利用消光沉降法对泥沙、土样进行粒度分析的研究

消光沉降法是应用现代科学技术,按照斯托克斯原理对细粒土作粒度分析的新型手段。文中对消光沉降法的测试原理和笔者研制完成的分析仪技术特点作简单介绍;和常规的吸管法、比重计法,以及引进国外同类仪器的测试比较;证明测试结果可靠、操作方便;它为土工试验在粒度分析项目上实现半自动化,提供有效途径。     

泥沙颗粒浑匀沉降消光法中的消光系数研究

浑匀沉降消光法为泥沙颗粒分析常规分析方法之一,但消光修正问题一直未能得到很好解决。为此,透彻地剖析了浑匀沉降消光的分析原理,加深了对相关概念的理解,推导出计算消光系数的实用公式,编制了自动进行消光系数修正的软件,并将此成果应用于1996年始研制成功的DLY系列光电颗粒分析仪中。该仪器及其分析技术经黄河、长江等不同水系数年的实际应用,效果良好。     

激光法与消光沉降法测试泥沙粒径误差分析

M S2000激光粒度分析仪,是目前黄河水文行业中引进的新一代测试泥沙粒径的分析仪器。它以体积为测量基准、用等效球体来表现测量成果,传统的消光沉降法是以重量为测量基准、使用沉降原理来测量泥沙颗粒的大小。由于两种方法分析原理的不同,导致分析成果产生较大差异。通过用激光法与传统消光沉降法对不同沙型的泥沙样品分别对比测试,建立了本测区两种分析成果之间的相关关系,以解决新旧泥沙颗粒级配资料的衔接问题。     

单板微机在含沙量测定中的应用

在泥沙模型试验中,及时而准确地测定出模型中的悬沙含量,作为加减沙量的依据,是模拟天然河流中的泥沙运动、保证模型试验质量的一项十分重要的工作。通常测定含沙量的方法是烘干称重法和比重瓶称重法,缺点是费工、费时,满足不了及时调整沙量的要求,影响试验精度和进度。用消光法测定含沙量,能做到快速及时,但消光法测量又受泥沙粒径的影响,造成测量偏差。将消光法结合比重瓶称重法,     

PD型土壤颗粒分析特种自控吸液仪的研制和量测技术

PD型仪器用特种吸液管按沉降原理作粒度分级,用液压器作吸液定量控制器,用三通阀对仪器进行分时操作。用悬浮粒法(不烘)或直测重量法(烘干)称重。精度粘粒≤1％,效率较老型同类仪器提高4～5倍。自1922年罗宾逊根据斯托克斯沉降定律创立吸液管粒度分析方法以来,许多粒度分析工作者对这种经典分析方法做了很多改进,以提高测试精度和效率。本文所叙述的PD型土壤颗粒分析特种自控吸液仪,综合了现有同类型仪器的优点,在关键部件上做了改进,使之更加完善,同时还着重提出了新的分析方法——“悬浮土粒法”和“直测重量法”,并对吸液法中使用天然土样、吸液深度、附壁校正等问题做了探讨,以提高分析精度和效率。     

泥沙沉速的简便计算法

泥沙在静止的清水中沉降,一般分为层流区、过渡区和紊流区,划分各流区,主要是按雷诺数 Re 的大小。层流区沉速的计算,常用斯托克斯定律,紊流区应用牛顿提出的绕流阻力公式,进行沉速的计算。过渡区,中等颗粒部分,0.2相似文献   

近松散层突水涌砂诱发的沉降试验研究

针对近松散层突水、涌砂诱发的沉降问题,设计了一套可以改变涌口直径模拟砂、水涌出的可视化试验装置,对粒径0.075 mm~2 mm标准砂、5 mm~10 mm粗砂构成的砂体,在不同涌口尺寸及不同水力比降下突水、涌砂诱发的沉降规律进行了研究。试验结果表明:细颗粒含量87%、粗颗粒含量13%组成的砂体,当涌口直径大于8 mm时,砂体会发生沉降;继续增大涌口直径,大于16 mm后,砂体会发生溃砂;细颗粒含量60%、粗颗粒含量40%组成的砂体,当水力比降为3.5时,砂体会发生溃砂;当水力比降在6.0~7.5时,细颗粒在渗流力的作用下会在涌口上方形成土拱和滤层,阻止颗粒流失,砂体不会发生沉降。砂体发生沉降时,沉降影响半径和沉降中心深度与涌口直径和水力比降呈线性关系。     

超大直径盾构施工地表沉降分析

结合工程实例对超大直径泥水平衡盾构地铁隧道施工引起地表沉降的实测数据进行了分析。得出了隧道中心线上方地表在盾构推进过程中变形的一般规律及地层损失引起的地表横断面沉降的形态。用Peck公式对横向沉降槽实测数据进行拟合,得出了地表沉降槽宽度系数及地层损失率等特征参数的一般范围。对盾构推进过程中的停机情况对地表沉降的影响进行了分析,并提出了一些建议。分析成果对于城市超大直径泥水盾构工程有较好的参考价值。     

考虑土塞效应的大直径 ＰＨＣ管桩竖向承载特性

大直径ＰＨＣ管桩贯入土体时,桩端土体进入管桩内形成土塞,产生土塞效应。为了研究土塞效应对大直径ＰＨＣ管桩竖向承载特性的影响,对大直径管桩静载试验进行数值模拟,得到不同因素下桩顶荷载－沉降及桩身轴力变化曲线。研究结果表明:桩径、土塞高度对桩顶沉降和桩身轴力影响最大,相同荷载作用下,桩径越大,土塞高度越高,桩顶沉降越小,桩身轴力减小速度越快;桩－土塞摩擦系数与土塞弹性模量的影响效果类似,其值较小时,桩顶沉降变化明显,增大到一定值后,沉降变化速率基本为零;土塞黏聚力与内摩擦角变化不会对桩顶沉降产生明显影响。     

高浊度水静水沉降特性试验

为了探求高浊度水在不同沉降高度、不同含沙量和不同颗粒级配组成对静水沉降过程的影响,和观察高浊度水的静水沉降特性,我们进行了下列试验。试验使用三种不同规格的沉降筒:沉降筒A为直径D=14.9～15.2cm,高H=2.3～3M并在不同高度设有取样口的平底有机玻璃筒;     

南宁软岩地基大直径灌注桩极限承载力预测

南宁市下伏泥岩粉砂岩地基具有显著的浸水崩解软化特性,使得该地基大直径灌注桩承载力难以确定。依托南宁市火车东站南广场高架平台工程软岩互层地基大直径灌注桩项目,对该工程2根群桩基桩进行了静载试验研究。针对试验中试桩未达到破坏其极限承载力难以确定问题,采用指数函数拟合法和数值反演分析法来预测其荷载沉降性状和极限承载力,并进行对比分析。结果表明:软岩互层地基桩基荷载沉降性状为缓变型,表现出端承摩擦桩的特性,可用指数函数来描述试桩受荷性状,并结合数值反演分析来预测其极限承载力,目前常用的桩基设计方法低估了该地基中基桩的承载力。     

超软淤泥地基最终沉降量探讨

超软淤泥地基的计算参数难以准确测定,沉降计算条件比较复杂,造成其最终沉降量难以精确计算,一般根据工程现场实测沉降资料来进行推算,工程中常用的推算方法有三点法、Asaoka法和双曲线法。本文根据工程实测沉降资料分别采用上述三种方法来推求超软淤泥地基的最终沉降量,三点法推求结果和Asaoka法推求结果基本一致,双曲线法推求结果明显大于三点法。建议采用双曲线法推求超软淤泥地基的最终沉降量。     

苏州河河口水闸差异沉降控制方案

针对苏州河河口水闸闸底板差异沉降小于1.5 cm的设计要求,建立水闸整体三维有限元模型,并进行多方案数值模拟,寻找控制差异沉降的有效方法。通过对中闸墩桩基的敏感性分析,发现增加中桩或减少边桩控制沉降效果甚微,桩长、桩基分布及桩底持力层才是关键因素。综合考虑,最终方案确定为边闸墩基础采用40根直径为60cm的钢管桩,中闸墩基础加宽,采用4排共24根直径为60cm的钢管桩。     

新建隧洞下穿既有隧道离心模型试验研究

针对某市输水隧洞下穿既有地铁隧道沿线,采用离心模型试验技术研究了新建隧洞以不同间距下穿既有隧道,对既有隧道产生的影响以及上覆土层的沉降变形。通过分阶段排出固定体积的溶液模拟盾构掘进过程中的地层损失,辅以激光位移计以及应变片对既有隧道和地表变形进行监测。试验结果表明:隧道深埋时,新建隧洞与既有隧道净距为一倍隧道直径时,既有隧洞不均匀沉降愈显著;净距两倍以上隧洞直径时既有隧道不均匀沉降趋势渐弱;深埋隧洞开挖对地表沉降影响较小。离心模型试验成果为隧道模型试验以及类似隧洞开挖施工提供参考依据。     

公路隧道断层破碎带围岩变形规律数值模拟

为研究断层破碎带隧道施工围岩变形规律,采用数值模拟方法分别考查了台阶法、预留核心土法和三台阶法施工时围岩变形及地表沉降情况。结果表明:断层破碎带隧道施工围岩变形量随着荷载步增加趋于稳定,台阶法造成的拱顶沉降值较大,三台阶法和预留核心土法能较好的控制隧道拱顶沉降;隧道周边收敛值也随荷载步增加逐渐稳定,台阶法周边收敛值最大、三台阶法周边收敛值最小;地表沉降随荷载步增加逐渐达到稳定,台阶法施工造成的地表沉降最明显,三台阶法次之,预留核心土法地表沉降控制效果最好;预留核心土法隧道上方横向形成明显的沉降槽,随着荷载步增加沉降槽趋于明显,最终达到稳定。     

淮河入海水道淤土段堤防工程堤基沉降分析

由实测沉降与时间关系曲线推算堤防最终沉降量的方法较多，常用的有指数曲线法、双曲线法、沉降速率法、Asaoka法等，根据淮河人海水道近期河道工程阜宁淤土段北堤典型断面的实测沉降资料，通过曲线拟合分别采用基于指数法和双曲线法的堤防分级施工情况下沉降预测模型推算堤防的最终沉降量和分层总和法理论计算值作比较，分析了堤防设计预留的工后沉降量的合理性，对今后类似工程的设计有一定的借鉴作用。     

泥沙颗分消光仪盲样试验成果分析

由于水利水电工程建设和泥沙研究的需要，长江委所属的大多数水文站都开展了泥沙颗粒分析工作。泥沙粒径分布范围广阔，颗粒分析方法多种多样，其中消光仪法是一种涉及到流体力学，分子物理，电化学，光电原理，机械，电器多学科的综合性应用技术，且分析技术复杂，理论性强，因而在分析工作中不可避免地会存在的一些问题，必然影响颗分的成果质量，提出了泥沙颗分消光仪盲样试验成果分析，着重介绍长江各站消光仪的分析工作情况和盲     

切线模量法在分层地基沉降计算中的应用

目前的地基沉降计算主要是通过室内试验得到的土层参数,利用分层总和法进行沉降量的计算。但室内试验的参数由于受到取样扰动的影响,与原状土有一定的差距,尤其是结构性较强的硬土,由室内试验的压缩模量计算得到的沉降与实际沉降量相差甚大。切线模量法通过原状土地基的平板载荷试验确定其参数,对地基不同深度点的原状土根据其应力水平确定出计算点原状土的切线模量,用该切线模量替代压缩模量对地基沉降进行分层总和法计算。对于多层土的地基沉降计算,该文认为也可以用切线模量法进行沉降计算,只要获得各分层土地基土的切线模量法的参数,即可以由切线模量法计算不同深度位置处各土层的切线模量用于代替通常分层总和法的压缩模量,就可以计算多层土地基的沉降。文中通过上硬下软和上软下硬的分层土地基的沉降与全硬和全软土地基的沉降对比计算,验证了切线模量法能够反映地基中不同层土体对沉降变化的影响,说明切线模量法可以用于分层土地基的沉降计算。     

搅拌桩沉降计算方法探讨

在归纳水泥土搅拌桩沉降计算的实体深基础法、复合模量法、沉降折减法基础上,指出了不同的加固区沉降计算方法会造成不同的下卧层沉降问题.论述了实体深基础法的来源及其可靠性,讨论了应力扩散法和复合模量法的适用性.指出实体深基础模式计算的搅拌桩沉降受人为影响因素较大,结果与桩位布置和基础大小有关,还常出现桩底附加应力为负的不合理情形.复合模量法理论充分,不定因素少,无人为影响,既可计算平均沉降,又可计算各点处沉降,是一种简便可行的计算方法.     

高填方渠道施工期沉降预测分析

针对南水北调中线总干渠某高填方渠道现场工程质量控制问题,采用双曲线法和三点法对高填方渠道的工后沉降进行预测。结合三点法引入双曲线法模型,提出了基于双曲线模型的三点法,并将其运用到高填方渠道的沉降预测分析中。通过与沉降观测数据综合对比分析,发现基于双曲线模型的三点法预测效果最好,为研究高填方渠道沉降提供了新的分析途径。