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     

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。     

高速铁路路基戈壁填料地基系数与变形模量分析

以兰新铁路第二双线路基试验段戈壁填料现场填筑试验为依据,分析了路基压实指标K30与Ev2的区别与联系;总结了4个试验工点K30与Ev2及Ev1变形曲线特性,并对地基系数K30与变形模量Ev的相关性进行了分析。结合室内土工试验,对影响K30与Ev2的因素进行总结。结果表明：填土的密实程度是影响K30与Ev1及Ev2/Ev1的主要因素;填料的性质是影响Ev2的主要因素,对 Ev2/Ev1也有较大影响;Ev2为填料的特征参数,反映了路基的刚度;K30为填土压实质量控制指标,K30与Ev1的相关性较好,与Ev2的相关性相对较差,K30与Ev1及与Ev2的相关性的好坏还与填料的性质有关,检测指标越离散,相关性越差     

填土压实质量检测及机载压实集成系统分析

对既有及正在开发中的填土压实检测技术的原理及实测方法进行了系统的介绍、分析及论证。在此基础上,阐述了开发填土压实检测与压实机械集成系统的必要性、研制机载集成系统时所依据的力学模型、实现途径及国内外关于压实机械集成系统研究、开发的最新进展,介绍了压实机械集成系统的工作原理及工作特性,同时指出了为适应当前及未来土建工程对填土压实质量（特别是沉降量及沉降速率等方面）的基本要求,应以填土压实层的力学强度（K30、动刚度系数等）作为开发压实机械集成系统时的参考对比指标。     

粉质黏土填料在K30试验加载进程中的变形时间效应状态分析

变形稳定标准和分级加载制度是影响K30试验效率和准确性的关键因素,与加载进程中填土的变形时间效应状态密切相关。开展了3组最优含水率下压实系数K分别为0.90、0.95和1.00填土模型的小型平板载荷试验,获得了不同荷载作用下填土变形时程曲线和弹塑性变形数据,讨论了在K30试验加载进程中填土变形状态的变化及其对加载稳定时间的影响。试验表明：良好压实的粉质黏土填料,在K30试验进程中的变形以弹性为主,处于缓慢收敛状态,随着加载级数增加,塑性变形比例逐渐增大,变形时间效应呈现出由微弱进入明显状态的演化趋势,变形1.25 mm对应于缓慢收敛中的微弱时间效应亚状态;“变形速率不超过0.01 mm/min”变形稳定标准分级加载时间随时间效应指数呈加速增长规律,能在保证试验精度的基础上提高试验效率;以最大荷载下填土变形时间效应不应超过显著状态、变形量不小于1.25 mm为约束条件,针对5级加载、0.04 MPa荷载增量的加载制度,可得K30试验的适宜范围为60～160 MPa/m。     

花岗岩残积土填料路用工程特性室内试验研究EI北大核心CSCD

为了研究花岗岩残积土的路用工程特性,通过击实试验、承载比CBR试验、固结试验以及室内基床系数试验分析了该类材料压实性能及基本力学特性,对压实度为92%的最优含水率和饱和压实土样进行了循环加载试验,研究了动力荷载作用下土体的变形特性。结果表明,花岗岩残积土在K为91%97%时压实功效率较高,提高压实度对于增强土体局部抗变形能力较为有效;采用室内三轴法得到的基床系数K30值为188.25 MPa/m;最优含水率下花岗岩残积土动力变形稳定性较好,但含水率增加会大幅度增加土体塑性变形,降低土的动弹性模量,不利于变形稳定。所以作为路堤填料,应考虑作为受气候与动荷载影响较小的下路堤备用填料,作为铁路路堤本体及公路上、下路路床填料,应在进行土性改良且满足要求的论证基础上取舍。研究成果可为花岗岩残积土填料的工程应用及土体改良提供技术参考。     

花岗岩残积土填料路用工程特性室内试验研究

为了研究花岗岩残积土的路用工程特性,通过击实试验、承载比CBR试验、固结试验以及室内基床系数试验分析了该类材料压实性能及基本力学特性,对压实度为92%的最优含水率和饱和压实土样进行了循环加载试验,研究了动力荷载作用下土体的变形特性。结果表明,花岗岩残积土在K为91%～97%时压实功效率较高,提高压实度对于增强土体局部抗变形能力较为有效;采用室内三轴法得到的基床系数K30值为188.25 MPa/m;最优含水率下花岗岩残积土动力变形稳定性较好,但含水率增加会大幅度增加土体塑性变形,降低土的动弹性模量,不利于变形稳定。所以作为路堤填料,应考虑作为受气候与动荷载影响较小的下路堤备用填料,作为铁路路堤本体及公路上、下路路床填料,应在进行土性改良且满足要求的论证基础上取舍。研究成果可为花岗岩残积土填料的工程应用及土体改良提供技术参考。     

WLD-4C型光电直读光谱仪的开发与应用

报道了北京现代瑞利仪器有限责任公司研制的具有完全自主知识产权的新一代光电直读光谱分析仪(WLD-4C型)。对仪器的机械系统、电器系统、激发光源及计算机软件等作了重大改进,其专有技术保证了仪器的优良性能,与同类仪器相比具有较高的性能价格比,可广泛应用于冶金、机械制造、质检等行业的多种合金的化学成分的分析。重点阐述了仪器结构、工作原理、主要参数、分析性能以及主要特点。     

瑞利波法检测地基压实度的探讨

在利用瑞利波法测试地基土的压实度时,由于瑞利波速度与压实度之间是一种非线性关系,因此,必须根据瑞利波速度采用非线性反演的方法来获得地基土的压实度。过去一般是采用回归分析的方法,现拟采用人工神经网络的方法,即根据瑞利波速度与神经网络工具反演获得压实度。根据神经网络预测结果与灌砂法测试结果的对比可知,神经网络预测结果的平均绝对误差为1.188 6%,平均相对误差为1.221 4%,其反演结果的精度比回归分析法更高。     

海洋拖曳式γ能谱仪在渤海的应用

为了加快我国海洋矿产资源勘探与开发, 研制了中国第一台海底拖曳式多道γ射线能谱仪, 并在渤海地区进行了初次用于勘查油气田的测量试验, 结果表明: 仪器可以在现场测量海底沉积物、岩石等的天然放射性核素铀、钍、钾(40K) 的含量, 在已知油气田上方放射性核素的含量出现相对低值异常, 本方法具有现场、快速和经济的特点.      

以波速代替K30评价路基压实质量的理论与实践

如何改进和提高路基施工过程中的质量检测技术和方法是当前的一个技术难题，亦是路基施工中亟待解决的主要问题之一。铁道部确定以K30试验指标作为路基施工过程中的质量检测标准和方法，并将其用于秦沈客运专线的施工检测，这无疑是路基施工质量检测技术的一次飞跃。但该检测方法需要大型配重设备的配合，并且检测速度慢，占用较多的检测人员和场地，因此急需开发新的检测技术，将面波技术用于路基施工质量检测，从理论上建立了面波波速与K30检测指标的相关公式，以现场对比试验结果对该理论公式进行检验和修正，从理论和实践上证明了该技术的可行性，并阐述了波速测试技术的主要技术特点以及实现产业化时需进一步研究和改进的方向。     

连续压实路基质量检验与控制研究

针对现行路基压实质量评价指标的不足,基于连续压实控制技术的基本原理,通过对压路机振动轮与路基结构相互作用的动力学分析,把拾振传感器采集到的振动轮加速度信号经过放大、滤波等处理,并经模数转换后将模拟信号变为数字信号,把这种经过处理后的振动轮加速度信号作为连续压实测试指标--振动压实值（VCV）,提出将其作为路基连续压实质量的评价指标,实时判断路基压实质量。通过对两个试验路段的VCV和平板载荷类常规指标地基系数K30、动态变形模量Evd、变形模量EV1和EV2的对比分析,结果表明,振动压实值与平板载荷类常规指标间存在着线性相关关系,据此可以根据常规指标的压实标准确定连续压实测试指标的控制标准,为连续压实路基质量的检验和控制提供了依据。     

瞬态瑞雷波法在堤防防渗墙质量检测中的应用研究

针对目前堤防防渗墙质量检测内容和检测方法的不足,利用瞬态瑞雷波法对堤防防渗墙质量检测进行了分析研究,得出了套井回填粘土防渗墙各测点瑞雷波频散曲线及反演分析结果,给出了套井回填粘土防渗墙墙体内部缺陷及施工深度。通过与现场钻孔取样室内土工试验资料进行对比分析,得出了瑞雷波波速与介质干密度的相关关系,为堤防防渗墙工程的质量的控制提供了一种快速有效的检测方法。     

各向异性砂土K0试验研究

静止土压力系数K0是岩土工程分析计算中的重要力学参数之一。实际工程中墙后填土由于碾压都具有不同程度的各向异性。制备了不同沉积方向的砂土试样,通过三轴排水剪切试验研究了砂土的各向异性。在研制应变路径试验设备的基础上给出了静止土压力系数的测量方法,研究了不同沉积方向对于K0的影响,并将试验测得的静止土压力系数与Jaky公式以及土压力离心模型试验结果进行了对比,离心模型试验结果与材料单元试验结果一致,证明了测量方法的有效性及结果的正确性。研究结果表明,各向异性条件下的K0值比各向同性时明显偏大。     

考虑层理影响页岩巴西劈裂及声发射试验研究

基于不同层理角度的页岩巴西劈裂试验,利用高速摄像系统和声发射系统,对页岩力学特性、裂纹扩展及声发射特征的层理效应进行了深入研究。结果表明：（1）页岩巴西劈裂破坏过程可以分为压密、弹性和破坏3个阶段;（2）页岩抗拉强度、劈裂模量和应力峰值时变形的各向异性特征明显,层理角度 30°时,层理效应最为明显, 90°时影响最小;（3） 0°和 15°时试样的裂纹破坏面基本是沿着层理面, 30°时裂纹面交切层理面,与加载基线面重合, 45°～90°的各试样的断裂面呈不同程度的偏离加载基线面,为弧面或曲面;（4） 30°和 45°为破坏机制转化角,其中 30°为沿着层理面压致性张拉开裂转化为交切层理面开裂的转化角, 45°为交切层理面开裂转化为交切层理面且沿着层理面不同程度的剪切滑移开裂的转化角;（5）声发射活动性和能量释放随层理角度的增加而加强,主要因为受层理角度的影响,其破坏机制不同,这也进一步验证了页岩随层理角度的变化,其破坏机制的各向异性。能率峰值与抗拉强度具有很好的线性关系,表明声发射能率峰值能很好地反映岩石抗拉伸破坏的程度。     

强夯处理碎石回填土地基相关性试验研究

在高填方地基强夯处理过程中检测与评价强夯质量是整个工程中非常重要的一部分。对某1 000 kV特高压变电站工程高填方碎石土回填强夯地基,从理论和实践的角度出发,研究瑞利波（RWT）、动力触探（DPT）和静载荷（PLT）各试验结果的相关性,表明瑞利波和动力触探试验结果可以验证静载荷试验结果。前两者可作为强夯地基检测的间接手段,适当减少费用昂贵、历时较长的静载荷试验,节省工程造价和加快工程进度。由试验结果拟合出各试验结果之间的数学表达式表明,剪切波速和地基承载力特征值近似服从幂函数相关,与变形模量和超重型动力触探击数近似服从指数函数相关,可推测出强夯地基有效加固深度和其他地基土力学参数。根据强夯有效加固深度实测结果,提出基于梅拉公式计算结果的修正系数在0.24~0.27之间,其结果可供类似工程的设计及施工参考。     

多道瞬态瑞雷波法在地基强夯质量检测中的应用探讨

为了提高地基承载力,减少填土的不均匀沉降,对软土地基进行强夯加固是一种十分经济有效的地基处理方法。在沿海地区,填海工程和低丘整平地基处理中,大量使用强夯法。因此,强夯地基效果的检测十分重要。本文通过对多道瑞雷波法理论以及在强务地基检测应用效果的探讨,采用加权平均值法统计各测试．最地基土的承载力特征值,对整个测区的强夯效果进行全面评价。     

瑞雷波法在强夯地基质量检测中的应用

利用瑞雷波的频散特性、传播速度与岩土物理力学性质的相关特性,检测了格林科尔(南昌)科技园一期工程强夯地基质量,发现的多处低速异常区,其地基土承载力指标未达到设计要求。经钻探取样、轻便触探及土工测试,证实了该方法技术的有效性,其检测结果为地基加固处理提供了技术依据。     

土石比对碎石土强夯地基加固效果影响规律瑞利波检测分析

为了探讨土石比及大粒径块石对碎块石土强夯加固效果的影响规律,对3组不同土石比条件下碎块石土强夯地基的瑞利波检测数据进行了对比分析。夯后波速曲线具有明显的突变性,并随着土石比的减小其突变程度增强,突变段与大粒径块石有较好的对应性。波速增加比例曲线具有垂直分区特征,土石比对强夯加固区厚度影响较大。大块石对周边土体存在较强的扰动作用,夯后波速曲线往往表现为突然锐减,特别是当其位于夯后场地表层或较多大块石距离较近时表现更加明显。当大块石位于强加密区内时,加固深度随着大块石埋深增加而减小,且其埋深越靠近波速增加峰值点时加固深度越浅。研究成果对碎块石填土强夯地基的设计和施工具有参考价值。