高速公路下伏浅层老采空区强夯置换试验研究

采空区是指地下矿产被采出后留下的“空洞区”。迄今对浅层老采空区上建高速公路一类重大工程的研究较少,研究浅层老采空区上建设高速公路的工程地质适应性、质量控制及施工工艺具有重要意义。结合常吉高速公路工程,从设计处理要求、治理范围、治理方案对比优选、强夯置换现场试验分析、施工组织工艺设计等几个方面,对浅层老采空塌陷区强夯置换治理技术进行了研究,研究结果表明,强夯置换治理此类工程效果显著。     

压密注浆的能量分析方法

为了能够从能量的角度分析压密注浆的力学机理,并给出注浆压力的理论解,将整个注浆过程视为无限土体中的圆孔扩张问题,根据注浆过程中能耗区土体在注浆压力和静止土压力作用下的应力、应变和体变关系以及注浆扩孔过程中的能量和体变守恒原理,推导出压密注浆极限注浆压力的理论解答。计算和分析表明,理论解的计算结果与工程实际比较吻合,而且球形扩孔的注浆压力比柱形扩孔的注浆压力要小得多,初步证实了理论解的可靠性。     

柔性加筋注浆现场模型试验研究

采用现场修筑实体模型试验结合室内土工试验的方法,全程、全断面、实时记录了模型试验中取得的大量数据,研究了预铺柔性管加筋注浆新技术在一定注浆施工工艺参数条件下水平柔性花管注浆实现机制、注浆施工工艺特性及注浆加固范围和效果。文中重点介绍了预铺水平柔性加筋注浆管现场模型试验的试验设计、模型修筑方案及制作、试验测试内容和研究方法。试验结果表明,预铺水平柔性加筋注浆新技术施工工艺简单、加固效果良好,具有很好的开发利用价值。同时,现场大型单点模型试验与现场实际施工条件基本一致,试验所得成果和施工参数能够直接用于实际施工,对回填加固类似工程采用本新技术施工具有一定的借鉴和指导作用。     

冲积层中劈裂注浆现场模型试验

河流堤坝多位于深厚冲积层上, 而冲积层含砂石量大等特点对堤坝防渗、稳定性是不利的, 对堤坝进行注浆加固是必要的, 而研究浆液在冲积层中的分布扩散规律是首要任务.基于传统注浆理论, 通过现场注浆模型试验, 得出浆液在冲积层中的分布扩散规律、浆液劈裂机理、土的加固特性以及注浆加固过程中应注意的问题.指出浆液在冲积层中一般先沿土石分界面进行充填、劈裂, 并以水平向劈裂为主.在注浆过程中宜采用多次重复注浆方式以达到提高加固效果的目的.对冲积层中堤坝注浆加固有一定的参考与指导作用.      

土石混填料台背回填柔性加筋注浆技术加固试验研究

通过采用柔性加筋注浆技术处理台后回填土现场试验研究并结合室内试验的方式,研究了柔性加筋注浆新技术处理湘西红砂岩土石混填台背的施工工艺特性、加固实现机制和加固效果。现场试验及质量测试表明,水平柔性加筋注浆新技术处理湘西红砂岩土石混填台背施工工艺简单、加固效果良好,具有较好的开发应用价值。同时,现场试验过程取得大量施工参数和试验数据,为改进该新技术的设计计算及施工参数、完善施工工艺获得素材; 对有效预防和减少桥头跳车现象的发生,保证行车的舒适和安全也提供了可供选择的新方式。     

土体劈裂灌浆力学机理分析

为了在塑性力学和大变形理论的基础上分析土体在劈裂灌浆初始阶段的力学机理,将劈裂灌浆的初始阶段视为无限土体中的圆孔扩张问题,并将圆孔周围土体中的应力分布分为3个区域。在弹性区中土体服从小变形假设,在软化区和流动区中土体服从大变形假设。根据应力平衡方程以及应力和应变连续的边界条件,推导出劈裂灌浆初始阶段的最终扩孔压力和最终扩孔半径的理论解答。同时,还分析了灌浆压力、最终扩孔半径、土体的泊松比和大变形以及压缩模量之间的相互关系。该理论的计算结果与工程实测结果比较接近,初步证实了该理论的可靠性。     

基坑变形监测及地下水的处理

结合南昌某建筑基坑,介绍了基坑支护结构水平位移和沉降监测点的布设、观测方法、监测数据处理等,并根据监测结果,发现可能发生危险的先兆,判断工程的安全性,防止工程破坏事故的发生;并以施工监测的结果指导施工,进行信息化反馈优化设计。由于基坑开挖后地下水丰富,坑内局部出现涌水、涌砂,导致电梯井等加深部位不能开挖到位。在基坑外部排水能力有限等情况下,提出了在电梯井的四周用旋喷桩形成止水帷幕、井底用旋喷桩封底的方法。实践表明：在旋喷桩施工完成后1 d即可垂直开挖电梯井,并没有渗水,取得了良好地加固效果和经济效益。     

斜坡地基上加筋路堤工作性状及稳定性研究

采用大型室内模型试验的方法,研究了斜坡地基上一个土工格栅加固的填方路堤和一个未加固填方路堤在坡顶荷载作用下的变形与破坏规律.重点介绍了该模型的试验设计、测试和试验数据分析方法.试验主要测试了填方路堤边坡坡面的水平和垂直位移、填方路堤顶部垂直位移、填方路堤内部应力、填方路堤内部土体位移、填方路堤的破坏面形态等.试验结果表明,加筋能够提高斜坡地基上填方路堤的稳定性及承载力,并且能够大幅减小路堤的水平位移,该模型试验结果对西部山区高速公路的建设具有一定的指导意义.     

考虑中主应力时土体劈裂灌浆力学机制的大变形分析

在塑性力学和大变形理论的基础上分析土体在劈裂灌浆初始阶段的力学机制,将劈裂灌浆的初始阶段视为无限土体中的圆孔扩张问题,并将圆孔周围土体中的应力分布分为两个区域。在弹性区中土体服从小变形假设,在塑性区中服从大变形假设。假设初始劈裂灌浆压力是圆孔扩张到极限时极限扩孔压力;当土体在灌浆压力作用下,大小主应力正好换位时,则出现劈裂时的灌浆压力就为二次劈裂灌浆压力值,推导出塑性区半径、劈裂灌浆的竖向劈裂灌浆和水平向劈裂灌浆压力的理论解答,同时也获得了弹塑性区中的应力场分布规律。该理论的计算结果与工程实测结果比较接近,初步证实了该理论的可靠性。     

非对称荷载作用下土体劈裂注浆压力分析

为研究在非对称荷载作用下土体劈裂注浆压力,基于扩孔理论和统一强度准则并考虑非对称荷载的作用,建立基于扩孔理论的劈裂注浆启劈压力分析模型,推导出浆泡周围塑性区土体的应力场、位移场、塑性区半径以及启劈注浆压力的理论解答,并以工程算例进行论证。结果表明,考虑对称荷载作用下的启劈注浆启劈压力较考虑非对称荷载作用下的值要大,对称荷载作用下的分析方法低估了塑性区半径;无论是柱形劈裂还是球形劈裂,当 1时,启劈压力会随着 的增大而增大,塑性半径会随着 的增大而明显减小;当 1时,启劈压力会随着 的增大而减小,而塑性半径的变化是有限的。预先了解土体的初始应力条件对正确的确定劈裂注浆启劈压力至关重要,可为劈裂注浆的设计和施工会提供更加完善的理论依据。