冻融循环条件下土的融沉性质试验研究

多年冻土地区路基病害主要由冻土土体在季节变化条件下的冻融循环造成的。因此,本文结合青藏铁路清水河、北麓河试验段土质条件,通过室内试验探讨和研究了不同土质在不同含水率、密实度、荷载条件下,反复冻融过程中的融沉特性。并探讨了循环融沉系数与融沉系数的关系及表达式,为进一步深化对融沉特性的认识提供了参考。     

冻融循环下鄂尔多斯红色砒砂岩融沉特性研究

通过室内冻融实验,以内蒙古自治区鄂尔多斯准格尔旗红色砒砂岩作为研究对象,研究并分析冻融次数以及含水率对原状砒砂岩融沉作用下的影响规律。研究表明:含水率在某个阈值范围内,融沉量是随着冻融次数的增加规律性增大的。原状砒砂岩的限定含水率在12%到13%之间,含水率较低时,融沉系数随着含水率的增大而增长,当土体含水率到达某一界限含水率,融沉系数随着冻融次数的增加而趋于平缓。本次试验含水率是对冻融过程融沉总变形影响较大的因素,含水率小的原状砒砂岩发生压缩变形,含水率大的发生隆起变形。无论冻融循环中其他因素如何变化,最终的融沉都会趋于稳定。     

冻土冻胀融沉的微观分析

从冻土微观结构分析了其冻胀、融沉发生机制,结果表明：随着温度的变化,冻土会出现冻胀和融沉现象,这些破坏的出现与其微结构随温度的变化密切相关,温度的变化诱发微结构内部颗粒间连接刚度的变化,正是这些变化导致了冻胀、融沉现象的出现。     

冻融循环对土体压缩参数及冻胀、融沉性影响研究

多年冻土区结构常常发生冻胀、融沉,这也导致了基础的破坏。本文的目的是为了评估冻土路基中,冻融循环对土体压缩参数及影响冻胀、融沉性的主要因素。从土样上表面周期性冻结、融化,经多次冻融循环,得到清水河、北麓河两种典型土样的冻胀、融沉系数。研究显示:多次冻融循环后,压缩系数增大。     

冻土融沉系数的预报模式

冻土融化时，由于冻土层冰融化和水的自由消散，使土体在自重作用下产生下沉。在工程上，常用融沉系数来描述冻土的融沉性。给出融沉系数在两个不同状态下的预报模式：在饱和及过饱和状态下，只给出理论公式；在非饱和状态下，则同时给出理论公式和经验公式。将各式的计算结果与实测值进行对比，可以看出，其计算值均能较好地反映实际。     

冻土融沉系数的经验确定方法

冻土融沉系数是计算冻土融化后沉降量的重要参数,也是多年冻土融沉性分类的一个指标.本文根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据资料,对细砾土、砂土、粉土、粘性土、泥炭化粘性土和泥炭质土这六类土,分别得出了估计其融沉系数a0的回归分析方程.同时还简单论述了采用超塑含水量(w-wp)因子估计山区粘性土融沉性的效果及原因,分析...     

不同含水率下黄土冻融循环对湿陷性影响探讨

黄土通常可作为公路路基主要的填筑材料,湿陷性黄土经压实后,很大程度消除了湿陷性,能够满足路基整体强度和稳定性的要求,但在季节冻土区,黄土路基运营几年后仍发生大量的不均匀沉降、塌陷等病害。为分析冻融循环作用下各级含水率对黄土湿陷性的影响,采用室内试验的方法,对湿陷性黄土进行不同的冻融次数,探究其在冻融循环过程中变形及冻融循环后湿陷情况。实验结果表明:冻融循环之后的各级含水率重塑黄土仍具有二次湿陷性;冻融循环作用下高含水率的土体结构比低含水率的土体结构破坏的较早;干密度一定时,低含水率的土体冻融循环之后的净变形量越大,湿陷系数越小,冻融循环之后的净变形量越小,湿陷系数越大。     

冻土区电杆直埋式基础变形规律研究

结合青藏铁路门型电杆的基础形式,对直埋式基础的设计及工程处理措施进行了研究,同时对已完工的门型电杆进行了变形观测,提出了在高原地区做变形观测应注意的事项,结果表明,在冻土地区采用换填油砂直埋式基础可以有效地防止冻融循环过程中产生的冻拔,能够满足承载力的要求,该基础形式是合理可行的。     

淮南弱膨胀土融沉特性研究

采用自行研制的冻胀融沉试验系统,对淮南弱膨胀土进行不同荷载、含盐率等条件下的融沉实验。结果表明：荷载对融沉量的影响巨大,在一定范围内,当外部荷载越大时,土体的融沉量就越大;融沉系数与含水率呈正相关,与冻结温度呈负相关;融沉系数随着干密度的增加先减小后增大的,且存在一个临界干密度对应着土体的最小融沉系数;当土体添加了硫酸盐后,由于盐胀的发生,融沉系数反而随着含盐量的增加而增加。研究结果可为富含弱膨胀土地区人工冻结法设计提供参考。     

冻融循环下季节性冻土路基沉降数值模拟

以季节性冻土的冻融循环作用为研究对象,以冻融循环下季节性冻土路基的沉降预测为最终目的,在传统水、热、力三场耦合模型中引入描述土体结构性的特征表现量,使传统水、热、力三场耦合模型应用范围得以拓展,能够考虑冻融循环的影响作用,并使预测结果更加符合实际的冻融循环对季节性冻土路基沉降的影响。     

厦门海底隧道明洞沉降变形与结构安全性分析

厦门海底隧道翔安端明洞,在未填土情况下,不均匀沉降引起明洞结构出现多处环向张拉裂缝.按设计要求,该明洞顶部要回填10 m多的回填土,填土荷载势必对明洞结构安全有所影响.运用有限元软件ANSYS10.0,采用结构-荷载模型,假设隧道为空心弹性地基梁结构,计算出纵向弯矩后,确定结构安全系数.采用自重加载试算得到不同里程的基底抗力系数,对回填土9.1 m后明洞结构受力进行计算.计算结果表明明洞结构整体变形和差异变形都进一步增加,整体变形达到64～147 mm,最大差异沉降达到83 mm.回填土完成后明洞结构系数为1.975,略小于规定值2,考虑到计算误差和模型偏于保守,可以认为回填土后明洞结构是安全的.     

冻结加固工程强制解冻融沉注浆施工技术

详细介绍利用融沉注浆对强制解冻土体进行土体加固方法,并对融沉注浆施工过程中的注浆方法和注浆工艺进行阐述。结合某联络通道的融沉注浆施工,表明对冻结土体分区强制解冻,及时进行融沉注浆是控制地表沉降的有效方法。     

地铁区间隧道旁通道施工融沉注浆技术

上海地铁区间隧道旁通道采用冻结法施工,施工后需进行强制解冻。为控制土体后期变形,防止变形过大而影响周边环境,采用了融沉注浆技术来解决沉降控制难度大、工期长、要求高等问题。对融沉注浆施工中注浆孔布置、充填注浆、自然解冻融沉注浆、强制解冻融沉注浆等技术作了较详细的叙述。     

盾构隧道施工地表横纵向沉降变形分析

以广州地铁4号线工程实例为背景,结合盾构法施工地层变形机理以及隧道施工的地表横纵向沉降监测结果,分析总结了盾构隧道施工地表变形规律,为今后类似近距离下穿越既有线路或建(构)筑物的盾构隧道工程的地表沉降控制提供技术参考和指导。     

引水隧洞变形段处理补充施工技术探讨

本文根据笔者多年工作经验,以尼泊尔查莫里亚电站引水隧洞施工为例,对引水隧洞变形段处理施工技术进行了深入细致的分析与研究,仅供同仁参考。     

岩土介质在冻融过程中的温度场研究及工程应用

基于"三区域"(已冻区、正冻区和未冻区)理论,建立岩土介质在冻融过程中的温度场数学模型,并将利用有限元数值计算方法得到的结果与V.J.Lunardini等得到的经典解析解结果进行对比,验证该数学模型的正确性和可靠性。在此基础上,探讨岩土介质在冻融过程中相变潜热和正冻区的大小对温度场分布的影响,并对西藏嘎隆拉隧道围岩温度场以及保温层保温效果进行数值仿真分析。研究结果表明:采用二衬表面附设保温材料方法对隧道衬砌及围岩温度影响效果明显,在二衬表面施作6 cm厚的福利凯保温层后,衬砌和围岩不会承受冻融破坏。该研究成果对于寒区隧道冻融圈大小的确定及防寒保温措施的选用具有重要的理论和现实意义。     

超大断面隧道不同工法引起软弱围岩变形机理分析

运用商用数值模拟软件模拟隧道开挖施工过程,通过对大断面隧道开挖引起塑性区分布、地层分层沉降的数值模拟成果的分析,得出了在同一围岩条件下,采用不同的施工方法开挖隧道引起地表变形、塑性区分布、地层分层沉降的特性和机理,在此基础上提出了相关的施工技术措施,使隧道在整个施工过程中都处于安全可靠控制范围之内。     

山岭隧道洞口段围岩变形特征分析

为了研究山岭隧道洞口段围岩变形特征,以贵州省晴隆-兴义高速公路登攀隧道为工程依托,对洞口段围岩变形展开研究,通过对现场围岩变形进行监测和数据处理,分析了山岭隧道洞口段围岩变形的时间与空间效应,进而对山岭隧道洞口段围岩变形时间特征和空间特征展开研究。研究结果表明:隧道开挖引起围岩变形具有明显的时间效应和空间效应,监测断面围岩变形在开挖后历经8 d和27 m～30 m后稳定;山岭隧道洞口段围岩变形具有明显的空间特征,周边收敛值在时间轴上规律性较差,但累计变形量较小,对隧道围岩稳定性影响有限;洞口段拱顶沉降与地表沉降时间历程曲线有明显的规律,但累计变形量、分布特征与围岩本身属性紧密相关,地域差异性较大。     

冻融循环对再生混凝土砖砌体抗压性能的影响

基于国内人工气候模拟实验室,对24个再生混凝土砖砌体试件进行不同循环次数的冻融模拟试验,进而进行轴心抗压试验,研究了冻融循环次数对再生混凝土砖砌体抗压性能的影响.对比分析了砌体试件破坏形态、抗压强度、应力-应变关系随冻融循环次数增加的变化规律;建立了砌体试件抗压强度均值随冻融循环次数退化的关系式;通过对砌体试件实测应力-应变数据的拟合,得到了不同冻融循环次数下砌体试件的抗压本构关系曲线.所得结果可为冻融循环下在役砌体结构耐久性研究以及抗震性能评估提供理论基础.