边坡锚固工程中广义Burgers模型的应用研究

流变是岩土材料的基本力学特性,流变效应是影响边坡变形及稳定性的重要因素。边坡锚固工程中,坡体介质应力调整和锚固力松弛直接影响加固坡体工程的稳定性,对工程安全性起着制约作用。考虑到坡体蠕变影响与锚固应力松弛的相互作用,结合工程实践,采用弹簧和Burgers并联模型进行锚索加固坡体的耦合蠕变分析,探讨其理论模型,获得了蠕变耦合模型的黏弹性流变参数。流变模型与试验结果的比较,显示了所建模型的正确性与合理性。     

南京地铁软-流塑淤泥质地层劈裂注浆试验研究

针对南京地铁南北线一期工程某区间隧道软—流塑地层的大管棚加小导管超前注浆预加固工程 ,对软—流塑淤泥质地层劈裂注浆加固的机理及主要影响因素进行了分析 ,对注浆效果、浆体材料及配比进行了试验研究。现场试验表明 ,采用劈裂注浆加固是可行的 ,且效果显著。     

大型地下洞室群地震模拟振动台试验研究(Ⅰ):岩体相似材料配比试验

结合大型地下洞室群地震模拟振动台模型试验研究,根据相似原理,利用正交试验和二次细化试验相结合的试验方法,对岩体相似材料进行配比试验。选用铁精粉、重晶石粉和石英砂作为骨料,石膏为胶凝材料,甘油为调节剂。正交试验以相似材料的密度、抗压强度和变形模量为控制指标,通过极差分析得到各影响因素的重要程度,并在此基础上进行二次细化试验,二次细化试验增加测试相似材料的抗拉强度。这种组合试验方法可通过较少的试验次数得到符合相似指标要求的材料配比,大大提高了配比试验的效率。试验得出的相似材料配比与物理力学指标的变化规律及运用组合试验高效确定具体配比的方法,对类似工程动静力模型试验相似材料模拟具有一定的参考意义。     

单轴压缩下绿砂岩长期强度的尺寸效应研究

岩石的蠕变特性是影响岩体工程稳定性的重要因素,而岩石的长期强度是确定岩体工程长期稳定的一个重要指标。由于岩石材料的非均质性,其长期强度具有明显的尺寸效应。为了研究岩石长期强度的尺寸效应,首先,在幂函数模型基础上,基于损伤力学理论,建立了能够描述岩石蠕变全过程的非线性蠕变损伤模型;然后,把运用该模型计算得到的单轴压缩蠕变数值模拟结果与室内单轴压缩蠕变试验结果进行对比,验证了模型的正确性;最后,采用所提出的模型对7个不同尺寸的岩样进行了单轴压缩蠕变数值模拟,并对岩石长期强度尺寸效应进行了分析。数值模拟结果表明：随着试样尺寸的逐渐增大,岩石长期强度值逐渐减小,当试样尺寸增大到一定程度时,岩石长期强度稳定在一个特定值附近。     

长江漫滩某静压桩承载力出现偏差的原因分析及处理

位于长江南岸堤圩区某变电所综合楼地基上部为厚层淤泥土，设计采用静压钢筋泥凝土预制桩。试桩的基桩静载荷试验全部满足设计要求，而工程桩静压载荷试验有50%的基桩承载力达不到设计要求。分析了场地的工程地质条件、影响桩静载荷试验承载力的施工因素、群桩的时间效应和群桩的挤土效应等，有针对性地进行了处理，满足了工程设计要求。     

宽级配粗粒土渗透试验尺寸效应及边壁效应研究

尺寸效应及边壁效应是粗粒土渗透试验中的常见问题。采用一系列渗透试验,研究了粗粒料渗透试验的尺寸效应规律,提出了渗透仪尺寸的选择原则,即渗透仪直径与试验材料d85之比值不宜小于6;研究了不同的超径颗粒处理方法对渗透试验成果的影响,分析表明,对超径颗粒可以适度采用等量替代法,不宜采用相似级配法;研究了仪器护壁处理厚度对仪器边壁处理效果的影响,提出了确定护壁处理厚度的建议。     

生活垃圾卫生填埋地质环境（LFGE）效应的系统分析方法研究

在系统分析总结国内外本领域的研究发展现状的基础上,以上海浦东新区域市翻天复地闰圾卫生填埋处理为研究背景,首次提出ＬＦＧＥ效应系统分析方法的完整理论和应用体系,体系主要包括：ＬＦＧＥ效应的主控因素特征分析;在垃圾淋滤试验、有关土的工程性能试验和反映运移转化特征的土柱试验基础上的作用机制研究;有关土的工程性能试验和反映运移转化特征的土柱试验模型上的作用机制研究;具单元、组合、整体模拟及压实效应模拟功能     

岩溶桩基振动台试验中岩体相似材料的配比研究

振动台模型试验是现阶段研究地震条件对工程实际影响的有效手段,而选择合适的材料配比是成功模拟原型工程的关键。依托渝黔铁路周家湾大桥,基于分离相似设计方法,采用正交试验以及二次细化试验相结合对模型所需的岩质材料进行配比研究。试验选用重晶石粉、石英砂、铁精粉、石膏以及松香酒精溶液为配比材料,正交试验以岩体密度、重力加速度、几何尺寸为控制指标,通过极差分析法确定各试验材料含量对模型岩体主要参数的影响程度。再利用二次试验进行细化分析,确定最终的材料配合比例。结果表明:（1）各配比材料的比重均会对材料的变形模量、黏聚力及内摩擦角等主要参数造成不同侧重、不同程度的影响。（2）分离相似设计方法可以很好地选择出相似试验中各个部件的主要参数,正交试验和二次细化试验能够快速高效的对主要参数进行设计和测试,最终找出满足模型试验要求的最佳配合比。     

基于岩石爆破损伤理论的预裂爆破参数研究及应用

工程中预裂爆破参数确定方法通常为经验类比法。该方法以经验公式为基础,存在理论依据较为缺乏等缺点。为此,引入岩石爆破损伤、应力波和爆生气体共同作用等理论,在考虑岩石初始损伤等影响因素的基础上,提出预裂爆破参数计算式。基于提出的理论方法,在现场开展了预裂爆破试验。针对爆破试验,比较了采用经验类公式和提出的理论计算式得到的线装药密度,并对爆破效果进行了分析。试验结果表明,预裂爆破效果良好。考虑爆破损伤效应的爆破参数确定方法比经验类比法合理。最后,在提出的理论计算方法基础上,给出了实际工程中确定预裂爆破参数的建议。     

土石混合体压缩性的三维颗粒力学研究

土石混合体是由作为骨料的砾石或卵石与作为填充料的黏土或砂土组成的特殊工程地质材料,无论天然形成或人工合成,其力学特性与均质土体或岩体相比均有较大差异。以昆明新机场高填方中大量采用土石混合体填料为工程背景,在三维颗粒流程序中对特定的土石混合体试样的侧限压缩试验进行数值模拟,比较了不同级配条件下土石混合体模型的微观结构及基本力学物理性能。通过比较侧限压缩模量和压缩后孔隙率,研究了含石率对土石混合体骨架效应等结构性的影响,并提出了工程中建议采用的土石比例区间,在颗粒流方法用于实际工程方面进行了有益的探索。     

风积砂质高浓度胶凝充填材料性能与粉煤灰掺量关系分析

充填材料是决定煤炭充填开采效益、效率、效果的最主要因素。为了掌握风积砂质高浓度胶凝充填材料的性能变化规律,本文以粉煤灰的质量掺入比作为变量,试验研究和理论分析了粉煤灰对该充填材料性能的影响规律。结果表明,粉煤灰的适量添加可以提高充填材料的强度,大掺量导致强度相对降低; 泌水率随着粉煤灰掺量的增大总体上呈减小趋势,较大掺量试样泌水速率相对较低; 分层度随着粉煤灰掺量的增大线性降低; 凝结时间随着粉煤灰掺量增大呈现指数增大; 坍落度总体上随粉煤灰掺量的升高而增大,但大掺量会使其出现相对降低。分析认为,适量粉煤灰的掺入,使风积砂质高浓度胶凝充填材料的颗粒粒度、水分分布和水泥分散均匀,而使材料的强度和输送性能适度改变,但掺量过大会稀释胶结料和改变颗粒相对级配而导致性能下降。     

ASE复合桩技术设计及试验研究

针对吹填淤泥的超软土工程性质,提出了ASE桩的概念,即沉管投入复合材料再原位扩径搅拌的施工技术。以固化细料+骨架粗料为超软土提供基本强度及骨架支撑的原理,参考搅拌桩与CFG桩的施工工艺,制作专用双塔型施工设备,尝试形成一种新的施工工艺。进行了现场初步试验,固化细料与骨架粗料的配合比较理想时,可形成较为理想的桩体。成桩质量主要受固化细料影响,骨架粗料的效果发挥需要依赖一定配合比基础的固化细料。先沉管投料再扩径搅拌的工艺是可行的,环刀型叶片能够实现扩径的效果,且双向扩径搅拌的效果要好于单向扩径搅拌的效果。ASE桩的设计计算方法及理论还需做进一步研究,可参考CFG桩与搅拌桩的相关理论开展工作,为地基处理技术的发展提供了新的思路。     

生态混凝土在治理重金属污染岩质边坡中的应用

通过配合比试验研究了生态混凝土的性能指标并进行了工程应用。在不同级配条件下,对5种试样进行抗压强度与植物生长试验。强度试验结果表明:当生态混凝土原料(减水剂:沸石:水:水泥:石灰石)的配合比为1∶16∶19∶60∶235时,抗压强度满足护坡强度要求;植物生长试验结果表明:当容重为1.89g/cm3,孔隙率为29.1%,吸水率为3.2%时,是护坡植物最优的生长条件;在治理重金属污染岩质边坡工程的应用表明,生态混凝土能有效吸附岩体中的重金属元素,具有良好的护坡与绿化功能。     

煤系古风化岩相似材料配比研究

为制备具有力学性质递变特征的相似材料试样,本文通过水泥石膏相似材料的配比试验,得到了两种骨料(标准砂和河沙)相似材料力学性质与配比间的关系.在拟合河沙相似材料的室内力学测试数据的基础上,得到了配比值关于抗压强度和弹性模量的确定公式.试验表明:用水量、成型压力和平均骨料粒径对相似材料的力学性质均有不同程度的影响,在制样过程中需要加以控制; 低强度相似材料的抗拉强度不易控制,而单轴抗压强度和弹性模量对配比的变化有明显响应; 河沙相似材料的力学性质与配比间呈明显的线性关系,而标准砂相似材料存在临界骨料含量和临界水泥含量表现出明显的非线性特征; 在调整配比所能实现的抗压强度和弹性模量的变化范围内,相似材料能够较好地模拟单轴抗压强度大于3MPa的风化岩.     

玄武岩纤维黄土抗剪强度变化规律与最优配合比分析

基于正交试验设计,进行固结不排水三轴(CU)试验,对试验结果进行极差和方差分析。并在控制含水率、压实度不变的条件下,研究玄武岩纤维黄土抗剪强度指标随纤维掺量的变化规律。结果表明:含水率、压实度、玄武岩纤维掺量、围压都是抗剪强度的显著影响因子;方差分析得到的局部最优配合比为含水率11%,压实度0.95,玄武岩纤维掺量0.4%;通过对最优配合比作进一步研究发现,黏聚力随纤维掺量的增加先增大后减小,当纤维掺量在0.4%左右时,黏聚力最大;纤维掺量为0.2%时,内摩擦角明显减小,纤维掺量为0.8%时,内摩擦角发生了较为显著的升高;其余的相差都不大,内摩擦角和掺量呈现上凹形曲线,实际工程中应控制纤维掺量不少于0.2%。     

红层软岩模型试验相似材料的配比试验研究

相似模型试验是研究红层软岩工程性质的重要手段之一,其试验结果的可靠性依赖于相似材料的正确选择与合理配比。针对红层软岩遇水极易软化的特性,在传统相似材料配比基础上添加生石灰,采用正交设计方法开展了相似材料配比试验,以骨料中铁粉与钡粉质量比例、铁粉与钡粉总质量中铁粉的质量比例、石膏质量、生石灰质量为4个因素,每个因素设置了5个取值水平,共制作25组、610个试样。每组试样均测试了其软化系数、密度、无侧限单轴抗压强度、抗拉强度及黏聚力与内摩擦角等物理力学参数,并研究了这些参数随上述4个因素取值水平的不同而变化的规律。最后,基于上述结果,配制了3种典型的软岩相似材料,并分别开展了真实软岩材料的饱水软化平行对比试验。研究结果表明：（1）根据配比方案所配相似材料物理力学参数可基本满足软岩相似模型试验的要求;（2）相似材料物理力学参数变化规律明显,便于通过调节其配比模拟不同软岩材料;（3）三组对比试验中相似材料饱水软化系数与真实软岩具有较高吻合度。     

非开挖穿越工程中泥浆的选用与优化设计

钻井液（或称泥浆）是钻井工程中的“血液”,也是非开挖穿越工程的“血液”。通过钻井液的循环能够将钻井中各部分有机结合在一起,实现安全高效的钻进。随着我国经济的发展和社会的进步,提出的西气东输、川气东输等大型管道建设项目,数目众多的非开挖穿越工程陆续开工。论文从大型非开挖穿越工程实际需要出发,将工程中所选用泥浆的功用、选用原则等方面进行了论述,并结合国内已经施工的一些穿越工程实例,通过现场数据和试验结果分析对比,对大型非开挖穿越工程中泥浆提出了更加合理、高效的选用原则。并对不用工程条件下所使用泥浆的配合比做出了试验性配合比方案,并在工程实践中得到了很好的证明和应用。     

利用油页岩灰渣制备通用硅酸盐水泥

采用正交试验确定水泥熟料最佳组成配比：石灰饱和系数为0.92、硅率为2.5、铝率为1.5;水泥熟料最佳煅烧温度为1 350 ℃。按上述条件,利用工业原料配制水泥熟料,根据其XRD结果可知,矿物组成与吉林亚泰水泥厂的熟料相似。将油页岩灰渣作为混合材,直接掺加到水泥厂熟料中。实验结果表明：随着油页岩灰渣掺量的增加,3 d强度下降明显;但后期补强作用较高,28 d强度较为稳定;在水泥强度满足PC32.5标准的前提下灰渣的最大掺加量以35%～40 %为宜。     

流变物质对软土流变参数影响的蠕变试验

流变性是软土的一种长期变形特性,对软土地基的沉降产生重要影响。现有研究表明,软土中高黏性的流变物质是产生其流变特性的主要物质因素,当流变物质分布具有一定均匀性时其流变特性与流变物质的分布形态无关,仅与流变物质本身性质和含量比例相关。通过蠕变试验研究了流变物质对软土流变参数的影响,视强亲水性的膨润土微小颗粒为具有高黏性的流变物质,均匀地把其掺入到人工土试样中进行一维压缩蠕变试验,引入基于邓肯非线性弹性的流变元件模型对蠕变试验曲线进行拟合分析,根据流变物质含量确定流变模型参数的变化规律,建立了模型等效黏滞系数、等效弹性模量和邓肯非线性弹性模量与膨润土（流变物质）含量的关系。模型拟合分析发现,基于邓肯非线性弹性的软土流变元件模型与试验结果具有良好一致性,模型参数与流变物质含量之间关系为双曲线方程。