爆破开挖对岩质高边坡稳定性的影响分析

以某采石厂矿石爆破开挖形成高边坡为例,采用ABAQUS有限元软件对爆炸荷载引起的岩石振动效应进行模拟研究,得到了岩质高边坡在爆破作用下的位移规律和质点振动衰减规律。分析了开挖扰动下地应力释放和爆炸应力波耦合作用下的边坡应力状态与边坡稳定性。结果表明:爆破振动产生的应力为静力开挖的9倍,振动造成局部岩体裂隙发育,是边坡出现塑性变形的主要原因;最大位移出现在边坡的中下部,质点振动的最大速度为59.2 cm/s。最后通过对边坡应力状态、塑性区的发展、位移变化以及质点的运动速度四个方面对边坡的稳定状态进行了综合评价,并今后指导施工提供一定依据。     

深基坑开挖时既有管网的支护方法与管线保护

基坑开挖中,在满足基坑侧壁强度要求的前提下,如何降低对既有管线的扰动是施工中急需解决的关键问题。以某供热管线工程为背景,通过建立深基坑开挖过程遇到的几种管线计算模型,计算得到了基坑侧壁与管线在应力、位移等方面的变化规律。结果表明:垂直穿越基坑的管线支护前变形方式为U型,采用悬吊支护后为W型,采用简支支护方式后为VVV型,支护后应力变为原来的1/10~1/7;基坑侧壁水平位移随开挖深度的增加先减小后增大再减小,位移最大处发生在管涵的正下方;采用工字钢桩+横向支撑侧壁、简支管涵后,侧壁水平位移由125.43 mm减小为20.53 mm。所提出的方法既符合现场施工要求,又有效控制了既有管线的变形,起到了很好的保护作用。     

海水侵蚀下钢渣粉+水泥固化土强度劣化试验研究

为解决水泥固化海相软土工程性差、耐久性低,钢渣堆放、水泥生产污染环境等问题,采用激发钢渣粉替换部分水泥形成新型固化剂,选取海水中对固化土侵蚀影响较大的3种离子,深入探究单一离子引起的固化土强度劣化性能。通过室内物理力学试验,得到固化土在不同离子浓度的海水和蒸馏水养护条件下,各组无侧限抗压强度(UCS)变化规律;通过X-射线衍射(XRD)和电镜扫描(SEM)试验,得到钢渣粉+水泥固化土的微观形貌和物相随侵蚀时间的变化规律。研究发现钢渣粉中C_4AF和C_2AF可有效降低离子的侵蚀作用,3种离子对固化土的劣化影响为Mg~(2+)Cl- SO_4~(2-)。Cl~-侵蚀固化土会生成CaCl_2和F’s盐,F’s盐的无胶凝性引起固化土劣化;SO_4~(2-)与胶凝材料反应会生成石膏、硅钙石和钙矾石,当这些物质产生的体积膨胀量大于孔隙体积时,会使固化土产生裂纹;Mg~(2+)侵蚀会生成Mg(OH)2沉淀、Mg—S—H和Mg—A—H,同时也会降低孔隙溶液pH值,引起水化物凝胶的分解,造成固化土强度劣化。从微观结构与物相变化分析宏观物理力学特性变化和侵蚀机理,为钢渣粉+水泥固化软土在工程上的使用提供一定的理论依据。     

烧碱激发钢渣粉在淤泥质土中的试验研究

钢渣粉是炼钢生产后排出的工业废渣经球磨后形成的一种粉末状产物,与水泥有着相似的性质,但活性较差,需对其进行激发处理。将烧碱(Na OH)作为钢渣粉的激发剂,研究在不同烧碱掺入量下,钢渣粉与水泥混合后对淤泥质土的固化效果。试验结果表明:未掺烧碱的钢渣–水泥固化土早期强度低,后期固化效果较好;掺入烧碱之后,在其激发作用下,钢渣粉的固化效果良好且可使固化土早强。钢渣–水泥固化土的无侧限抗压强度随着烧碱掺量的增加而出现先增大后减小的变化。对胶凝材料进行X射线衍射(XRD)分析,发现材料中有单硫型硫铝酸钙(AFm)物质生成,该物质可提高固化土的强度。