填土压实质量检测技术的发展与评析

准确与快速检测填土压实质量是工程施工与监理部门追求的目标,开发新的检测技术和标准,实现高质、快速和无损检测已成为亟待解决的重要任务之一。就现存及正在开发的、新的填土压实检测技术和标准,笔者从基本原理到施测技术等方面进行了全面的介绍、分析和评价,在对第一代压实系数K和第二代基床系数K30检测技术进行深入分析的基础上,阐述和介绍了第三代动刚度系数Kd和瑞利波速VR压实检测技术的基本理论、技术路线和仪器特性,并指出动态、无损、准确与快速将是开发填土压实质量检测仪器的必然技术路线     

延安新区大厚度压实填土地基均匀性评价

延安新区大厚度压实填土由于其形成过程的特殊性,现行规范对其地基均匀性评价无具体的评价依据和判定准则。在研究了压实填土的工程性质和差异沉降影响因素的基础上,创新性地提出压实填土地基差异沉降敏感度概念,并给出了具体的地基均匀性判定方法,便于进行压实填土地基均匀性评价,为建筑物总平面布置、地基处理及基础设计提供依据。大厚度压实填土不均匀地基不仅应进行针对性的地基处理,还应采取必要的结构措施,并加强建筑物沉降观测,以进行长期深入研究。     

路基粒状填土的旋转压实试验

尽管击实试验是目前最流行的室内土体压实试验方法,但实际上与现场任何一种压实方法都无相似之处,且不适用于无粘性土（粒状土）的压实试验。无粘性土的振动击实试验方法也存在很多问题。现代重型压实设备的使用,路基粒状填土的压实密度达到了目前室内规范试验方法不可能达到的水平。介绍了美国采用供高性能沥青路面混合料设计与质量控制之用的旋转压实机对粒状土进行的压实试验。其结果表明,旋转压实试验能有效模拟路基粒状填土的现场压实特征;可采用压实压力200 kPa、旋转角为1.25°、旋转次数为90、旋转速度为20 rpm的试验结果来控制粒状填土路基的现场压实质量。     

冲击压实技术在处治湿陷性黄土地基中的应用

基于冲击压实技术在某高速公路工程中处理湿陷性黄土地基的应用实践,通过土工试验和现场沉降观测试验,对冲击压实前后地基土的湿陷性、干密度、孔隙比、压缩模量及路基的沉降变形随土层深度、碾压遍数的变化规律进行了系统的研究。研究表明,冲击压实能使土的物理力学性质得到很大改善,路基的整体强度得到均匀提高,使得地基产生很大的沉降,是传统压实机械所达不到的。因此,冲击压实技术在处治湿陷性黄土地基中是有效的和实用的,而且生产效率高,有很好的发展和应用前景。     

铁路路基压实质量检测中的小型平板载荷试验分析

合理高效地进行路基填土压实质量检测对保证工程质量、提高施工效率具有重要意义。通过在室内开展精细的地基系数K30与变形模量Ev2、Ev1试验,对比分析了两种小型平板载荷试验的特点,重点讨论了变形稳定和等时间隔两种加载方式对试验效率和试验误差的影响规律,得到以下结论：K30较Ev2更能直接反映路基的压密程度,每级荷载的保持时间对试验结果有显著影响,满足1%沉降稳定控制标准需较长的试验历时;K30试验的沉降稳定控制标准由1%改为2%、或加载时间间隔为6 min,可缩短30%～50%试验时间,K30值误差在10%以内;提出了K30试验加载的荷载-时间控制法（P-t法）,用于铁路路基砾石类填料压实质量的K30检测具有良好适应性。     

压实碎石填土后检测方法的试验研究

压实碎石填土主要由碎石构成，不能取得原状土试样，难以准确测定压实系数．其工后检测方法宜以重型圆锥动力触探试验、旁压试验为主，进行综合检测和评价．     

砂岩压实作用研究现状及进展

砂岩压实作用研究主要包括压实作用机制、影响因素和响应特征三方面内容,重点阐述了砂岩压实作用模型与数值模拟研究、压实作用物理模拟与数值模拟融合研究两方面的新进展,结果表明:1）压实作用模型包括机械压实作用和化学压实作用模型,机械压实作用模型重点介绍了石英砂岩的粒间体积-深度曲线;而化学压实作用模型是与压溶作用相关的溶解作用和胶结作用,着重介绍了压溶成因的石英胶结作用。2）压实作用物理模拟与数值模拟的融合研究,主要是在压实作用机理认识基础上,通过压实模拟实验,建立基于实验数据的压实作用模型,进而开展数值模拟研究。最后指出压实作用研究趋势将朝着砂岩组分更加复杂的压实作用模型、压实作用与流体流动耦合、垂向-侧向多动力学机制、砂岩-泥岩协同机制、构造-沉积-成岩"三相"耦合的压实作用数值模拟等方面发展。     

公路路基填土沉降特性分析

综合运用土力学和土质学的基本原理，通过对拉林河至长春高速公路沿线五种比较典型的压实填土沉降特性的研究，对每种土样分别在不同密实度、分级荷载应力作用下进行压缩试验，掌握其沉降变形特性。研究表明，公路路基压实性主要受填土的颗粒级配、形状及最大干密度的影响，且压实不足是路堤沉降的主要原因。经工程实际观察表明试验数据的分析结果与实践相吻合。对压实填土在工程应用时的控制标准提出了建议。     

考虑饱和度的压实填土抗剪强度研究

压实填土一般为典型的非饱和土,广泛存在于各类工程中,其物理力学性质受填土含水状态的影响。因基质吸力测量困难,非饱和土强度理论难以在压实填土工程中应用。研究含水状态变化对压实土抗剪强度影响的大小,寻找一种简化实用的非饱和压实土抗剪强度确定方法。从非饱和土理论出发,对含水状态影响压实土抗剪强度的机制进行了分析,重新整理并分析了5种压实土的非饱和三轴试验结果,对一些压实土工程资料中的直剪试验强度指标进行了收集和整理。分析表明,基质吸力对压实填土抗剪强度的贡献占有相当大的比例;含水率变化对压实填土抗剪强度的影响是非常显著和不容忽视的。工程资料中压实土饱和度对数值与黏聚力指标有良好的线性相关关系,提出了一个考虑饱和度影响的压实填土抗剪强度简易计算方法。     

压实填土地基承载力深度修正系数研究

软弱土层上的压实填土地基作为一种非均质地基广泛应用,但目前关于这种地基的破坏模式和承载力机制的研究还不够深入,工程中仍采用现行规范深度修正系数取值为2的方式进行设计。采用有限差分方法建立数值模型,研究了影响压实填土地基承载力深度修正系数的因素,并与现行规范推荐方法的取值进行对比。结果表明：填土越深、基础外超载越大,参与地基剪切破坏运动的土体体积越大,地基极限承载力越高;而随着填土宽度的增大,地基极限承载力先提高,后趋于稳定;砂土内摩擦角的增大也会提高地基极限承载力。总体来说,规范中的推荐值是偏于保守的,会造成承载力的浪费;而在下卧层强度很小、填土深度较大时该推荐值可能高估压实填土地基承载力,存在偏于不安全的可能,在工程设计时应予以考虑。     

高能强夯下地基土体的变形特性

为了掌握高能级强夯作用下土体的变形特性,在LS-DYNA的框架内,采用非线性大变形显示有限元算法和“帽子”本构模型,计算了强夯作用下地基土体的变形。首先,根据现场施工的实际情况建立了有限元基本模型,并与实际的监测数据进行比较,其计算结果与测试结果基本一致,该模型能较好地反映出土体的隆起和侧向位移特点。其次,以该基本模型和夯坑的变形为考察对象进行参数分析,研究了不同能级、同能级不同动量以及夯锤与地基土间的水平摩擦力对土体变形的影响。结果表明,高能级强夯作用下夯锤与地基土间的水平力是不可忽略;夯锤与地基土之间的摩擦力,对夯坑侧向的土体位移和地表的隆起有明显的影响     

基于神经网络的大连东北海岸带碎石土地基强夯加固研究

以大连某实际工程作为研究场地,室内试验与原位测试所得碎石土地基物理力学参数与实测所得强夯处理沉降量作为样本,通过BP神经网络对样本的训练、学习,建立地基土力学参数与强夯处理的沉降量之间的映射关系,利用所得映射关系对场地实测的沉降量进行物理力学参数的反演分析。结果表明:经过训练的神经网络模型可快速得出所需参数,利用flac3d以反演所得参数进行计算,模拟沉降量与实测沉降量的误差为4.87%,在可接受的范围之内;基于神经网络的位移反分析方法可以省去繁琐的测试工作,但该方法的实现需要有充足的样本数据作为支撑。     

基于一维和三维固结挤土桩沉降时效计算分析

饱和软黏土地基中的挤土桩,施工引起的桩侧土体超孔隙水压力消散和竖向荷载引起的桩底土体固结是导致其沉降的主要因素。基于三维固结理论,研究了桩侧地基土再固结沉降的变化规律,并从桩-土相互作用的原理出发,结合边界条件,推导出了在桩侧地基土再固结沉降的作用下挤土桩沉降的计算公式。运用太沙基一维固结理论并采用分层总和法计算竖向荷载作用下桩底土体的沉降。提出了饱和软土中挤土桩沉降时效的计算方法。并对工程实例进行了计算分析,其结果符合工程实际沉降规律。     

单点击实法击实试验研究

在国内现行的各类土工试验规程中,5点击实法是最基本的土工击实试验方法,具有用土量大、费时、费力,而且试验数据处理麻烦等缺陷。为了克服这些缺陷,采用静压脱湿试验法,对人工配制含水率,而且含水率高于该土的塑限含水率的不同土样进行脱湿。试验结果表明：各土样脱湿后的含水率具有稳定在标准击实功下该土最优含水率以下某一稳定水平的特点。由此提出：可将需要击实的土样先脱湿,得出土样脱湿后的含水率,再乘以有关系数求得土的最优含水率,直接对最优含水率下的土体进行标准击实功单点击实,从而快速准确地获得该土的最优含水率和最大干密度。通过对比试验验证,单点击实法不但简单、快速,而且具有足够的可靠性。     

Field compaction control studies on road bases in a new settlement area in Ghana

Summary Among the major causes for failure of roads in the tropics is inadequate compaction during construction. There is, therefore, the need to strictly control the compaction of the pavement layers if the design life of the road is to be attained; thereby eliminating large maintenance costs.This note reports on pavement compaction control studies undertaken on the road bases of service roads in a new settlement area in Ghana. These roads were to be provided with bituminous surfacing immediately after compaction. Studies concerning particle breakdown during field compaction by two contractors executing the works under the same conditions have been made, together with an assessment of contractor efficiency.It was found that the placement moisture contents varied greatly from the optimum. One contractor was compacting the gravels on the dry side of optimum, consequently achieving relatively high densities. The other contractor was compacting on the wet side and achieving lower density levels. This was still the case even after initial test sections were found to have been undercompacted.Compaction levels achieved in the crowns were generally found to be higher than those at the shoulders of the road test sections. The breakdown of coarse particles due to compaction was quite significant. There is therefore the need for highway material engineers to ensure that in addition to meeting the grading requirements, road base materials must adequately meet the requirements on weathering and mechanical strength properties.     

强夯法控制高填方变形的离心模型试验

文章通过四个模型的离心模拟试验,对某机场强夯加固后的高填方地基土的变形沉降问题进行了模拟研究,并结合现场试验对该机场高填方地基强夯处理效果进行了综合评价。试验结果表明,由于填方土高度过大,未经强夯法处理的高填方地基的最终沉降量满足不了工程设计要求;而经过强夯处理的地基,填方土体瞬时沉降和固结沉降在施工后都能迅速完成,变形和沉降可得到控制,这说明强夯法可用于控制丘陵山区高填方地基的不均匀沉降。     

冲击碾压法处理粉土地基试验研究

冲击碾压法作为一种高效、经济的压实技术,已经广泛应用于各种路基压实和软基处理等领域,并不断被应用于新的领域。通过现场试验,结合试验过程中地下水位、地表沉降和孔隙水压力等项目的监测结果以及处理后标准贯入试验和静力触探试验的检测成果,探讨了冲击碾压法用于消除浅层粉土地基液化的有效性和相应的施工工艺。试验研究表明,采用冲击碾压法可消除浅层粉土地基的液化,并且2 m深度范围内地基土的压实效果明显。研究成果证明了冲击碾压法在消除浅层地基液化领域的适用性。     

砂砾卵石土高速公路路基填筑试验研究

为研究砂砾卵石土混合料作为路基填料压实后的压实效果,通过室内筛分试验、重型击实试验、CBR试验得到砂砾卵石土的颗粒级配组成,最大干密度、最佳含水率与粗颗粒含量的关系,CBR值与粗颗粒含量、击实次数的关系。试验结果表明,最大干密度随着粗颗粒含量的增加先增大后减小,CBR值随着粗颗粒含量的增加而增大。进一步分析砂砾卵石土作为路基填筑材料的压实机制,通过现场碾压试验,确定砂砾卵石土路基填筑施工工艺,利用压实度、CBR、弯沉、回弹模量等现场检测手段和现场沉降观测数据检验压实效果,通过比较分析各种检测方法的可靠性,提出适合砂砾卵石土压实质量的检测方法,运用统计学方法得到沉降差检测标准值,确定采用碾压遍数与沉降差双重控制保证压实质量,得到一些有益的结论。     

黄土地区挤密桩桩周土体挤密模型的确定

研究分析了邓肯-张模型在挤密桩周土体应用中的不足。通过室内试验及对黄土地区挤土桩成孔对桩周土挤密原理的分析,认为桩周挤密黄土变形模量在破坏前符合邓肯-张模型,破坏后可用重塑土室内压缩试验的压缩模量与建议的转换系数? 确定,并进一步给出了相应的计算模式,提出了黄土成孔挤密模型并通过一个实例验证了模型的合理性。此模型为以后对桩周土体的应力分析打下了良好的基础,对进一步完善挤密桩设计理论具有参考价值。