一个非饱和结构性黄土三维胶结接触模型

对非饱和结构性黄土进行离散元模拟需要合理的三维胶结接触模型。在含抗转动和抗扭转模型基础上引入了颗粒间吸引力以考虑范德华力和毛细力作用;提出了考虑胶结尺寸影响的胶结刚度和强度公式,考虑了不可恢复的化学胶结作用;建立了可以全面考虑含水率-孔隙比-吸力耦合作用的黄土接触模型。通过开展常规三轴压缩以及在不同偏应力水平下湿陷试验的三维离散元模拟,表明该三维接触模型可以较好地反映室内试验中非饱和结构性黄土的主要力学特性。     

刚柔混合型大型真三轴仪研制与验证

真三轴仪是研究三维主应力作用下土的变形强度变化规律的关键设备,同时也是岩土力学理论研究的试验仪。在西安理工大学已经开发的竖向刚性、水平面内正交两向柔性真三轴加载机构的基础上,将自主研发的试样尺寸分别为70 mm×70 mm×70 mm和70 mm×70 mm×140 mm小型真三轴仪进一步开发为上、下两端伺服控制同步加载的300mm×300 mm×600 mm大型真三轴仪。该真三轴仪包括压力室主机架,竖向主应力加载伺服控制液压油源,水平面内主应力加载伺服控制液压体变控制器,试样孔隙水压力伺服控制液压控制器,以及伺服控制和信号采集控制系统。压力室加载机构具有沿竖向轴水平面内转动、径向滚动和液压驱动伸缩运动的隔板,有效地隔离了相邻柔性液压囊;具有上下端对称变形的液压缸加载刚性顶板和底座和侧面对称作用分布压力特征。真三轴仪研制中分别采用特殊构造的乳胶膜和装样模以及轴–板滚动结构和PID闭合控制优化算法,解决了试样尺寸增大带来的试样制备和安装、试验操作、边界影响等问题,水平面内正交两向柔性加载腔互相干扰的问题,以及自动控制系统的稳定性问题。最后利用大型真三轴仪对重塑黄土进行了等b试验验证,其应力–应变特性、抗剪强度特性得到了一致的结果。     

卸荷条件下黄土湿陷系数的计算方法及验证

自重湿陷性黄土场地桩间土在浸水作用下存在卸荷与湿陷的伴生过程,考虑卸荷作用的黄土湿陷变形还难以计算。首先探讨了卸荷湿陷与传统湿陷的差异性,分析了湿陷完成比、卸荷应力比等因素对黄土卸荷湿陷变形的影响,然后考虑各影响因素进行了卸荷湿陷试验,采用湿陷完成比、卸荷湿陷比和卸荷应力比来描述原状黄土的卸荷湿陷过程。由于逐级多次卸荷试验更符合工程实践中的连续卸荷工况,重点进行了多次卸荷试验。基于单次卸荷与多次卸荷试验结果,建立了考虑卸荷作用的湿陷系数计算方法。进一步采用卸荷湿陷系数,得到了考虑卸荷作用的自重湿陷性黄土场地桩间土自重湿陷量的计算方法,并通过室内验证试验与工程实例计算,论证了卸荷条件下黄土湿陷系数计算方法的合理性。     

非饱和原状黄土的变形及屈服特性试验研究

对不同吸力非饱和原状黄土进行了等应力比三轴压缩及常规三轴剪切路径下的试验,研究了偏应力比q/p(q及p分别为净平均应力及偏应力),吸力及净围压对不同应力路径下变形及屈服特性的影响。研究结果表明:在等应力比三轴压缩及常规三轴剪切过程中,孔隙比e与净平均应力p关系(e-lnp)皆位于二条相交的直线上,吸力、偏应力比及净围压对弹性指数的影响很小,对屈服应力及压缩指数的影响较大。等应力比三轴压缩路径下,偏应力比一定时,屈服应力及压缩指数皆随吸力的增大而增大;吸力一定时,随偏应力比的增大而先增大后减小。常规三轴剪切路径下,吸力一定时,屈服应力及压缩指数皆随净围压的增大而增大;净围压一定时,随吸力的增大,屈服应力增大,压缩指数减小。以塑性体应变作为硬化参数时,q-p平面上的初始及后继屈服面皆为对称于饱和土K₀线的倾斜椭圆,吸力及应力增大时,屈服面没有旋转,而是产生等向扩大。     

黄土隧道变形换拱处理技术分析

随着当前我国基建工程行业的快速发展,关于交通工程施工发展中涉及的黄土隧道工程施工量也快速增加,在此过程中分析关于黄土隧道变形换拱处理技术,也引起了施工单位及研究人员的重视。如何合理有效实施黄土隧道变形换拱技术,并且确保隧道工程应用中的安全性,则成为当前黄土隧道变形施工处理中主要面临的问题。对黄土隧道变形换拱处理技术,进行简要的分析研究。     

超大厚度黄土地区钻孔灌注桩承载力与沉降研究

通过对庆阳某超高层建筑6根钻孔灌注桩进行大吨位静载试验,对比分析6根长短灌注桩的承载力与沉降性能,结果表明设计混凝土灌注桩竖向抗压极限承载力不大于14 000 kN时,与短桩相比,长桩对提高承载力、减少沉降的效果不明显,从而体现了试桩的重要性;在预估桩身沉降计算中,存在一个引起桩端土体压缩的临界荷载,只有当加载大于临界荷载时才需考虑桩端土体的压缩;采用简化方法计算桩身压缩量反推出长桩和短桩的综合系数分别为0.48和0.46,故规范推荐的系数0.5偏大。     

DDC水泥土挤密桩在地基处理中的应用

新绛县地基为湿陷性黄土,结合新绛县某住宅群体工程为例,采用DDC水泥土挤密桩施工进行地基处理,消除了湿陷性,确保建筑物的安全与正常使用。     

某高填方机场湿陷性黄土处理效果评价与稳定性分析

基于某机场工程场区工程地质和水文地质特征,对黄土的湿陷性进行评价,采用室内土工试验、标准贯入试验和现场直剪试验,对湿陷性黄土地基强夯处理效果进行分析评价,采用直剪试验结果对高填方边坡稳定安全系数进行复核计算,结果表明:①通过强夯试验性施工,确定最佳夯击数为6击,整体夯沉量约40 cm;②强夯后黄土密实度明显提高,标贯击数沿着深度几乎线性增加;③场区黄土层为低液限黄土状粉土,稍湿,密实,压缩性低;④强夯消除场区内黄土的湿陷性;⑤强夯后黄土内摩擦角变化较小,粘聚力变化较大,通过直剪试验抗剪强度指标复核边坡稳定性,稳定安全系数满足规范要求。研究成果对西北地区机场工程湿陷性黄土地基的设计处理具有一定的参考意义。     

湿陷性黄土地区大直径深长桩基施工技术

通过无日天沟特大桥主桥钻孔灌注桩的施工实践,对湿陷性黄土地区大直径深长桩基施工工艺及施工技术进行总结,为同类工程施工提供借鉴经验。     

铁路工程大断面黄土隧道防排水施工技术

在某段铁路工程建设过程中,发现某段隧道呈现出了大面积黄土特征,这对铁路工程建设工作的顺利进行造成较为严重的影响,为了确保工程施工作业的顺利开展,以及工程竣工的质量能够满足应用需求。因此,针对工程建设中防排水施工技术进行深入研究,希望可对相关工作人员提供帮助。