缓坡率膨胀土路堤加筋长度探讨

分析了基于传统土力学理论的极限平衡法在缓坡率膨胀土路堤加筋设计中存在的不足;根据大气活动带理论,对含水量在坡面水平方向的影响深度作了研究,提出了缓坡率膨胀土路堤加筋长度的计算公式;与路堤含水量现场监测结果进行了比较,验证了文中提出的加筋长度确定方法的合理性。大气活动带范围内土体的吸水膨胀、失水收缩是缓坡率膨胀土边坡出现开裂松散,产生浅层牵引式滑坍的主要原因;可以利用筋材对其进行约束,来吸收收缩应力,协调膨胀变形;其加筋长度应当大于等于含水量在坡面的水平影响深度。     

基于筋材断裂的加筋膨胀土强度特性分析

基于三轴剪切试验对加筋膨胀土的强度特性进行研究,得出加筋土与对应素土的强度指标关系,分析了加筋土强度的提高宏观表现;结合不同层数加筋土体的应力应变关系及加筋土等效围压分析原理,分析了基于筋材断裂的加筋膨胀土的强度特性,得出不同加筋层数筋材刚断裂时应力莫尔圆应相切于同一条直线,随着轴向压力的增加,多层加筋膨胀土试验筋材逐层断裂,应力莫尔圆向外扩展,表明多层加筋膨胀土的强度逐渐增大,而且试验表明对于柔性筋材,多层加筋土体的强度包络线基本平行,加筋土体强度的增加,只是粘聚力c的增加引起的。     

粉砂土及其加筋土大三轴剪切试验及结果分析

加筋复合体中 ,土工格栅的作用相当于给土体施加等效围压 .在有限元计算中 ,可以用等效围压代替格栅的作用 ,加在土单元上 ,模拟筋材本身的单元并不出现 .等效围压值的大小取决于筋材的变形 .通过试验分析表明 ,当周围压力较大时 ,筋土同步变形 ,等效围压值容易确定 ,而周围压力小时 ,筋土不能同步变形 ,等效围压值难以确定 .在有限元计算中 ,应注意此问题     

粉砂土及其加筋土大三轴剪切试验及结果分析

加筋复合体中，土工格栅的作用相当于给土体施加等效围压．在有限元计算中，可以用等效围压代替格栅的作用，加在土单元上，模拟筋材本身的单元并不出现．等效围压值的大小取决于筋材的变形．通过试验分析表明，当周围压力较大时，筋土同步变形，等效围压值容易确定，而周围压力小时，筋土不能同步变形，等效围压值难以确定．在有限元计算中，应注意此问题。     

桩承式加筋路堤荷载分担比计算方法

针对桩承式加筋路堤作用机理复杂的问题,分析路堤填土-筋材-桩-桩间土在路堤荷载作用下的荷载传递机理.根据位移、应力连续条件,将路堤填土和加固区作为统一的整体考虑.将一定厚度水平向的加筋垫层视为具有刚度的薄板,考虑土工格栅的加筋作用,采用大挠度薄板理论计算筋材的挠曲变形.考虑路堤填土的土拱效应和路基桩土相互作用,推导在桩体打穿和未打穿软土层2种情况下桩承式加筋路堤荷载分担比的求解方法.采用相关文献中的模型试验结果对提出的计算方法进行验证.结果表明,采用该方法计算出的桩土应力比与实测结果比较接近,可为工程实践提供设计理论参考.     

网状及条带式加筋拉拔特性的试验研究

在试验的基础上,分析了网状加筋与填土的相互作用机理及其抗拔力的组成,并按筋网与土体之间相对位移的大小,将抗拔过程划分为初始阶段、发展阶段和破坏阶段;得出了网状加筋抗拔力比条带式加筋抗拔力大得多的结论;提出了网状加筋抗拔力的计算公式,对条带式加筋进行抗拔力计算时,应考虑水平和垂直两个方面的“群筋效应系数”,加筋土支挡结构的抗拔力计算,宜采用拉拔似摩擦系数。     

土工格栅加筋路堤抗震优化设计方法研究

为研究路堤工程的抗震设计问题,通过对汶川8.0级地震震区路堤震害进行调查,发现强震作用下未加筋路堤存在边坡坍塌和路而拉裂两种震害模式,而中上部铺设了土工格栅的路堤在强震作用下仍然基本保持完好.路堤顶部铺设长筋,可以阻断路面张拉裂缝向下扩展,从而防止了路堤本体滑坡的形成;路堤中上部铺设短筋,可以抑制坡面土体的侧向变形,从而防止了路堤坡面滑塌.基于震害调查结论,针对路堤常规加筋方案,提出了路堤中上部铺设短筋的加筋抗震优化设计方法.利用有限差分动力强度折减法,分别对常规加筋模型和加筋优化模型的抗震性能进行了计算.计算结果表明,优化设计以后,筋材用量减少了23.1%,路堤最大地震位移减小了19.0%,土工格栅最大受力减小了14%.优化设计不仅减少了土工格栅用最,而且达到了抑制边坡变形、提高路堤抗震性能的效果,为地震灾区路堤工程灾后重建提供了科学依据.     

离石加筋黄土的力学特性及加筋效果研究

针对加筋土加筋机理不明确的问题,通过室内加筋土的固结不排水三轴试验,分析了不同筋材、不同围压和不同加筋方式下离石黄土的力学特性,揭示了加筋土在不同影响因素下的力学演化机理。通过试验研究得到如下结论:①筋材面积相同时,硬窗纱的拉力值最大,笼布的次之,软窗纱的最小;②硬窗纱、笼布和软窗纱加筋后,这3种加筋土的黏聚力分别提高了260.4%、229.6%和139.8%;③土体强度随筋材层数的增加而增大,土体加筋效果随围压的增大而减小。     

高路堤路面结构纵向裂缝分析

分析了某高等级公路粘性土高路堤面层开裂的原因及机理。根据室内、外试验结果,重点阐述了高路堤粘性土物理状态改变和土体内部力系平衡变化引起的路堤结构的变形稳定性问题。原位变形监测发现粘性土高路堤的自身压缩变形历时３ 年尚未稳定。最后,提出了高路堤粘性土填筑技术中应注意的几个问题。     

加筋土技术的发展及工程应用问题

介绍了国内外加筋土及加筋材料的发展概况，对加筋土的受力机理和设计计算方法进行了总结．摩擦加筋原理概念明确、简单，但忽略了土和筋材的模量不同而产生的不协调变形问题；准粘聚力原理则认为由于加筋与土的摩阻产生了侧压力增量△σ3，形成了一个“准粘聚力”，使土体的抗剪强度提高．讨论了目前加筋土技术在我国土木工程中的应用范围及特点，指出了加筋土技术的今后研究方向及需要解决的问题．     

合肥北环高速公路路用膨胀土性能试验研究

以合肥北环高速公路建设项目为依托,采用室内实验方法,对路用膨胀土特性进行系统研究。通过自由膨胀率等物理特性指标判定该路用膨胀土主要为弱膨胀土,同时也是高液限粘土。但是在高稠度状态下,弱膨胀土体表现出很高的膨胀势,其CBR值无法达到高速公路路基填筑的最小强度要求。必须对填筑高速公路路基的弱膨胀土进行适当的技术处理,其中提高膨胀土填筑路基的控制含水量,降低密实度,是降低路基膨胀土体膨胀势的重要路线之一。     

膨胀土微结构对膨胀行为的影响

评估膨胀土的膨胀行为对于膨胀土地区的结构设计十分重要。因降雨入渗,膨胀土在垂直方向和水平方向均产生膨胀变形,当膨胀变形受抑制时将产生膨胀压力,影响其周围结构的稳定性。为揭示膨胀土在增湿膨胀过程中出现各向异性的原因,从微观角度出发,通过电镜扫描(SEM)对百色中膨胀土和枝江弱膨胀土的微观结构进行观察,并通过图像处理技术统计分析膨胀土内黏土矿物颗粒的层状排列。通过研发的二维膨胀仪和改进的试件制备方法,从宏观角度测得了侧限条件下的两向膨胀规律。研究结果表明,膨胀土的微观结构呈片状且面-面相叠;当膨胀土处于天然松散状态时,其内部的黏土矿物颗粒随机定向排列且集聚;压实后,因受各向不均等应力作用,黏土矿物颗粒开始趋向于水平层状排列;干密度越大,土样越密实,其水平层状排列越显著。侧限条件下,两向的膨胀规律表现出显著的差异,干密度越大,膨胀性越强,这种差异就越明显。然而,对黏土矿物颗粒来说,其膨胀的方向垂直于其长轴,高度的水平定向是造成膨胀土在宏观上表现出膨胀各向异性的原因,这种两向的膨胀差异受到干密度和膨胀性的影响,难以做出预测,建议在工程实践中实测两向的膨胀规律。     

膨胀土湿化变形特性的试验研究

膨胀土湿化变形的一维试验问题早已解决 ,而在实际复杂应力状态下 ,土的膨胀必然是多维 ,而且各向的膨胀量也不同。文章通过应用控制式对称三轴压缩仪进行膨胀土的三维湿化变形测试 ,研究运用膨胀土筑坝时土体的湿化变形特性 ,提出相应的治理对策     

增湿条件下膨胀土隧道围岩的稳定性

增湿条件下,膨胀土的强度会降低并产生膨胀力,在两者的共同作用下,膨胀土隧道围岩稳定性会严重降低,有必要研究增湿条件下膨胀土隧道围岩的变形和衬砌受力.采用室内试验和数值模拟的方法对膨胀土隧道围岩稳定性进行研究,对不同含水率的重塑膨胀土进行剪切试验,得出摩擦角、黏聚力与含水率的拟合关系式,运用ABAQUS有限元软件对膨胀土...     

基于FLAC3D的膨胀土边坡渐进变形失稳机理研究

以安徽省北沿江高速公路（马鞍山至巢湖段）的膨胀性黏土边坡为对象,通过分析边坡变形失稳特点探究了此类边坡变形失稳机理,并基于FLAC3D软件针对某典型边坡开展了边坡稳定性的数值模拟分析。分析结果表明：该类膨胀土边坡失稳受水作用影响显著,膨胀性黏土遇水膨胀,且强度参数折减程度较大,膨胀土路堑边坡浸水后的破坏主要是发生在坡面浅层,且浸水程度愈深,边坡稳定系数愈低,这表明膨胀土路堑边坡的稳定性受浸水湿化效应的控制,通过在坡脚设置支挡工程防护,使得坡体的水平位移发生了显著的减小,加强了坡体的整体稳定性。     

非饱和膨胀土边坡中土水相互作用机理

为了探讨非饱和膨胀土中强烈土水相互作用对边坡稳定的影响，进行了大型现场降雨入渗模拟试验和综合的室内试验研究.研究了包括土水特征曲线的测试、胀缩试验和吸湿软化试验的室内试验.试验成果分析表明，在干湿季节循环过程中，非饱和膨胀土中水分、吸力、变形、应力和抗剪强度之间发生强烈耦合作用.膨胀土的丰富裂隙在土水相互作用中起关键作用，它直接破坏了土体的完整性，并显著增加了表层土的入渗速率.降雨入渗使得浅层的非饱和膨胀土体发生吸水膨胀而软化，还造成浅层土体中水平应力显著增加，这可能导致土体发生局部被动破坏.季节性干湿循环使得边坡浅层土体逐渐发生向坡下蠕变，以致边坡发生渐进累积破坏     

汉中膨胀土地区建筑物变形原因分析及预防措施

在汉中盆地的山前丘陵及汉江河流Ⅱ、Ⅲ级阶地,分布有吸水膨胀、失水收缩的膨胀性粘性土层。选取建筑在膨胀土地区具有典型代表性建筑物—石灰窑,对其变形特征进行勘察和评价。根据现场地形地物测量结果以及勘察钻孔所提取的原状土样、扰动土样,进行室内膨胀土物理力学性质测试,共获得各类岩土测试数据243个。据此结合现场地形地貌及石灰窑变形特征,对膨胀土地区石灰窑变形的原因进行分析并提出预防措施。