南昆铁路钢管格栅膨胀土挡墙边坡加固机理模型试验研究

膨胀土边坡加固一直是铁路(公路)建设中的难题，常规刚性结构严格约束膨胀土变形，易使结构受力过大而破坏，柔性结构易使坡体变形过大而失稳，往往难以达到预期效果。本文提出钢管格栅膨胀土挡墙，合理协调结构的受力和变形，达到加固膨胀土边坡的目的:膨胀土做挡墙本体填料、土工格栅增强墙体整体性、纵向贯穿钢管提高墙体刚度。采用大比例尺相似模型试验，在模拟降雨条件下，对比该新型结构与常规结构的加固效果，通过监测挡墙水平位移、墙背土压力、钢管变形，研究钢管格栅膨胀土挡墙加固边坡机理。结果表明:钢管格栅挡墙与常规格栅挡墙相比，变形显著降低且更趋协调，承载能力明显提高，纵向贯穿墙体且深入地基的钢管有效改善了墙体的受力。研究成果可为膨胀土边坡加固结构选型及其构造设计提供理论参考。     

石灰稳定膨胀土的效用及其施工质量控制

膨胀土的胀缩可引起地基的变形，甚至危及构筑物的安全。对于膨胀土路段，路基的稳定是工程建设成功的关键。在论述石灰稳定土加固机理的基础上，结合工程实例，论述了膨胀土路段石灰稳定的施工要点及石灰稳定膨胀土路段的施工质量控制。     

陕南膨胀土加灰改良的试验研究

陕南膨胀土分布地区由于膨胀土地基的胀缩变形，常常导致建筑物开裂和毁坏。如何改良膨胀土，消除其胀缩性，加固膨胀土地基，确保工程建筑物的安全和稳定，是膨胀土分布地区工程建设实践中急待解决的重要课题。结合陕南三种类型的膨胀土，我们选取有代表性的试样进行了加灰（石灰、粉煤灰）处理的试验研究，其效果较好，消除或减弱了膨胀土的胀缩性，达到了改良膨胀土不良工程地质性质的目的。     

上海石油化工总厂强夯加固软土地基对土的微观结构影响的分析研究

强夯法加固软土地基,是重锤表层土夯实法的发展。历来所应用的重锤表层土夯实法,适用于处理离地下水位0.8米以上的稍湿的各种粘性土、砂土、湿陷性黄土、分层填土和杂填土地基。近年来,有关单位尝试采用强夯法加固软土地基,以求提高地基土强度,减小软     

振动沉管碎石桩在淤泥质土地基中的应用研究

对地基土进行加固处理的方法有很多种,但是,对于某一种土质,应用那一种方法效果更好,这是地基加固处理成功的关键。本文通过工程实例,详细介绍了振动沉管碎石桩地基处理技术在淤泥质地基土中的具体应用,对地基加固方法进行了比较,提出了该地基处理方法施工注意事项。该工程竣工已两年时间,地基变形稳定,加固效果良好,值得推广。     

基于收缩试验的膨胀土地基变形预测方法

进行膨胀土的三相收缩试验,确定了广西膨胀土的体积收缩指数。对依托工程膨胀土进行了现场静力触探试验,根据比贯入阻力随深度的变化曲线特征,确定了膨胀土活动区深度,给出了膨胀土裂隙开展深度的理论解,膨胀土裂隙开展深度的计算值与静力触探试验确定的膨胀土活动区深度和现场观测的裂隙开展深度基本一致。最后介绍了基于三相收缩试验基础上的膨胀土地基变形计算方法,并在试验基础上给出了膨胀土地基变形计算模式和计算结果。以膨胀土地基变形量作为膨胀土地基的分类指标,对膨胀土地基进行了分类,对膨胀土基础选型具有重要意义。     

喷粉搅拌法在邢台地区地基处理中的应用

水泥喷粉搅拌法是将软土和水泥搅拌在一起的一种加固地基方法，近年来在许多工程中得到应用，文中介绍了水泥喷粉搅拌桩对新近沉积土地基的加固处理中的室内配比试验、应用与检测，同时提出了对含水量较低的地基土中水泥最佳掺入比的概念。     

强夯砂土桩复合地基承载力的试验研究

借鉴砂井法加固粘性土地基的机理, 提出了用强夯砂土桩法加固饱和粉质粘土地基, 对某工程试夯区进行的现场试验表明,不仅砂土桩本身密实性好、强度高, 而且桩间土的物理力学性能也得到了很好的改善, 复合地基承载力得到了大幅提高。工程应用结果也证实加固效果显著。     

路堤荷载下考虑地基成层性的复合地基加固区沉降计算

根据路堤荷载下复合地基的荷载传递机理及变形特征,基于弹性理论,引入假定的桩间土位移模式,综合考虑路堤填土的土拱效应、复合地基加固区桩间土的成层性,建立了典型单元体的平衡方程,应用桩土位移协调条件及边界条件,得到了各层土范围内桩、桩周土竖向应力及桩侧剪应力的分布规律,从而推导出路堤荷载下复合地基加固区桩及桩周土压缩量计算的解析式,获得了表征复合地基工作性状的桩土应力比及沉降变形的解析表达式,并分析了加固区桩周土体层序对复合地基受力变形特性的影响。研究结果表明:当地基浅层土质较好时,复合地基加固区压缩量较其他情况下小,按本文建议的方法计算所得结果满足工程计算精度要求。     

基于两种收缩试验的膨胀土地基变形预测方法的对比研究

基于两种收缩试验的膨胀土地基变形预测方法进行了比较研究。分析表明,两种预测方法的计算结果存在较大差异,其原因在于其考虑的膨胀土地基的侧限状态不同,分别为无侧限状态和完全侧限状态下的预测结果。基于以上分析成果,并考虑膨胀土的裂隙性和实际地基的侧限状态,给出了膨胀土地基变形预测的经验公式,并将其应用于实际工程,为膨胀土地基变形的准确预测及合理处置方案的制定提供了可靠的依据。     

袋装石土工袋剪切力学特性试验研究

袋装石土工袋堆叠过程中在土工袋接触面形成的咬合和嵌固作用,对土工袋剪切力学强度和破坏形式有较大的影响。通过一系列直剪试验研究了咬合和嵌固作用的影响,试验结果表明：袋装石土工袋层间咬合和嵌固作用能够增大土工袋抗剪强度;咬合作用随着土工袋上部竖向应力的增大有所减小,而嵌固作用则有所增大;袋装石土工袋在剪切过程中会产生两种破坏形式,分别为土工袋袋体自身变形和层间滑动破坏;土工袋组合体在受到水平剪切力时会发生整体变形,随后在组合体内部产生阶梯型滑动面,滑裂面的形状随着竖向荷载的增大而有所不同,相应的抗剪强度也会随着滑动面的改变而变化。     

冻融循环作用下土工袋冻胀量和融沉量试验

为研究季节性冻土地区冻融循环作用下土工袋防冻融、冻胀效果,对不同冻融循环作用下土工袋和土进行了室内模型试验,在开放系统和封闭系统中分别研究了土工袋和土冻胀量、融沉量之间关系,试验结果表明,经历4次冻融循环作用后,封闭系统中土工袋冻胀量、融沉量分别小于土的冻胀量、融沉量;开放系统中土的冻胀量为土工袋冻胀量的1.9倍,土的融沉量为土工袋融沉量的2.2倍,开放系统中地下水对土工袋的补给量远小于土的补给量,试验验证了土工袋可以有效防止渠道及建筑物基础冻融、冻胀破坏,可为渠道防冻胀提供理论基础。     

土工袋垫层抗液化性能振动台试验研究

土工袋能够有效地约束袋内土体,具有良好的滤水保土作用,可以用于地基抗液化,但土工袋抗液化性能尚未有系统及深入的研究。开展了一系列小振动台试验,验证土工袋垫层的抗液化效果,研究了振动加速度、土工袋层数和排列方式对抗液化性能的影响。结果表明：土工袋具有良好的抗液化效果,袋内土体的超静孔压比小于同深度处周围的土体;土工袋垫层的排水性能是在土工袋本身具有良好透水性的基础上,孔隙水会沿着土工袋与土体的界面以及袋间的空隙排出;相较于不透水刚性垫层,振动过程中土工袋垫层表面基本保持水平,发挥出较好的变形协调性;土工袋层数增加及交错式排列对抗液化效果有利。     

加筋土堤表层壁体效果的评价

用水平加筋材料加固土堤时，常常在表层设置一列土袋用于施工中临时挡土及固定水平加筋材料，该到土袋形成一表层壁体，对土堤整体稳定有着很大作用，介绍了考虑表层壁体对加筋土堤的整体稳定作用的方法。该方法分为两个步骤来验算土堤的最小安全系数；其一是将表层一列土袋假想成一刚性壁体，该假想刚性壁体作为一薄壁挡墙作用于后面的补强土堤上；其二是对设有土袋的区域，稳定计算中考虑由于土袋张力引起的附加粘聚力c。并重点说明了该附加粘聚力c的产生机理并给出试验验证结果。     

土工袋加固地基新技术

介绍了研究开发的土工袋加固地基新技术,内容包括土工袋加固地基的基本原理、基本特性及在日本应用于房屋地基加固、公路路基加固、堤防加固及构筑挡墙等的工程实例。土工袋加固地基的原理在于利用了由于在外荷载作用下袋子周长的伸长而产生的袋子张力, 袋子张力引起了一个附加凝聚力。     

土工袋加固原理与极限强度的分析研究

回顾了土工袋在二维应力状态下的加固原理和对应的Mohr-Coulomb强度公式,指出其不足之处,并建议以三维应力状态分析土工袋加固原理。分别以广义 Mises 破坏准则和 Lade-Duncan 破坏准则为理论基础,推导出土工袋在三维复杂应力作用下的极限抗压强度表达式。通过对二维、三维强度计算值与土工袋抗压强度试验实测结果的比较分析,验证新的三维土工袋强度公式的计算结果更接近于试验实测值,而且其适用范围更广。     

Numerical study on stress states and fabric anisotropies in soilbags using the DEM

Wrapping granular soils in geosynthetic containers, such as soilbags, results in a considerable increase in the bearing capacity due to the effective restraint on the dilatancy of the soil. This paper numerically investigates the stress states and fabric anisotropies in the wrapped soil using the discrete element method, providing a novel perspective for new insights into the reinforcement mechanisms and the development of constitutive relations for soilbags. The two most anticipated loading conditions, namely, unconfined compression and simple shear, are considered, and numerical predictions are compared to experimental results. During unconfined compression, both global and local p–q stress paths evolve linearly, having the same slope until the global failure of the wrapping geosynthetic. Under simple shear, the global stress path approaches the critical state line first and then turns to the compression line of the wrapped soil. Some local loading–unloading stress paths are observed, which may account for the high damping of soilbags during cyclic shear. The reduced fabric anisotropies of the normal and tangential force chains suggest greater confinement from the lateral sides of the geosynthetic container in either loading course. The performance and mechanisms of the soilbag earth reinforcement method, i.e., confinement and interlocking, can be better understood based on these new findings on the stress states and fabric anisotropies.     

土工袋加固膨胀土边坡降雨−日晒循环试验研究

为了解复杂气候条件下土工袋加固膨胀土边坡的效果与机制,开展袋装膨胀土边坡降雨−日晒循环试验,观察并分析边坡位移变形、坡面冲刷、降雨入渗等情况,并与素膨胀土边坡进行对比。试验结果表明：素膨胀土边坡在降雨−日晒循环作用下,边坡表面产生的裂隙较多,容易出现土体流失,土工袋则具有良好的反滤和抗冲刷作用,可以减少袋内和下卧层土体的流失,保持边坡的稳定性;土工袋对膨胀土有较好的约束作用,可以有效地抑制其膨胀变形,减小因变形引发边坡失稳的可能性;土工袋有良好的排水效果,雨水能通过土工袋袋间间隙快速地排出,边坡内含水率的增加幅度较小。     

Numerical analysis of soilbags under compression and cyclic shear

This paper presents a finite element model for analysing the behaviour of granular material wrapped with polyethylene bags under vertical compression and cyclic shearing. The simple Mohr–Coulomb model is used to represent the soil behaviour. The polyethylene bag is represented by a linear-elastic–perfect-plastic model. The soil-bag interface is modelled with contact constraints. The main purpose of the numerical analysis is to validate the anticipated performance of soilbags under various loading conditions and hence the effectiveness of soilbags as a method of ground improvement.     

土工袋技术在市政沟槽回填中的应用研究

市政工程中管线埋入地下采用的基本流程是先开挖沟槽,将开挖的原土作为渣土处理,待管线在沟槽中安放后再用二灰土石填埋沟槽,经夯实后铺设沥青或混凝土路面。为了有效利用沟槽开挖土、减少二灰土石用量,建议采用土工袋技术处理,即将沟槽开挖土装入土工编织袋后回填至沟槽中。阐述了土工袋技术原理,并依托南京市雨污分流工程,对用土工袋回填的沟槽进行了平板载荷试验、落锤式挠度检测和路面振动测试,评价土工袋沟槽的回填效果。结果表明：土工袋在提高沟槽承载力、减少沉降变形、削弱交通振动干扰等方面具有明显效果。土工袋避免弃土外运,减少了扬尘污染,不失为一种绿色、环保、经济的工程新技术。