弹性地基接缝板声振法脱空判定

采用声振法研究接缝和弹性地基脱空与声学特征变化的关系,利用有限元方法分析了有、无脱空接缝板的振动频率。通过声振法检测,得出地基脱空的范围及大小与声学特征参数具有很好的相关性,以某一脱空路面为例,通过计算分析,提出采用基于信息融合理论的集成神经网络技术对刚性路面脱空状况进行识别。为用声学特征进行地基脱空等缺陷无损检测提供了理论和实验依据。该法速度快、精度高,便于实际应用。     

蓟运河防潮闸基础加固高压喷射试验施工

通过对蓟运河防潮闸基础加固高压喷射试验施工,对存在缺陷的闸基灌注桩进行围封高压喷形成高强度的复合桩体,并在闸底板上,下游建造高压旋喷防渗墙,以及闸底板下的脱空回填灌浆处理,解决闸基础的渗透稳定和抗滑稳定问题,为闸基加固工程及类似建筑物处理提供满足设计要求的施工工艺参数。     

弹性地基接缝板模量反演和地基脱空判定

用有限单元法建立了可考虑接缝和地基脱空的弹性地基板位移计算模型。并根据系统识别原理，建立了接缝地基板弹性模量的反演分析方法。最终提出了利用FWD实测板中弯沉盆数据反演面板与地基弹性模量、根据板角(板边)弯沉值判定地基脱空面积的迭代方法。     

电位器式位移计在土石坝安全监测中的应用

主要介绍电位器式位移计多功能性在几个工程中的应用情况。以单支电位器式位移计为核心组成的TS型土位移计用于观测心墙与岸坡混凝土垫层的剪切位移或拉伸位移,该仪器已经在多座心墙堆石坝应用,及时地监测了心墙的变形状况。以双支电位器式位移计为核心组成的TST型面板脱空位移计用于监测面板的脱空变形和剪切变形,为面板脱空处理的方案的确定以及对面板脱空处理后的效果的判断提供依据,该仪器已经在国内的高面板堆石坝成功应用,及时获得了面板脱空数据及变化曲线。以三支电位器式位移计为核心组成的TSJ型周边缝测缝计用于监测周边缝的开合度和剪切变形、垂直面板方向的沉降变形,该仪器已经在国内多座面板堆石坝应用,实时地取得周边缝的变形状态及变化曲线,为大坝安全评价提供了依据。     

高速公路桥头跳车病害的分析与治理方法探讨

根据高速公路桥头跳车病害探地雷达检测结果,结合路基实际工程地质资料及沉降观测值,分析出造成此病害的原因是桥与路之间沉降差异所致,故搭板与垫层和垫层与路基之间产生了脱空,造成桥搭板、垫层碎裂而出现了桥头跳车病害.针对病害根源,采用了压密注浆进行搭板加固及重新摊铺沥青混合料进行调坡处理的治理方法.     

探地雷达检测路面脱空大小的模型试验

探地雷达能检测公路路面的脱空,但一直以来,其对脱空大小的定量计算问题一直没有解决.为此,按公路路面的结构,建立了路面脱空的实际模型,进行检测试验分析,取得了一定成果:得出了路面脱空的反射振幅大小与其垂向大小成正比的结论,从而建立了探地雷达检测路面脱空的定量计算公式.该结论使探地雷达检测路面脱空能够定量化,使脱空反射的快速准确追踪成为可能,有较强的实用价值.     

物探技术在某船厂路面脱空探查中的应用

上海某船厂港池东侧附近地面发现了塌陷现象,通过调查周边环境、了解地表水来源;采用相应的物探技术对路面脱空情况进行物探调查,以查明塌陷处附近是否还存在较大脱空,可能存在脱空的范围、脱空深度等,并分析形成原因,为船厂的安全生产消除隐患。     

蜗壳钢衬下混凝土脱空缺陷检测中中子无损探测法的应用

在水利水电工程中经常有用钢板做里衬的混凝土结构物,由于某些原因,这些结构物里经常存在脱空缺陷,需要采取一些无损检测技术来确定是否存在缺陷及其位置、大小等,为随后的处理提供科学的依据.笔者采用中子无损探测技术,对大渡河某水电站压力管道中蜗壳刚衬下混凝土进行脱空工程检测,结果表明该刚衬下混凝土存在部分脱空区,并查明了脱空区面积大小及其深度范围,说明中子无损探测技术在该水电站蜗壳钢衬混凝土结构物脱空缺陷检测上达到了理想的应用效果.     

弹性矩形板下横观各向同性多层地基分析

利用弹性矩形板与多层地基表面的竖向位移协调条件与光滑接触条件,由横观各向同性多层地基应力与位移非耦合的传递矩阵解,推导出弹性矩形板下竖向应力和位移的解析解。在此基础上,编制了相应的程序,并进行了数值计算。计算结果表明：矩形板刚度对板底竖向位移及板中心下的竖向应力有着较为显著的影响;板底竖向位移及板中心下的竖向应力随着板刚度的增加而减小,相同荷载作用下横观各向同性地基与均匀各向同性地基模型的计算结果差异较大,实际工程中很有必要采用更符合土体性质的横观各向同性地基模型     

沥青混凝土机场跑道面层脱空探地雷达图像模拟及应用研究

查明沥青混凝土机场跑道面层脱空范围和程度,对实施道面维护保养和保障跑道飞行安全十分重要。这里运用基于时间域有限差分法(FDTD)的GPRMax2D,对面层脱空的探地雷达反射剖面特征进行了数值模拟分析。通过对数值模拟数据、探地雷达实测剖面以及钻孔验证结果的对比分析,建立了面层脱空推断解释分类模型,获得了具有合理准确度和高可靠性的推断解释结果,认为探地雷达是一种能用于沥青混凝土机场跑道面层脱空检测的快速、无损、可靠的技术手段。     

城市沥青路面泛白的成因探析和对策

为解决沥青路面泛白,提高路面的耐久性,从沥青混合料中材料的选择、施工配合比和集料级配的性能检验、空隙率和压实度控制以及日常养护等方面探析了沥青路面泛白的成因,并提出相应的防治措施。     

空洞上方浅基础地基破坏模式与极限承载力分析

利用极限分析上限法求解地基极限承载力问题的关键在于构造合适的破坏模式。当地基下方存在空洞时,地基的破坏模式变得相当复杂。通过分析空洞存在时地基的受力特点及破坏形态,将地基破坏范围划分成为不同的刚性区和过渡区,构造了空洞上方条形基础地基的破坏模式。利用上限法,建立与破坏模式对应的速度场,推导了破坏模式不同区域内的耗散功率和外力功率,得到地基极限承载力的目标函数,并采用数学优化方法进行求解,获得了极限承载力的上限解。通过算例分析,讨论了空洞顶板厚度、空洞大小与地基极限承载力的关系,并与无空洞条件下地基极限承载力进行对比分析。结果表明,随着空洞顶板厚度增加,地基极限承载力增加,破坏模式也由地基与空洞之间扩散到地基两侧;空洞顶板厚度存在临界值,当超过此临界值时,空洞对地基极限承载力的影响可忽略。     

Soil void ratio correlation with shear wave velocities and SPT N values for Indo-Gangetic basin

In this study attempt has been made to understand in-situ void ratio in Indo-Gangetic basin (IGB) and to form empirical relations between void ratio and shear wave velocity (V_s), N values considering subsoil investigation data. Multichannel analysis of surface wave (MASW) test and standard penetration test was carried out along with soil property measured at 25 locations. The general soil profile varied from silty sand to clay of low compressibility, ground water level fluctuated between 1-27 m, depth of borehole varied from 20-40 m. Regression analysis was conducted on 202 data sets of void ratio and shear wave velocity, 293 data sets of void ratio and SPT- N value, which resulted in inverse correlations between void ratio and V_s, SPT N value. The datas were segregated into fine, coarse grained data based on engineering classification and relations were developed separately. Until now, no studies have related in-situ void ratio to V_s and SPT N. These correlations will be useful to predict void ratio for sites having measured values of V_s and N value. These void ratios can be further used to assess liquefaction susceptibility.     

考虑粒组分类影响的最小孔隙比分布及模型验证

最小孔隙比是确定岩土体的密实程度与孔隙特征的有效物理指标,如何快速有效地确定岩土体的最小孔隙比,可为岩土体的固结与稳定提供可靠参数。多数估算细粗混合材料最小孔隙比的模型参数与细粗粒径比一一对应,导致估算困难。在分析尾矿粒度组成、沉积规律和固结稳定的基础上,以8种不同粗细粒径,7～9种不同细粒含量尾矿为试验对象,拟合得到不同粒组尾矿最小孔隙比分布模型参数的函数关系;基于混合尾矿颗粒的粒组特征,给出了确定参数幂函数关系的指数值。分别采用模型参数要求粒组范围内的其他6组岩土材料和非粒组范围内的3组岩土材料进行验证。结果表明,考虑粒组分类影响下的模型,参数简单,对不同材料的最小孔隙比估算准确率较高,给出的最小孔隙比的分布规律合理,可为岩土工程领域最小孔隙比估算提供可靠的计算方法。     

基于骨架孔隙比的土石混合料强度变形特性

土石混合体是由具有一定尺寸石块、作为充填成分的土体及孔隙等组成的混合体,其强度变形特性与细粒（土粒）含量密切相关。为研究不同细粒含量土石混合料强度变形特性,建议采用以承担骨架作用的颗粒的孔隙比（骨架孔隙比）反映土石混合料内部真实密实情况。开展了系列压实试验,建立了考虑土石级配的土石混合料堆积模型,进而推导了土石混合料骨架孔隙比表达式,并通过室内三轴排水剪切试验,验证了骨架孔隙比用以预测土石混合料强度变形特性的有效性。结果表明：相较于常规定义的整体孔隙比,骨架孔隙比能更好地表示土石混合料内部颗粒接触状态,反映材料内部“真密实”情况;利用骨架孔隙比概念,可以仅由纯石/土料强度变形特性预测不同细粒含量的土石混合料强度变形特性。     

An engineering classification for certain basalt-derived lateritic soils

Engineering classifications which are useful for “temperate” zone soils usually fail to predict the field performance of lateritic soils, because the index tests upon which the classifications are based are not always reproducible for lateritic soils. Undisturbed and disturbed samples of twelve lateritic soils from Hawaii and Puerto Rico, all derived from basalt but representing various stages of weathering were subjected to engineering and mineralogic tests. The specific gravity of the solids increases as the degree of weathering increases; and both strength and void ratio exhibit systematic trends with increased weathering. These results suggest a classification based upon specific gravity and void ratio. Soils with specific gravities less than 3.05 and void ratios greater than 1.25 have low cohesion (less than 20 psi) and low internal friction angles (less than 35°); whereas soils with void ratios between 1.25 and 0.9 have higher cohesions. Still greater values for cohesion and friction angles are noted in soils with void ratios lower than 0.9. Soils with specific gravities greater than 3.05 and void ratios greater than 1.25 have low cohesion but high friction angles. Thus by measuring the void ratio and specific gravity of these soils one can estimate their strength.     

饱和粉砂不稳定性的试验研究

通过对净砂和级配良好粉砂(含10 %粉土)进行一系列三轴固结不排水试验（CU）,研究了粉土、孔隙比和围压对饱和粉砂不稳定性的影响。试验结果表明,净砂与粉砂在不排水剪切条件下均会出现应变软化现象（即不稳定性）。同一围压下脆性指数(IB)随孔隙比增加,但不稳定线的应力比随孔隙比增加而减小。引用等效粒间孔隙比(ege)后,净砂和粉砂在ege-ln p?平面上拥有基本相同的临界状态线。在临界状态理论及等效粒间孔隙比的基础上,提出在同一修正状态参数(?ge)下净砂和级配良好粉砂有相似的不稳定性。     

Void distributions in samples of Ottawa sand

The void distribution of saturated specimens of Ottawa sand is presented. The presence of water inside the sand specimen is detected using the magnetic resonance imaging (MRI) technique. The void distribution of the sample was determined from the image. The specimen was prepared in a non-metallic triaxial cell and was put insie a MRI apparatus to obtain the image. Two sample preparation methods (wet tamping and dry pluviation) were used to illustrate the uniformity of the samples in the initial state. The void distribution along the height of the sample and the three-dimensional orientational void distribution at different locations inside the sample were analysed. The results indicate that the sample generated by the dry-pluviation method is more uniform than the sample generated by the wet-tamping method. When the wet-tamping sample preparation technique is used, the dense sample is more uniform than the loose sample. The development of voids was investigated by a sample loaded inside the MRI device under drained compression condition. The void distribution along the height of the sample at different stages was observed. This work has demonstrated the feasibility of using the MRI technique to examine void distribution in granular material.     

颗粒材料剪胀性的微观力学分析

剪胀性是颗粒材料在加载过程中表现出来的重要变形特性。以孔隙胞元描述颗粒材料内部结构的最小单元,通过对单个孔隙胞元进行剪切受力分析,探讨了剪切过程中颗粒材料体积的改变对应力比和单个孔隙胞元形状的依赖关系,解释了排列密实的颗粒材料在剪切过程中先压缩后剪胀的微观机制。用离散元数值模拟得到了在双轴剪切过程中单个孔隙胞元形状以及孔隙胞元体积变形的演化过程。离散元数值结果表明,加载过程中孔隙胞元形状由初始各向同性到沿大主应力方向变大变长、体积变形先压缩后膨胀,并且体积变形在加载过程中存在局部化现象,体积变化大的孔隙胞元在较大变形时,排列成倾斜的窄带。综合孔隙胞元的受力分析和离散元数值结果表明,致密排列颗粒材料的剪胀性与微观尺度上孔隙胞元的几何结构及其内部的力链传递方式密切相关。