高温–高含冰量冻土蠕变试验研究

为了研究高温–高含冰量冻土的蠕变特性,开展了温度分别为-0.3℃,-0.5℃,-1.0℃,含水率分别为40%,80%,120%的冻结黏土单轴压缩蠕变试验。试验结果表明,无论应力多大、作用时间多长,高温–高含冰量冻结黏土单轴压缩蠕变过程都具有衰减特征;在相同的温度条件下,在相同时刻、含水率40%时冻土强度最大,含水率120%时次之,含水率80%时最小;还得到高温–高含冰量冻结黏土单轴压缩蠕变方程、应力–应变关系和长期强度方程的参数。     

旁压试验在某高层建筑场地原位测试中的应用

回顾了旁压试验的发展历程,详细介绍了旁压试验的原理及典型旁压曲线,简述某高层建筑场地的工程地质概况,分析了基床反力系数随着深度及土类的变化规律,为工程设计提供了科学的勘测数据。     

旁压仪在岩土工程深部原位测试中的应用

主要介绍应用日本ＯＹＯ公司生产的４１４９型钻孔旁压仪进行深部岩体和深埋软粘土的原位测试的情况,实践证明其结果能较好地应用于工程设计,可为类似工程提供参考。     

旁压试验监测系统研究

研制了基于C8051F的旁压试验记录仪,用于实时监测和记录旁压试验过程中的压力和注水体积等参数。监测数据采用液晶显示,可以根据试验情况设定不同的采样周期,并按照该采样周期自动保存试验数据到U盘中。采用基于555定时器的处理电路将注水体积转换为相应频率脉冲,极大地提高了注水体积的监测精度。本监测系统与原有机械仪表相比,具有测试精度高、自动化程度高、可靠性好、信息量大、抗干扰能力强等优点,成为工程勘测中旁压试验智能化的重要组成部分。     

青藏高原多年冻土长期蠕变变形试验研究

为了研究青藏高原多年冻土的蠕变特性,在青藏高原北麓河盆地多年冻土区开展长期蠕变试验,长期蠕变试验采用土工原位测试中的承台静载试验。承载板埋设于多年冻土上限附近,由钻孔资料可知,承载板下多年冻土属高温–高含冰量冻土。综合承载板下岩性及含冰量大小,确定可压缩层厚度并提出冻土加权平均含水量的概念。通过对承台下地温资料分析可知:在年变化深度范围内,承台下不同深度年平均温度逐年降低,说明承台下冻土地基处于放热降温状态。由多年冻土蠕变变形特性分析可知:压缩层温度变化是影响多年冻土蠕变变形的决定性因素,随着温度的升高,蠕变速率增大,反之减小;当压缩层的温度受气温变化影响不大时,可以采用高温–高含冰量冻土的蠕变方程近似预测现场蠕变变形发展。多年冻土长期蠕变变形的发展对寒区工程结构的长期稳定性具有重大影响。     

利用旁压试验分析设计横向受荷桩

本文从理论上导出如何通过旁压曲线确定桩的P-y曲线。对地基土的反力函数提出双曲线模型P(z,y)=y/[a(z)y+b(z)]的假设,并考虑其系数a(z),b(z)随深度z成线性变化。以这一模型拟合桩的P-y曲线族,求出系数a(z),b(z),得到地基土反力P(z,y)的数学表达式。对横向受荷桩的求解问题则采用弹性地基梁的微分方程,用有限差分法,并考虑边界条件进行求解,编制了单桩受横向静荷载作用下的分析求解程序,供饱和粘性土中的单桩计算应用,并通过一个实例进行计算对比,表明理论结果与实测结果相当吻合。     

高温–高含冰量冻土压缩变形特性研究

 高温–高含冰量冻土在外荷载作用下会产生较大的压缩变形,对路基稳定性产生极大影响。室内高温–高含冰量冻土恒载变温压缩试验表明：在较低温度－1.5 ℃,－1.0 ℃下,冻土的压缩量相对较小,而在较高温度－0.5 ℃,－0.3 ℃下,冻土的压缩量相对较大,且在－0.5 ℃、－0.3 ℃两级温度荷载下的压缩量占总压缩量的70%以上;温度是影响高温–高含冰量冻土压缩系数的主要因素,在高温区内,压缩系数随温度的升高显著增大,当温度为－1.5 ℃时,冻土压缩系数为0.04 MPa－1,而当温度升高到－0.3 ℃时,冻土压缩系数变为0.29 MPa－1。路基沉降变形计算表明：对于砂砾路面路基,当路堤高度大于临界高度时,在未来50 a内不会发生融沉变形,路基的最大沉降量约为20 cm,变形符合铁路稳定性要求;当路堤高度小于临界高度时,路基下冻土随着时间的延长会发生融化,产生融沉变形,导致路基变形急剧增大,造成路基失稳。     

吹填砂旁压仪试验研究

旁压仪试验成果的解析和应用,一般仍基于古典弹塑性理论的若干假定。对吹填砂的旁压仪试验成果,除了由压力——膨胀曲线接古典理论确定旁压试验特征值,还引用Hughes的方法确定内摩擦角。中和剪胀角。,将其与三轴试验测得的成果进行比较,并根据考虑塑性区体变的理论计算极限压力已。通过不同方法所得结果的比较,初步探索砂土旁压试验的分析。     

基于自钻式旁压仪的残积土原位力学特性试验研究

残积土属区域性特殊土,准确获得其力学性质指标是各类工程场地地基处治及承载力评价的必要条件。针对典型花岗岩残积土层,在20 m深度范围内开展自钻式旁压试验,获得表征土体原始水平应力、强度与刚度的相关指标,类比分析深度与水平方向土体力学性质的差异性,并论证了土体刚度在不同应变水平下的衰减规律。结果表明,该场地浅层土体刚强度指标差异性较大,存在明显的风化壳,导致剪切模量及变形参数沿深度呈先减小后增大的趋势;土体割线剪切模量Gs,切线剪切模量Gt随剪应变变化关系具有明显的非线性特性,在小应变范围(γc≤0.3%)内Gs,Gt快速衰减,在γc=2.0%~3.0%时,趋于平稳,采用非线性分析方法得到的模量值较为合理,认为在该类场地工程设计中,剪切模量的选取宜基于自钻式旁压试验结果,根据不同应变水平确定,采用线性割线法得到的剪切模量Gur偏于冒险。同时发现,小应变时剪切模量值相对于土体差异较为敏感,为准确获得土性参数,可适当增加浅层土体测试数量。     

近海吹填场地地基承载力的旁压试验研究

介绍了旁压试验的基本原理和实验数据处理过程,通过对比强夯前后吹填场地的旁压试验结果,说明地质条件复杂的吹填场地进行强夯的地基处理方法是可行的,提出用酒精代替水作为液体循环的介质来解决在严寒环境下施工循环液体凝固的问题。     

沥青玛蹄脂粘弹性特性静态蠕变试验研究

为了深层揭示沥青玛蹄脂的粘弹性特性,采用Burgers粘弹性模型作为粘弹性力学行为的数学描述,通过沥青玛蹄脂静态剪切蠕变试验,研究了温度对沥青玛蹄脂粘弹性特性的影响.结果表明:Burgers粘弹性模型四参数随温度升高呈负指数递减;沥青玛蹄脂蠕变柔度随温度升高呈正指数增加;沥青玛蹄脂的瞬时弹性随温度升高而递减;粘性流动随温度升高而递增;延迟弹性在蠕变初期随着温度升高先增加后减小,在蠕变中、后期随着温度升高而递减;沥青玛蹄脂的粘流动性弹比随温度升高呈正指数增加,在高温区其粘性远远大于弹性,沥青玛蹄脂表现为粘性.     

基于重复蠕变的改性沥青非线性黏弹响应分析

对4种改性沥青和1种基质沥青进行高温条件下较宽应力范围的重复蠕变试验,计算不同温度和应力水平下的不可恢复蠕变柔量Junr,分析改性沥青黏弹响应从线性到非线性的变化规律,再选择夏季沥青路面典型高温下沥青非线性响应区域内的Junr值,与沥青混合料车辙试验结果进行相关性分析.结果表明：随着温度升高,沥青的线性范围明显减小;进入非线性响应区域后,Junr值迅速增大,沥青抗永久变形能力明显降低;改性沥青的高温性能在不同温度和应力水平下存在差异,在较高温度和应力下,高强改性沥青的高温性能最优;有限样本条件下,沥青在非线性响应区域内的Junr值与沥青混合料车辙试验结果相关性较好,说明沥青混合料永久变形与沥青非线性黏弹响应关系密切.     

高黏弹沥青砂蠕变损伤模型

应用Kachanov损伤模型表征沥青砂损伤的增长变化律,将Burgers模型与损伤因子进行耦合,构建出能够描述高黏弹沥青砂3阶段蠕变全过程的蠕变损伤模型.借助高黏弹沥青砂的弯曲蠕变试验数据,利用最小二乘法,得到相关模型系数和蠕变损伤演化曲线.将此蠕变损伤模型曲线与试验结果及Burgers模型曲线进行对比研究.结果表明:该蠕变损伤模型能准确描述高黏弹沥青砂的蠕变3阶段特性,拟合相关系数达到0.998.     

多年冻土地区路基工程换热分析

通过路基工程的对流、辐射换热分析 ,从对流的角度得出沿迎风面、路面的换热通量与x- 1/2 成正比 ,从而说明了路肩冻胀、滑塌等不均匀变形的原因。在一定程度上 ,对在多年冻土区的路基设计、施工有所帮助     

一个椎间盘黏弹生物力学模型

椎间盘生物力学模型的研究,由于在临床医学中的重要应用价值而受到了广泛的重视,也是生物力学研究领域中最具挑战性的课题之一.2009年,根据椎间盘的解剖结构及生理特征,曾建立了一个椎间盘横观各向同性复合材料弹性模型,由于椎间盘髓核是流固二相体,因此该模型存在一定的缺陷.为了弥补这种缺陷,也为了使模型更加接近真实,应用弹性力学和渗流力学理论,在以前模型的基础上,建立一个人体椎间盘黏弹模型.结果表明新建的黏弹模型与以前的弹性模型以及相关文献等均具有良好的吻合度,从而证明了新建模型的有效性.新建模型可以合理计算椎间盘在不同体位下的受力和位移等,为临床医学提供最直接的指导和服务.     

多年冻土地区挡墙结构温度场模拟分析研究

在多年冻土地区修建铁路路基,打破了原来天然地表与外界的热力平衡,地下温度场将重新分布,可能引起多年冻土区冻土退化,从而影响路基的稳定性.本文基于多年东突地区的路基温度场的数值模拟计算分析以及远期的预测,为该地区的工程设计及施工提供可以借鉴的资料.     

多年冻土区路基—地质体双向冻结湿热耦合的数学模型

根据傅立叶热传导定律和非饱和土壤水分运动的达西定律,推导了多年冻土区路基一地质体双向冻结过程的湿热耦合的数学模型,并运用有效热容量的概念,对统一了已冻区和未冻区的数学形式,利用显热容法处理了双向冻结过程中双冻结锋面的复杂相变问题.     

高纬度岛状多年冻土区公路路基施工技术分析

结合国道332线阿里河至库布春林场段一级公路工程设计与施工,根据大兴安岭地区高纬度岛状多年冻土区气象特点、水文情况、不同地质条件下多年冻土物理力学性质,对高纬度岛状多年冻土区路基设计与施工方法及相应的技术措施进行总结,保证了路基安全顺利施工,降低了路基施工后由于多年冻土退化而引起路基冻胀、融沉等病害,使多年冻土环境得到...     

多年冻土地区斜坡稳定性评价问题

根据土体温度的截然不同,多年冻土区的斜坡稳定性可以简单地划分为正冻土斜坡稳定性和正融土斜坡稳定性两大类。正冻土斜坡的变形以蠕变为主,基于蠕变,文中介绍了坡体不同深度处变形速率的计算方法。正融土斜坡变形与失稳兼顾了蠕变、滑动、坍塌和倾倒等几种变形与破坏,其中地下冰的融化在斜坡失稳中起到了十分重要的作用。基于典型热融滑塌型斜坡失稳,针对不同的渗流条件建立了其稳定性评价方法。     

多年冻土区粒径改良路基稳定性分析

路基稳定性是指路基受到车辆动态作用及各种自然力影响所出现的路面陷槽、翻浆冒泥和路基剪切滑动与挤起等情况的适应能力,包括热稳定性和强度稳定性。热稳定性是指路基的热状况对外界条件响应的敏感程度,是多年冻土区路基稳定性的核心。文中对国内外多年冻土区路基热稳定性研究进行了分析,并对热稳定性判断原则进行探讨。通过对现场粒径改良路基两个多冻融循环观测数据进行研究,分析了粒径改良路基的冻融循环地温变化规律及变形规律,得到了粒径改良路基具有抬升多年冻土上限的作用,并根据判断原则,认为粒径改良路基是一种稳定的新型路基结构形