全风化软岩填料的工程特性及其高填路堤沉降特性分析

为研究全风化软岩填料的工程特性,对压实度为96%、94%、93%的全风化软岩开展了室内承载比试验以及压缩试验,并据此对其特殊填筑路段高填路堤开展了数值模拟研究。结果表明,全风化软岩填料的膨胀率为1.29%～1.87%,不属于膨胀土;压实度越大则CBR值也呈增大的趋势,其值符合规范要求,可用作路堤填料。压缩模量随压实度的增大而增大,不同压实度对应的湿化变形率分别为2.03%、3.24%、3.86%,其湿化变形率总体不高。软岩高填路堤沉降随深度的增加呈先增大后减小的趋势,在路堤高1/3处取得最大值。随着软岩高填路堤压实度的增加,其沉降量逐渐减小,但差距不大;随着含石量的增加,其沉降量先减小后增大,在含石量为55%时达到最小沉降。因此在软岩填筑过程中,依靠提高压实度来减小路堤沉降不够经济,可采取增大含石量至55%左右来减小路堤沉降量。     

输水隧洞软岩变形特性分析及处理

本文主要介绍了北疆引水式工程某隧洞施工过程中通过对岩体变形全过程监测分析,有针对性地进行一次支处理的过程。本隧洞于2006年9月全线通水,目前已安全运行15年。本隧洞对软岩隧洞的监测过程及支护方式积累了处理不同不良地质状况的丰富经验,对软岩隧洞开挖过程中及时优化喷锚支护各项设计参数,创优质项目、造经济型工程提供了典范。     

沙坡头水利枢纽坝基软岩工程地质特性研究

沙坡头坝基岩体主要为石炭系泥岩和页岩。受区域多期构造运动影响,岩体中微结构面发育,泥岩和页岩干密度小、亲水性强、失水干裂、遇水软化、膨胀性,力学强度低,属极软岩。通过对泥岩、页岩物理力学特性、水理特性及变形特性研究,提出坝基软岩保护及处理措施,解决了工程设计和地基处理技术难题。     

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。     

软岩地区多点位移计埋设及变形特性研究

为测定开挖全过程隧洞的变形,研究隧洞岩体变形规律,在顶山隧洞地表轴线上安装2套多点位移计。文中主要论述了仪器的布置、安装、埋设以及仪器的变形特性。     

软岩地区隧洞一次支护及变形特性研究

新疆自治区引额济乌隧洞处在软弱岩体中。文章介绍了隧洞开挖方法、支护参数、观测仪器布置及观测成果,观测成果表明,本工程的格栅拱架、铝杆、挂网喷混凝土和锚杆加混凝土封闭底板,对围岩稳定起到很大作用。     

面板坝软岩料的工程特性

 面板坝是当今国内外大坝建设中的主要坝型。以往面板坝要求用硬岩填筑,但是近十余年来,软岩料的利用已成为一个重要的趋势。有的高坝也以软岩料作为主堆石料,今后超100 m级的软岩坝也是可能的。为此,有必要加强对软岩工程特性的研究。基于大坳、鱼跳、盘石头、寺坪、十三陵上池、云南茄子山、水布垭等面板堆石坝软岩料的试验结果及工程应用情况,对软岩的物理、力学特性进行评价和总结。     

软岩料填筑面板堆石坝应力变形特性研究

针对软岩料填筑面板堆石坝问题,基于邓肯E-B材料本构模型,结合鱼跳水电站混凝土面板堆石坝,拟定了三种不同的软岩料利用范围方案,运用大型有限元软件,进行了各方案坝体应力变形的有限元计算。结果表明:坝体及面板的应力变形对于软岩料的利用范围较为敏感;实际工程设计时,可在大坝应力变形可承受的范围内,尽可能地扩大软岩料的利用范围,使坝体断面设计既安全可靠,又经济合理。     

考虑应变软化的高速公路软岩隧道围岩变形分析

软岩隧道具有变形大流变时间长等特点,采用何种模型模拟软岩的应力应变关系在数值计算中至关重要。通过数值模拟和三轴试验对比,确定以驼峰曲线函数表达式描述软岩的应变软化材料特性关系,结合 FLAC 软件采用应变软化模型对三种开挖方式进行了模拟计算分析,确定最优开挖方式。然后针对软岩围岩变形进行了理想弹塑性模型和应变软化模型的分析对比。将软岩应变软化本构模型得出的围岩变形与实测值进行对比分析,发现其二者值能够较好吻合,因此采用应变软化模型计算软岩隧道变形是可取的。     

沉降预测模型在高填方路堤中的应用研究

针对两种较为常用的路堤沉降预测模型——泊松曲线模型与灰色理论模型,结合高填方路堤的实测结果对高填方路堤中的沉降预测机理进行研究。得出二者均能够较好地预测路堤的沉降变形情况,其中以灰色理论模型拟合效果更佳;灰色理论模型预测的最终沉降量显示路堤中心线处为0．199m,路肩处为0．182m。     

堆石料湿化变形特性试验研究

通过室内大三轴单线法对堆石料的湿化变形进行了试验研究,探讨了在不同密度、不同围压、不同应力水平状态分别对堆石料进行浸水后变形特性的规律性研究,根据建议的湿化模型整理了计算参数。试验结果表明:随着围压增大、浸水应力水平提高,堆石料的湿化轴向应变变大,在围压和应力水平增加超过某一范围后,堆石料的湿化轴向应变明显增大。湿化轴向体变随围压浸水应力水平的变化不是很明显。随着堆石料密度的提高,堆石料的湿化变形量产生一定量的减少。     

二灰土击实性与抗剪强度试验研究

根据室内试验,分析了不同粉煤灰含量的二灰土的击实性和击实二灰土的抗剪强度.研究结果表明,含水率和粉煤灰含量是二灰土的击实性和抗剪强度最敏感的影响因素.研究得出二灰土填筑质量直接受到含水率和粉煤灰含量影响的定量分析,为利用二灰土处理黄土地基设计与施工提供参考.     

深厚覆盖层上沥青混凝土心墙土石坝的应力变形特征

由于深厚覆盖层具有一定的可压缩性,修建在其上的沥青混凝土心墙坝坝体会发生沉降,且最大沉降位于距坝顶2/3坝高处;受坝体的影响,坝基深厚覆盖层也会向上、下游发生水平位移;沥青混凝土心墙存在明显的应力拱效应,蓄水后减弱.以在120 m深覆盖层上修建坝高100 m沥青混凝土心墙坝的有限元分析为例,探讨了沥青混凝土心墙上石坝在深厚覆盖层上的应力变形特性.     

变幅循环加卸载下硫酸盐侵蚀混凝土力学与变形性能

变幅循环加卸载下的力学及变形性能对硫酸盐服役地区混凝土结构至关重要。将混凝土试件提前浸泡于10%、15%、20%硫酸钠溶液5、7个月形成化学侵蚀损伤,再开展单轴压缩变幅循环加卸载试验,分析该过程中试件力学性能、变形性能以及耗散能演化规律。结果表明随着硫酸钠浓度和侵蚀时间增加,试件强度降低、破坏时完成的变幅循环次数减少。累积残余应变随着加载应变增大呈上升趋势,变化速率不断提高;加载应变差始终大于累积残余应变差,随着循环次数增加逐步接近;动弹性模量和塑性变形率随着循环次数增加整体呈提高趋势;耗散能随着循环次数增加而增大,尤其是在后期耗散能变化速率增快。     

高性能铁尾矿细骨料再生混凝土碳化力学性能试验研究

为了提高废弃物的利用程度,以交通工程所用混凝土为研究对象,对不同铁尾矿细骨料掺入比例下的再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及其变形性能进行试验研究.结果表明:尾矿掺量的增加,使混凝土的立方体抗压强度在碳化前后均出现先增大后降低的趋势,峰值点时掺量为30％;使劈裂抗拉强度值与轴心抗压强度值出现不同的波动,但碳化前后的峰值...     

泥岩变形特性与能量特征的试验研究

由于软岩组成的复杂性和工程的严重危害性,使其成为岩土工程领域最为复杂的前沿课题之一。通过对三元隧道中的泥岩进行了常规三轴压缩试验研究,分析了泥岩的强度、变形特性及其能量特性。低围压下泥岩的ε3~ε1关系曲线呈上凹型;高围压下,呈下凹型。并且泥岩试样的侧向变形对围压的敏感程度大于轴向变形。试样破坏应变能随着围压的增大而增加;实验机对试样所做的功大于试样破坏时实际吸收的能量,这主要因为试样侧向膨胀对液压油做功而持续释放能量,使得实验机对试样所做的功大部分用于对液压油做功。该研究对与泥岩相关岩土工程的设计和施工有一定的理论和借鉴作用。     

混凝土在循环荷载下变形特性及加载曲线包络线的研究

为研究混凝土在循环荷载下的变形特性,进行了2种不同应变速率下(10^-5/s,10^-4/s)混凝土轴向循环加卸载试验,对混凝土残余塑性应变与卸载点应变的关系及其共同点应变与卸载点应变的关系进行深入分析,并采用改进的Weibull统计模型对循环加卸载曲线的包络线进行拟合。研究结果表明混凝土在循环加卸载作用下应力应变曲线的包络线与单调荷载作用下的应力应变全曲线基本一致;改进后的Weibull统计模型能较好地拟合包络线。     

膨胀土土工袋浸水变形及强度特性试验研究

膨胀土具有强胀缩性、多裂隙性和超固结性,是工程上一种难以处理的＂麻烦土＂或＂不老实土＂。笔者近年提出了将这种＂不老实土＂约束在土工袋中的处理方法,并通过大量的室内、现场试验研究,验证了该处理方法的有效性。现概述了膨胀土的基本特性和膨胀土的处理原则,着重介绍了土工袋处理膨胀土的基本原理。通过土工袋浸水变形和膨胀力等室内试验分析,验证了土工袋具有提高膨胀土的强度和限制其膨胀变形等作用特点。     

碱处理红黏土的力学强度试验研究

采用碱液加固红黏土,提高其力学强度,探讨在不同温度、不同干密度和不同加固方式下的碱液加固效果。并结合应力-应变控制式三轴仪对碱处理的红黏土进行了不同应力路径下的力学特性研究。结果表明:碱处理下,红黏土的力学强度随养护温度增加而明显上升,最优温度下无侧限抗压强度增强90.2%,最优干密度下的红黏土试样经过碱液处理后力学强度最大为162.1 kPa,碱液通过拌合的方式掺入加固效果最佳。不同应力路径下的红黏土三轴剪切试验表明,经过碱处理之后的红黏土在CTC(增P)、TC(等P)、RTC(减P)3种工况下,其抗剪强度均有所增加,有效应力路径的c值在CTC和RTC下增幅分别为77.84%和20.36%,φ值变化较小,但在TC路径下,c值基本未变,φ值增幅20.51%。研究成果对红黏土地基加固或基坑的支护设计具有实际意义。