国西南地区港口建设中应用愈来愈广泛,码头基桩受桩后回填土作用容易发生水平变形,尤其是在深厚回填土情况下基桩变形更加严重,影响基桩的正常使用甚至安全稳定。结合斜坡基桩室内模型试验,通过建立深填斜坡中桩-土精细化数值分析模型,研究深填斜坡中回填土厚度及内摩擦角、桩截面尺寸等设计参数对基桩内力、变形的影响。研究表明:随着回填深度的增加,桩身位移分布由直线型逐渐变为S型,桩身最大位移由桩顶逐渐下移至回填区,回填土厚度越大,桩身受力越大。当回填土材料的抗剪强度逐步提高时,能有效控制桩身变形,但当回填土抗剪强度提高到一定值后,桩顶位移基本保持不变,提高回填土抗剪强度对控制桩身变形的作用有限。支护桩径较小时,桩身呈S型变形,增大桩径,桩身弯曲变形减小,但过分使用大直径基桩反而使桩顶产生较大位移。同时提出了深填斜坡h型双桩优化支护方案,为内河港口码头桩基设计建造提供技术支撑。     

采动影响下软岩巷道松动圈的联合测试方法研究

为进一步研究软岩巷道在受采动影响下的围岩松动圈大小及发展规律,为锚杆锚索支护技术提供科学的依据,选取内蒙古鄂尔多斯市高家梁煤矿受采动影响的软岩巷道为研究对象,运用孔壁检视法和地震波反射法联合现场测试,然后用分形理论来预测比较围岩松动圈大小的方法来测定围岩松动圈;现场实测结果表明:受采动影响的巷道的松动圈是一个不断扩展的过程,最终稳定在1.7～1.9m之间,而且用分形理论预测的结果和现场测试的结果几乎相同;该联合测试方法为软岩巷道的支护参数选择提供了依据,为其他类似矿井的松动圈测试提供了一种新方法而且具有重大的指导意义.     

采动影响下松软煤巷锚杆支护技术研究

针对采动影响下松软煤巷支护难的问题,采用围岩松动圈支护理论,用PHD-2型围岩松动圈测试仪对6107N工作面回风平巷进行了围岩松动圈测定.提出二种锚杆支护方案,并用UDEC3.0对各支护方案进行分析,通过数值模拟结果对比分析,确定方案Ⅱ为最优支护方案.矿压监测结果表明:巷道围岩变形得到了有效的控制,为受采动影响下松软煤巷的支护设计提供了一定的技术参考.     

土工格栅处理填挖交界地基的现场检测研究

以延安新区综合管廊项目中土工格栅处理地基为背景,为了研究土工格栅对地基非均匀沉降的效果,现场试验段进行了沉降观测、FWD弯沉检测、铺设与未铺设土工格栅的弯沉盆对比等试验,探讨了回填土高度对弯沉盆的影响以及地基回填模量的影响因素。证明分层铺土工格栅不仅可以有效地提高填土抵抗变形能力,而且具有使土体连成整体水平传递张力的能力。因此,分层铺设土工格栅可以有效的解决填挖交界地基非均匀沉降的问题,它可以为以后工程提供参考和借鉴。     

水工建筑物下伏采空区稳定性评价及治理措施研究 ——以彬长矿区输配水工程为例

位于煤矿采空区上的水工建筑物,存在采空引起的沉陷问题,沉陷使采空区上覆岩层的围岩失稳,使地表变形呈现裂缝、塌陷台阶等不同型式的地质灾害,导致建筑物受损,并影响其安全稳定性,使工程建筑物不能发挥其功能.为此需对采空区进行勘察研究,研究其垮落型式和垮落体体积,在此基础上采用概率积分法,对建筑物下伏采空区引发的地表变形进行计...     

阿尔塔什深厚覆盖层上高面板砂砾石堆石坝坝体变形控制设计

阿尔塔什水利枢纽工程大坝是建于深厚覆盖层上的高面板砂砾石堆石坝。坝址处于高地震烈度区,大坝的变形控制问题尤为突出。工程设计从合理选择筑坝材料、优化坝体分区、提高各料区压实密度、有效控制填筑顺序和施工工艺等方面确定了坝体变形控制措施,以减小面板浇筑后的坝体变形以及坝体不同分区间的不均匀变形,为控制坝体变形设计提供参考。     

贵州山区煤矿开采地表沉陷变形预测模型

山区煤矿开采地表沉陷移动变形监测资料甚少,目前山区煤矿开采地表沉陷移动变形主要是通过修正后的概率积分方法进行预测。以松河矿区为例,采用矿山沉陷预测系统,对煤矿开采引起的地表沉陷移动变形进行预测,得出了矿区沉陷影响范围值及地表沉陷移动变形值。     

高碾压混凝土重力坝分区材料-结构界面特性与变形协调仿真分析

高碾压混凝土重力坝不同功能部位"结构特性"与"材料性能"的差异产生的变形协调问题直接关系到工程结构的安全运行,现阶段变形协调分析多是对结构变形和受力进行分析,对异种材料变形协调机理认识不足,缺乏理论基础研究。本文基于界面力学理论,考虑混凝土坝分区中常见的两种双材料界面形式与理想界面的连续边界条件,基于奇异性特征值的特征方程,提出了以应力奇异性特征值作为异种材料变形协调的评价指标,并通过有限元分析验证了理论计算的正确性与有效性;进而分析了界面结合角度和异种材料组合对单侧自由界面端与埋入界面折点处应力奇异性的影响,通过非均质有限元数值仿真分析了复合试件破坏模式,研究了抗压强度与应力奇异性特征值的关系;最后通过统计实际混凝土坝工程中不同坝段内的双材料界面的材料参数(弹性模量)与结构参数(界面形式与结合角度),计算奇异性特征值,评价了该工程中界面的变形协调特性,为高混凝土坝分区材料-结构设计与材料选取提供新的思路。     

灌浆技术加固深基坑回填土的应用研究

针对深基坑回填土密实度低、塌陷问题进行加固研究,提出了纯压式灌浆加固技术在深基坑回填土加固中的应用。得出灌浆加固技术能很好地应用到深基坑回填土的加固中,既提高了回填土的密实度,亦增大了回填土的承载力及抗渗性能,对以后的相似工程推广应用具有理论及实践意义。     

磺厂沟流域煤系地层边坡崩塌成因机制及治理

山西煤炭资源丰富,普遍存在着不合理采煤现象,导致崩塌地质灾害频发。为了探讨崩塌灾害成因,以山西磺厂沟为例,在全面调查地质环境条件的基础上,分析了边坡的结构特征和变形破坏模式,认为边坡是在采煤和差异风化的影响下不断变形破坏的。运用有限元法分析了坡体内部应力应变特征,根据变形破坏机制提出了"清方+排水+浆砌块石+SNS防护系统"的治理方案。