原位剪切试验在工程滑坡勘察中的应用

岩土体的抗剪强度指标,尤其是作为薄弱层的岩体结构面的抗剪强度,在滑坡稳定分析中起着至关重要的作用。现场原位剪切试验,试样受扰动小,试验状态与岩土体所处真实状态较为吻合,得到的参数也更加真实,是滑坡勘察原位测试的重要手段之一。适用于测定边坡的岩土结构面、岩土接触面、滑动面以及含碎石黏土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度。重庆华宇·观澜华府项目工程滑坡勘察,在现场做原位剪切试验的同时,采集原状样品进行室内直剪试验,获取2种不同试验下的抗剪强度参数,分别取用2种参数对不同工况下的滑坡体进行稳定性分析计算,并与滑坡体的实际变形特征进行比较,从而验证了原位剪切试验确定岩土体抗剪强度参数的合理性,可为类似工程提供参考和借鉴。     

指数型岩石真三轴强度准则

岩石强度是工程岩体稳定性评价和结构优化设计的前提和基础,通过岩石真三轴试验分析了岩石强度演变特征：①随着最小主应力的增加,岩石强度逐渐增大,但增幅逐渐减小并趋于零;②岩石广义压拉强度比随静水压力的增大呈先增大再减小的规律,并最终趋于1,即在π平面上呈三角形向圆形转变的过程;③岩石强度随中间主应力增大表现为先增大再减小的过程。三参数型指数函数完全符合岩石强度在子午面上的基本特点,而L_WW,L_MN和L_YMH 3个罗德函数准确反映了中间主应力对岩石强度的影响,且无条件满足拉压子午面区间光滑、连续、外凸性要求。利用π平面广义拉压强度比和罗德函数将指数型拉压子午面结合,构建了指数型真三轴强度准则,分析了强度参数对岩石强度的影响及其空间包络特征。最后采用14种岩石的真三轴试验数据对指数型真三轴强度准则进行了最优拟合误差分析,结果表明指数型真三轴强度准则均具有良好的拟合精度,可正确描述软-硬不同性质岩石的强度特征。     

港珠澳大桥岛隧结合段高压旋喷桩地基沉降试验及研究

 港珠澳大桥岛隧结合段管节下部基础采用降水堆载预压+高压旋喷桩的复合地基形式。常见的原位测试技术不能合理评价地基加固效果,基于半无限空间的布辛涅斯克解,设计了一种采用堆载方式模拟地基应力分布用以分析评价管节沉降的试验方法,通过预先埋置的高精度静力水准系统实测加载过程中的地基沉降,获得较好试验数据。用分层总和法、考虑变形模量非线性的切线模量法与实测数据及数值计算结果对比分析,结果表明切线模量法与实测值更为接近。试验表明以堆载方式模拟实际附加压力进而研究复合地基沉降变形特性的方法直接有效,可作为重要工程地基评价的辅助手段。研究结果对于高压旋喷桩复合地基的设计计算和现场原位测试具有一定的参考意义。     

有机缓凝剂对水泥改性乳化沥青胶浆的改善效果研究

将适量的萘系减水剂(Naphthalene superplasticizer,NSP)加入到改性乳化沥青(Modified asphalt emulsified,MAE)中能够实现水泥和改性乳化沥青的直接拌和。当NSP的掺量为4%(质量分数,下同)时,水泥沥青胶浆(Cement asphalt mastic,CAM)工作性能不佳。本试验所使用的沥青和三种有机缓凝剂分别为:改性乳化沥青、海菜粉、聚丙烯酰胺(PAM)、葡萄糖酸钠。试验结果表明:海菜粉对CAM的改善效果最好。当海菜粉掺量为0.03%时,CAM 7 d内的强度增量比较大; 28 d的抗拉强度和抗压强度最高,凝结时间最短,干缩变化幅度较小。随着海菜粉掺量的增加,CAM的抗拉强度和抗压强度有所降低。PAM由于其自身有很强的粘稠度和絮凝作用,因而对CAM的粘弹性有很大影响;当PAM掺量为0.02%时,CAM的粘度最大,坍流度最小;当PAM掺量由0.01%增加到0.03%时,CAM的粘度、干缩量和抗压强度呈现先增大后减小的规律,坍流度和凝结时间呈现先减小后增大的规律,而抗拉强度随掺量的增加而增大。葡萄糖酸钠对CAM的改善效果最差,虽然加入葡萄糖酸钠能改善CAM的流动性、粘度等非力学性质,但会引起CAM试块较大幅度的体积收缩和干缩,抗拉强度和抗压强度明显降低,凝结时间过长,试件表面出现裂缝等不良现象。     

小直径钢管灌注排桩在边坡抢险工程应用探讨

我国是一个多山的国家,地形复杂,地质条件多样,每年汛期地质灾害发生频繁,易诱发滑坡、崩塌、泥石流等灾害,对国民经济建设、人员安全构成了巨大威胁。由于灾害发生正值主汛期,该类边坡的处治均为抢险工程,工期要求紧。小直径钢管灌注排桩具有施工速度快、开挖量小、对边坡扰动小的优点,特别适合对工期要求紧的抢险工程。本文以西南某公路挡墙病害抢险处治工程为例,分析了边坡挡墙变形机制,通过采用小直径钢管灌注排桩的处治方案,提高了挡墙的抗倾覆能力,有效解决了挡墙基础承载力不足及大规模开挖基坑引发边坡二次滑塌等次生灾害问题,可为类似工程提供参考和借鉴。     

侧向约束条件下砂岩的压缩蠕变特性研究

近年来,岩石蠕变而引起的隧道工程及大型地下硐室的长期稳定性问题受到国内外学者的广泛关注,蠕变试验的研究也取得了极大的进展。模拟巷道围岩的受力状态,通过试验研究了砂岩在单轴压缩及侧向约束条件下的蠕变特性,对比分析了2种试验条件下的蠕变变形规律:侧向约束下将发生加速蠕变的应力阀值和极限应变有较大提高,蠕变速率得到减缓。在试验数据的基础上,分析了岩石粘弹性变形随应力水平不同和时间发展的变化规律,为数值分析和理论计算提供了试验依据。