陕北黄土崩塌灾害特征及防治措施初探

陕北黄土高原生态环境比较脆弱,人类的工程活动尤其是削坡建窑引发的黄土崩塌等地质灾害。直接威胁人民生命财产安全。本文对陕北黄土高原人为因素引发的小型黄土崩塌灾害的形成环境、发育类型和灾害特征进行分析,并针对性地提出了几点防治措施。     

高能级强夯在湿陷性黄土地区的应用

根据8000、12000kN·m高能级强夯大面积处理地基加固的综合检测试验数据,结合室内试验数据及黄土地区的特殊性,得到了高能级强夯在黄土地区的有效加固深度、湿陷性处理效果;分析了高能级强夯处理湿陷性黄土的加固效果、加固深度及能级变化对地基处理效果的影响。结果表明：该研究为进一步分析高能级强夯的加固机理,尤其在湿陷性黄土地区的加固机理提供了依据,也为高能级强夯的大面积设计、施工和检测提供了优化数据。     

静压挤密桩在湿险性黄土地基处理中的应用

为了解决水泥土挤密桩施工过程中噪音过大的问题,提出了地基处理的静压挤密桩施工法,并结合工程实际测试了静压挤密桩在湿险性黄土地基处理中应用的效果.测试结果表明,该方法在施工时噪音较小,施工速度高,满足设计要求,此为该地基处理方法的应用和推广提供了依据.     

基于期望造价的黄土路堑高边坡优化设计模型

考虑黄土高边坡的工后失效费用问题,使设计方法更加合理完善.基于期望造价,应用数学和力学原理,并结合黄土特征,假定最危险滑动面为抛物线型,对高边坡进行可靠度分析,建立了黄土路堑高边坡的优化设计模型.以铜黄公路高边坡为例对模型进行验证,计算结果表明,总坡比1:1.26时,总期望造价最小,模型与实际情况相符.该模型前瞻性强、意义明确,对设计人员和决策者有重要参考价值.     

基于Weibull分布的高温结构性黄土统计损伤本构模型

能源桩是利用地热能的一种新型建筑节能技术,工作时会使桩周土温度发生变化,在黄土地区施作时,会直接影响黄土结构性,进而影响黄土的力学特性,因此研究变温条件下结构性黄土的变化规律具有重要意义。通过对不同温度下结构性黄土进行三轴剪切试验和核磁共振试验,研究温度对结构性黄土变形和强度的影响;基于现有黄土统计损伤理论,假定黄土微元强度服从Weibull分布,利用应变等效性假说,构建了结构性黄土在高温作用下的统计损伤本构模型;利用室内试验对该模型进行验证。结果表明：Weibull分布参数m和F₀影响结构性黄土损伤本构模型的曲线形状;建立的黄土统计损伤本构模型能够很好地反映结构性黄土颗粒骨架的损伤,有效预测结构性黄土在剪切作用下的结构损伤变形。研究成果可为后续的工程建设提供理论基础。     

黄土垂直和构造节理的几何差异性及拓扑学研究

黄土节理是地下水的赋存场所和运移通道,它们使土体破碎进而影响稳定性和强度,是各类地质灾害的构造基础,准确分析其发育特点和展布规律,是理解黄土频发灾害的关键步骤。通过现场调查、数理统计和拓扑分析,对陇西地区黄土进行系统研究。结果表明:①陇西地区主要发育优势走向为NNW、NWW和NE向的构造节理,这是受区域内走滑断裂带和逆倾滑断裂带影响的结果;②构造节理优势组的产状服从高斯正态分布,倾角多为60°~80°,垂直节理的产状随机分布、离散型较强;③2种节理的平均间距均较宽,张开度属“开裂”范围,延续性中等,但垂直节理的间距分布范围更集中,构造节理的张开度相比更小;④拓扑分析显示I型节点占主导,节理延伸过程易被中断,分支比处于3以下的低水平,该方法能更简单、直观地描述连通性。研究结果可以为新构造应力场恢复、掌握黄土节理发育基本规律、节理网络数值建模等提供基础数据。     

湿陷性黄土区客运专线车站工后不均匀沉降初探

结合现场监测数据和地质勘察资料,对具有一定坡度和深厚填土区域地基处理失效的原因进行了探讨。得到如下结论:(1)在黄土地区地面沉降可分为4个阶段即增长期、平稳期、加速期、以及最终稳定期,黄土的沉陷是造成沉降再次加速的原因。建议黄土地区沉降监测应该予以加长,以确定最终的稳定期。(2)黄土的沉陷不仅使地表发生不均匀沉降,也会改变黄土区桩基的力学性质,造成桩基下部土体的变形。单纯依赖桩的刚度来控制结构变形是存在风险的,也应该控制桩侧土体变形。(3)在具有坡度的黄土区域,地面标高较低的一侧土体胶结作用较弱,且该区域承担更大的上部填土荷载,这是导致地面标高低的区域发生更大变形的原因。     

延安新区压实Q_2黄土增湿变形特性研究

以延安新区黄土高填方工程建设为依托,开展了16组不同初始压实度和初始含水率条件下的压实Q_2黄土高压力下的增湿变形试验,分析不同压实度和含水率条件下增湿变形系数随压力增大的变化规律及影响增湿变形特性的主要因素。结果表明,不同初始压实度和初始含水率条件下的曲线形态差异较大;压实Q_2黄土的增湿变形特性受压实度和含水率影响很大,提高压实度和含水率可以显著减小其遇水饱和后的增湿变形量,将压实度提高至90%或将含水率增大至16.8%时,压实Q_2黄土不再发生湿陷变形。     

改良黄土作为高速铁路路基填料的试验研究

为保证西北地区修建的宝兰客运专线铁路黄土路基的强度,必须对黄土填料进行改良.在黄土中掺入不同配比的矿渣脱硫石膏生石灰,养护28 d进行冻融循环试验和浸水试验后测试其无侧限抗压强度,结果表明改良后的黄土强度能够满足铁路路基的强度要求,最后提出作为路基填料的改良黄土的最优配比.