软弱破碎围岩分次压实力学特性试验分析

由于煤矿再生岩体围岩结构和成分进行了重组,其力学特性将发生本质变化。根据再生岩体压实成岩过程中破碎岩体多次受压的实际情况,采用广西州景煤矿再生顶板破碎围岩进行有侧限条件的分次压实试验。结果表明:分次压缩过程可分为压实破碎、压实应力记忆和压密固结3个阶段。在第1次压缩时,压实特性曲线呈线性变化,后续压实特性曲线逐渐向指数形式转变,而"压实应力记忆"阶段表现为多项式变化。在侧限压缩条件下,提出以最小势能原理作为判定不规则岩样挤压破碎判据。破碎岩样压缩特性受压实次数和装岩高度的影响,破碎岩样分次压实次数越多,累积压缩应变越大,后续压缩时的应力增量越大。装岩高度越大,压缩至相同压应力时,累积总应变越大。压实应力达到一定程度,不同粗粒径破碎岩样的粒径分布规律趋于一致,据此建立了破碎岩样粒径分布与工程中破碎岩体压实程度之间的相关关系。     

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。     

Coupled damage and plasticity modelling in transient dynamic analysis of concrete

In a concrete structure subjected to an explosion, for example a concrete slab, the material is subjected to various states of stress which lead to many modes of rupture. Closer to the explosive, a state of strong hydrostatic compression is observed. This state of stress produces an irreversible compaction of the material. Away from the zone of explosion, confinement decreases and the material undergoes compression with a state of stress, which is slightly triaxial. Finally, the compression wave can be reflected on a free surface and becomes a tensile wave, which by interaction with the compression wave, produces scabbing. We present, in this paper, a model aimed at describing these three failure modes. It is based on visco‐plasticity and rate dependent damage in which a homogenization method is used in order to include the variation of the material porosity due to compaction. The model predictions are compared with several experiments performed on the same concrete. Computations of split Hopkinson tests on confined concrete, a tensile test with scabbing, and an explosion on a concrete slab are presented. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

温度对沥青混凝土力学特性的影响

沥青混凝土是现代水利工程中作为防水心墙的主要材料。通过室内高压温控三轴仪对两种沥青含量的沥青混凝土在不同温度下分别进行力学特性试验,研究温度对其力学性质的影响。试验结果表明：试件的应力-应变特性与温度有密切关系,试验温度为0℃时沥青混凝土出现应力软化现象,但随着温度的升高,应力软化现象消失,应力硬化现象呈现;同一沥青含量下,温度越高,最大偏应力越小;试件的抗剪强度随温度的升高逐渐降低;试件的蠕变随温度的升高而增大。     

黄土强夯的模型试验研究

利用读数显微镜位移跟踪法，对黄土进行了强夯的模型试验研究，分析了不同的参数对强夯加固范围的影响程度和相互关系，提出了考虑这些主要因素的加固深度的计算公式，并对强夯机理进行了分析。     

强夯法加固沙漠土地基处理试验研究

对内蒙沙漠土进行8 000 kN m、6 000 kN m、4 000 kN m、3 000 kN m能级强夯法地基处理试验,通过标准贯入试验、动力触探试验和平板载荷试验对强夯后的沙漠土进行检测,得出各种能级强夯对沙漠地区填方区、挖方区处理后的有效加固深度和承载力。对强夯法处理沙漠土的一些规律进行总结,给出各种强夯能级能够处理的有效加固深度、夯点间距等设计施工参数,供类似地质条件下强夯地基处理工程借鉴参考     

单点击实法击实试验研究

在国内现行的各类土工试验规程中,5点击实法是最基本的土工击实试验方法,具有用土量大、费时、费力,而且试验数据处理麻烦等缺陷。为了克服这些缺陷,采用静压脱湿试验法,对人工配制含水率,而且含水率高于该土的塑限含水率的不同土样进行脱湿。试验结果表明：各土样脱湿后的含水率具有稳定在标准击实功下该土最优含水率以下某一稳定水平的特点。由此提出：可将需要击实的土样先脱湿,得出土样脱湿后的含水率,再乘以有关系数求得土的最优含水率,直接对最优含水率下的土体进行标准击实功单点击实,从而快速准确地获得该土的最优含水率和最大干密度。通过对比试验验证,单点击实法不但简单、快速,而且具有足够的可靠性。     

路基粒状填土的旋转压实试验

尽管击实试验是目前最流行的室内土体压实试验方法,但实际上与现场任何一种压实方法都无相似之处,且不适用于无粘性土（粒状土）的压实试验。无粘性土的振动击实试验方法也存在很多问题。现代重型压实设备的使用,路基粒状填土的压实密度达到了目前室内规范试验方法不可能达到的水平。介绍了美国采用供高性能沥青路面混合料设计与质量控制之用的旋转压实机对粒状土进行的压实试验。其结果表明,旋转压实试验能有效模拟路基粒状填土的现场压实特征;可采用压实压力200 kPa、旋转角为1.25°、旋转次数为90、旋转速度为20 rpm的试验结果来控制粒状填土路基的现场压实质量。     

饱和钙质砂爆炸密实动力特性试验研究

开展饱和钙质砂爆炸密实动力特性试验研究,探索饱和钙质砂爆炸密实机制和密实效果,对钙质砂地层中进行的工程建设有重要的理论意义和工程实用价值。通过控制爆炸参数,测试不同参数作用时钙质砂爆炸前后声波特性和表面沉降规律,揭示饱和钙质砂爆炸密实动力特性。试验结果表明：钙质砂高孔隙比和颗粒破碎特性对爆炸密实效果有重要影响。爆炸密实作用后,在爆炸近区,钙质砂颗粒受到较强爆炸冲击作用,导致钙质砂颗粒破碎而形成破碎区和压缩区,压缩区随着时间的推移有松弛的趋势,钙质砂颗粒结构重新固结过程在爆炸后2 h内基本完成。     

黄土地区挤密桩桩周土体挤密模型的确定

研究分析了邓肯-张模型在挤密桩周土体应用中的不足。通过室内试验及对黄土地区挤土桩成孔对桩周土挤密原理的分析,认为桩周挤密黄土变形模量在破坏前符合邓肯-张模型,破坏后可用重塑土室内压缩试验的压缩模量与建议的转换系数? 确定,并进一步给出了相应的计算模式,提出了黄土成孔挤密模型并通过一个实例验证了模型的合理性。此模型为以后对桩周土体的应力分析打下了良好的基础,对进一步完善挤密桩设计理论具有参考价值。     

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。     

滩地软基强夯法加固试验实测分析

对上海某围垦滩地软基强夯法加固试验实例进行分析,通过对多种测试结果比对表明该方法是有效的。同时为提高强夯法加固效果,提出了相关建议。     

Experimental and numerical behaviour of reinforced mortar plates subjected to accelerated corrosion

Most reinforced concrete structures are damaged due to corrosion of reinforcements in concrete. In normal conditions the pH near the reinforcements is around 12–13 which means that steel is in a passive state. But aggressive species, such as chloride ions or carbon dioxide, may penetrate into concrete and promote active corrosion. As a consequence (hydro)oxides are produced leading to degradation of concrete structures. For instance cracking of the concrete is generated due to the pressure induced by rust. In this paper, we study the inception and the propagation of cracking on reinforced mortar plates with rebars located either in the middle or at the corner. Additional experiments have been performed on cylindrical specimens to determine the local effect of rust pressure at the interface rust/mortar. The specimens have been subjected to imposed current density in order to enhance the corrosion and digital image intercorrelation has been used to determine displacement fields. The experiments have been compared to numerical modelling. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

冲击碾压法处理粉土地基试验研究

冲击碾压法作为一种高效、经济的压实技术,已经广泛应用于各种路基压实和软基处理等领域,并不断被应用于新的领域。通过现场试验,结合试验过程中地下水位、地表沉降和孔隙水压力等项目的监测结果以及处理后标准贯入试验和静力触探试验的检测成果,探讨了冲击碾压法用于消除浅层粉土地基液化的有效性和相应的施工工艺。试验研究表明,采用冲击碾压法可消除浅层粉土地基的液化,并且2 m深度范围内地基土的压实效果明显。研究成果证明了冲击碾压法在消除浅层地基液化领域的适用性。     

强夯动力性能的显式非线性数值分析

充分考虑碰撞中出现的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性,利用显式瞬态非线性有限元分析技术分析了强夯对地基土的冲击碰撞过程,得到了夯锤与土体之间的撞击力时间历程、土体位移、应力的时间历程,并得到了落距、夯锤重量、夯锤底面积与强夯加固深度之间的相互关系,分析结果表明：土体位移滞后于土体应力,再现了夯锤与土体碰撞的整个过程,反映了强夯过程中的一般现象和基本规律。     

粗粒土压实特性及颗粒破碎分形特征试验研究

对多个级配不同含水率的粗粒土进行击实试验,研究粗粒土的压实特性和颗粒破碎分形特征。结果表明,粗粒土最大干密度随级配中粗粒含量的增大而增大,当粗粒含量P5=70%时,最大干密度出现最大值;当P5＞70%时,最大干密度又随粗粒含量的增大而减小,粗粒土击实破碎后的粒径分布具有良好的分形特性,破碎分形维数为2.279 0～2.892 2,均大于击实前粗粒土粒度分形维数;相同级配条件下,粗粒土破碎分形维数随含水率的增大而增大,且粗粒含量P5＞50%时,增幅显著;粗粒土破碎分形维数D与破碎率Bg存在良好的线性关系,且击实前后粗粒土粒度分形维数差值能客观表征颗粒破碎的程度;粗粒含量和含水率是影响颗粒破碎率的两个重要因素,但相对于含水率而言,粗粒含量对破碎率的影响更加显著。     

强夯法加固填土地基的现场试验与微观结构分析

对位于北京西北郊的某工程场地的填土地基在不同夯次、不同夯能条件下进行了现场试验,发现地面夯沉量的变化具有阶段性的特点。通过对采自不同夯击阶段的试样进行SEM图像定量分析,得到了夯击过程中地基土的微观结构参数与夯沉量变化的相关关系,从微观角度初步掌握了强夯过程的结构控制规律。     

Laboratory study of static and dynamic compaction grouting in triaxial condition

This research paper is focused on the fundamental behaviour of applying static and dynamic compaction grouting techniques on completely decomposed granite (CDG) soils in Hong Kong. Using the modified triaxial apparatus and a novel pulse wave generator, laboratory tests were performed to identify the critical controllable factors of static and dynamic compaction grouting techniques in optimizing compaction effectiveness. The distinguishing feature of this laboratory apparatus is that it can simulate triaxial condition of static and dynamic compaction grouting. The effective confining pressure, the lateral pressure coefficient, excess pore water pressure, back pressure and void ratio change of the specimen were measured in this study. At the same time, the dynamic compaction grouting pressure, dynamic compaction frequency, and dynamic compaction duration were controlled. Moreover, the effects of effective confining pressure and injection rate on the compaction efficiency in static tests were studied. The study focused on the effect of dynamic compaction frequency, dynamic compaction duration, lateral pressure coefficient and initial dry density on the compaction efficiency of Hong Kong CDG soils.     

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。