水泥改良土强度的海水侵蚀效应与数值模拟

滨海地区改良软土会受到海水的长期浸泡作用,为获得其力学性能随时间的演化规律,依据海水的主要物质成分和含量制备了盐水溶液。选取天津滨海新区的软土,掺入15%的水泥进行养护,为便于对比分析,选用有机质含量低的粉土作比较。为了说明盐溶液浸泡的作用,进行了盐水和淡水两种浸泡方式的对比试验。无侧限抗压强度试验结果表明,改良软土历经淡水溶液和盐溶液浸泡3 d后其强度差值达到最大,7 d和28 d养护龄期试样分别相差0.40、1.28 MPa,建议利用28 d的标准养护龄期强度作为设计参考值。利用Geo-Studio中的Seep/W和CTRAN模块模拟了盐溶液离子浸入试样的过程,发现离子在试样内部迁移2～3 d趋于平稳,主要迁移至离试样表层5 mm的区域范围内,数值计算结果与宏观力学试验结果相一致。     

水泥改良土杯型冻土壁融化温度场三维数值模拟

为掌握水泥改良土杯型冻土壁的解冻规律,以南京地铁10号线过江隧道盾构出洞水平冻结加固工程为例,对水泥改良土杯型冻土壁融化温度场进行了三维数值模拟,并研究了导热系数、比热容、相变潜热等因素变化对融化温度场的影响规律。结果表明：冻结水泥土解冻速度受初始温度影响较小,受冻土位置影响较大;解冻过程中,冻土壁外侧1 m处的非冻结土温度先降后升,冻土壁外侧3~7 m处土体温度始终呈下降趋势;随着导热系数减小、相变潜热增大、比热容增大,解冻时间延长;比热容对冻结水泥土解冻过程的影响主要体现在升温阶段,相变潜热主要影响冻土相变阶段,导热系数既影响升温阶段又影响相变阶段。     

融化压缩下水泥改良冻土的微观孔隙特征演变

水泥改良冻土在融化压缩下的微观孔隙演变特征研究,对了解水泥改良冻土的过程具有重要意义。将水泥改良后的冻土进行融化压缩实验,通过冷冻干燥法对试验后的土样进行电镜样品制取并获取其微观特征图像。对试验土样进行比重测试,得到土样真实的三维孔隙比。最后以真实孔隙比作参考,确定图像分割所选取的灰度值并提取其孔隙特征。结合融化压缩试验结果,对水泥改良冻土的孔隙数量、面积、定向角及丰度值随改良土压缩量的变化关系进行了分析。研究结果表明：经过水泥改良后的冻土,大孔隙结构强度增大明显;随着水泥掺量及养护龄期的增加,孔隙比与孔隙面积变大,压缩量变小;随着土体压缩量的增大,孔隙的定向角分布逐渐由均匀状向锯齿状发展;土样压缩过程中,丰度值大于0.5的孔隙发生压缩明显,孔隙逐渐趋于细长状,并且随着压缩量的增大,孔隙丰度值的分布越来越趋于正态分布。孔隙微观结构演变研究为阐释水泥改良冻土宏观力学特性增强的机制提供了科学依据。     

偏高岭土与水泥砂土渗透性关系分析

以探究偏高岭土与水泥砂土渗透性(渗透系数值)的关系为主要内容,选择合适的外掺比例用于工程实践。通过设计对比试验,选择偏高岭土的外掺比例分别为0.0%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%等6组试验组,分析试验数据并作图对比。最后得到如下2个结论:外掺偏高岭土后提升了水泥土的抗渗性能,尤其可大幅度提升水泥土前期抗渗性能,且外掺比例3.0%时效果最佳。外掺偏高岭土后并不影响水泥渗透系数值与养护龄期呈负相关的关系,外掺偏高岭土的水泥砂土的渗透系数值在35 d后基本维持不变。     

工字钢水泥土搅拌墙基坑支护的力学性能研究

河南某基坑最大开挖深度为5.8 m,场地以饱和淤泥质粉质黏土为主,与周边既有建筑最近距离为1.2 m,采用工字钢水泥土搅拌墙和预应力扩大头锚杆进行支护。运用PLAXIS有限元软件对该基坑支护结构进行数值模拟,得到了不同工况的土体位移、工字钢水泥土搅拌墙轴力和弯矩、预应力锚杆的锚固力和各开挖阶段的总乘子 ,结果表明,数值计算的土体水平位移与实际监测数据比较吻合,验证了工字钢水泥土搅拌墙建模的合理性;PLAXIS软件能较好地模拟基坑开挖过程中土层及结构的变形特点,验证了PLAXIS有限元软件在基坑工程的适用性;数值计算的土体水平位移、锚杆轴力、采用强度折减法计算的各开挖阶段的总乘子 均满足基坑设计要求,验证了工字钢水泥土搅拌墙在基坑支护的可行性,为类似基坑设计提供了理论依据。     

水泥安定性不合格对水泥粉喷桩强度影响的探讨

本文通过混凝土强度及水尼土强度形成过程的分析，以及水泥土室内试验和现场测试结果比较，说明安定性不合格水泥同样能达到水泥粉喷桩规范要求。     

粉喷桩在郑州软基加固中的应用

利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深部将软土粉体强制拌和，使软土凝结加固的粉体喷射搅拌法在郑州一工地应用中效果良好，施工过程中建立质量控制体系，确保了工程质量。     

提高石灰石掺量增加粉煤灰活性的研究

从实验出发，指出在煤粉燃烧过程中，添加适量的石灰石，不会明显降低煤的发热量，有时反而会使发热量有所上升，石灰石的添加会显著抑制原煤中硫的挥发，燃煤灰熔点随石灰石掺量改变，仅在某一特定掺量下会出现熔点最低温度值，该研究结果为在电厂原煤中增加石灰石掺量，提高增钙粉煤灰的活性，提供了理论依据。