高压旋喷锚杆在黄土深基坑支护中的模拟研究

为了研究高压旋喷锚杆支护体系在黄土深基坑工程中的工作性状,选取西安某深基坑支护工程为研究对象,运用MIDAS/GTS软件对该支护体系进行了有限元数值模拟,并与二次注浆锚杆支护体系的模拟结果进行了对比分析。结果表明:两种基坑支护方式均可满足该基坑支护的技术要求,但采用高压旋喷锚杆支护时,需要锚杆的总长度为二次注浆锚杆长度的62%,且高压旋喷锚杆筋体可实现回收,降低了锚杆施工对周围土层的干扰,其在黄土地区高边坡及深基坑支护工程中有着广阔的应用前景。     

新疆某黄土的土水特征及其分形描述

本研究采用新疆某引水渠道边坡的黄土填料进行土水特征曲线试验,研究压实度和应力水平对土料的土水特征的影响规律。针对试验结果,本研究首先采用经典的van Genuchten模型进行曲线拟合。然后采用分形理论进行土水特征曲线的比较分析。结果表明:(1)随着压实度的增加,土水特征曲线向下移动;随着轴向应力的增加,土水特征曲线也会有所下移;(2)相应于孔隙分布,该土料的土水特征曲线具有明显的分形特性;(3)在相同压实度下,不同应力水平的SWCC分形拟合基本平行。采用本文所述的分形方法,在已知不同应力水平下的孔隙率时,可较为合理的从一个应力水平下的土水特征曲线推求其它应力水平下的土水特征曲线。     

湿陷性黄土地区公路涵洞地基变形特性研究

黄土的特殊工程性质,导致其所在地区公路涵洞病害时有发生。为了解决湿陷性黄土地区不良地基导致的涵洞工后沉降过大的问题,以青海民和—小峡一级公路湿陷性黄土地区的2座涵洞为例,分别采用灰土换填法和灰土挤密桩法对这2座涵洞地基进行处理,地基处理后对这2座涵洞进行为期1 a的沉降监测。结果表明采用灰土换填法和灰土挤密桩法1 a累计沉降量分别为25.0 mm和18.2 mm,灰土换填法和灰土挤密桩法都能有效消除涵洞地基因浸水而引起的湿陷变形,较大幅度地提高地基承载力。地基处理1 a后沉降趋于稳定,与灰土换填法相比,灰土挤密桩法对降低压缩变形、提高地基承载力更加有效。研究成果可为湿陷性黄土地区公路涵洞的设计施工提供参考。     

WA-BT-ELM耦合模型在黄土滑坡位移预测中的应用

黄土滑坡的变形演化过程往往受到多种因素的影响,呈现出非线性特征。基于小波分析函数(Wavelet Analysis,WA)、提升回归树(Boosting Regression Tree,BT),以及极限训练机(Extreme Learning Machine,ELM)方法,提出一种名为WA-BT-ELM的黄土滑坡位移预测新方法。该方法将非线性位移数据作为一时间序列,运用小波分析函数将监测点累积位移曲线分解为若干子小波;随后使用提升回归树对所有子小波进行重要度分析,剔除相关性不高的子小波以去掉冗杂信息;最后运用极限训练机,结合筛选得到的子小波对滑坡位移进行预测分析。基于该模型对甘肃省永靖县黑方台滑坡区的滑坡位移监测数据进行预测,得到了优于ANN,BPNN,SVM,ELM,以及WA-ELM预测模型的结果,故认为WA-BT-ELM模型是一种有效的黄土滑坡位移预测方法。     

湿陷性黄土与膨胀土的分级增湿变形特性试验研究

对陕西张桥的湿陷性黄土和安康的膨胀土分别进行了分级增湿变形试验。根据试验结果分析了这两种土的应力应变关系曲线、增湿变形过程中基质吸力变化特点及增湿变形类型。分析表明，其两者的增湿变形应力应变曲线形态完全不同，湿陷性黄土的应力应变曲线明显分为压缩、湿陷变形和固结压密3段，并且在湿陷变形转变为固结压密时有一个明显的转点。膨胀土的应力则随变形增加呈衰减趋势，并且在增湿变形中以体积变形为主，剪切变形较少。湿陷性黄土和膨胀土在增湿过程中基质吸力变化亦表现出明显的差异，前者随含水率明显变化，随应力变化较小，而后者随含水率和应力的增加均有较大变化。最后提出湿陷性黄土的湿陷起始应力和膨胀土的膨胀应力两个概念，进一步合理分析了两者的特征力。     

等应力比应力路径下饱和原状黄土的孔压特性

对杨凌饱和原状黄土在轴向加载且径向卸载以及轴向卸载且径向加载二种类型的等应力比应力路径下,进行了K0固结不排水三轴剪切试验,探讨了应力路径、固结围压等对饱和原状黄土孔压发展特性的影响。研究表明:(1)当忽略被动压缩应力路径在较小围压开始阶段所产生的极小负孔压值时,在两种类型的等应力比应力路径下孔压随轴向应变(压缩或挤伸)的增大,先快速增大后缓慢变化且均为正值;(2)固结应力条件相同时,应力路径对孔压发展特性有很大的影响,对于轴向加载且径向卸载类型的等应力比应力路径,孔压随加载应力比的增大而增大;而对于轴向卸载且径向加载类型的等应力比应力路径,孔压却随加载应力比的增大而减小;(3)在有效球应力和偏应力坐标系上,在轴向加载且径向卸载类型的各种等应力比应力路径下近似地具有唯一的有效应力路径;而在轴向卸荷且径向加载类型的各种等应力比应力路径下具有不同的有效应力路径,且随着加载应力比的增大,其有效应力路径由右向左按顺时针方向依次排列;(4)在不同应力路径下,孔压是由平均正应力增量和剪应力增量两部分共同引起的,由平均正应力增量引起的孔压与土的非线性变形特性无关,由剪应力引起的孔压与剪应力间呈显著的非线性关系。     

万家寨引黄工程北干线输水管基湿陷性特征研究

山西省万家寨引黄工程北干线输水管线大部分地段通过黄土地区,黄土地基的湿陷性已成为主要的工程地质问题。在湿陷性黄土地区进行工程建设,应查明黄土的工程特性,湿陷性质、厚度、成因及其分布变化,确定场地湿陷类型和地基湿陷等级,并按工程设计的特性需求,进行地基处理等研究是十分必要的。     

多沙粗沙区水土保持措施组合的调查分析

通过对黄土高塬多沙粗沙区涉及较多的黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区几条典型小流域和现有治理模式的调查分析,初步确定了多少粗沙区两个主要侵蚀类型区的水土保持措施组合方案。结果表明,黄土丘陵沟壑区第1副区和第2副区各水土保持措施面积占总措施面积的百分比：水平梯田18％-25％,人工造林45％-55％,人工种草20％-25％,坝地5.5％-7.5％,水地0.5％-2.7％,黄土高塬沟壑区北部和南部则分别为基本农田38％-50％、25％-38％,水保林43％-53％、33％-43％,经济林4％-15％、15％-25％,种草2％-6％、6％-20％.     

强夯法处理湿陷黄土坝基中的一些问题

分析湿陷性黄土地基筑坝的技术特点,提出强夯有效加固深度宜分别用湿陷性消除深度与密实度有效增加深度两个指标界定。夯后密实度与地基土层原始含水量密切相关,随深度递减,且密实度有效增加深度小于湿陷性消除深度。设计应根据坝体稳定、变形及渗流控制要求,提出地基强夯设计参数,并通过现场试验验证其合理性,相应调整坝体结构设计。     

求解黄土含水层水文地质参数的流量-时间配线法

利用基于割离井法的流量-时间配线法反求抽水过程黄土含水层水文地质参数,并与裘布依公式法、割离井公式法的求解结果进行对比。计算结果表明,黄土含水层水文地质参数的求解选用流量-时间配线法求解精度高,可以减少繁琐的计算,结果是可靠的。根据稳定流井流理论,抽水过程观测孔的水位降深值S和观测孔到主井的距离的对数lgr存在一定的关系。利用Dpp软件包的图像处理功能,对实测点据在平面内进行拟合,确定了抽水井影响半径为172 m,确定了抽水过程Q-S、q-S关系曲线方程。