青岛星雨华府基坑抗浮锚杆方案设计与优化

抗浮锚杆是建筑工程中控制地下水浮力的重要技术。结合青岛星雨华府北区下沉广场基坑抗浮锚杆工程,基于现有抗浮锚杆设计理论进行了初步方案设计,并运用FLAC3D开展了数值模拟试验,分析了在结构荷载、地下水浮力和锚杆共同作用下基坑底板的受力和变形。在综合考虑受力和施工成本的情况下,得到了抗浮锚杆优化方案。     

乌鲁木齐市地铁2号线高铁新客站抗浮设防水位分析

以乌鲁木齐轨道交通2号线高铁新客站为研究对象,在对研究区地质条件分析的基础上,确定了研究区抗浮设防水位的合理建议值。研究结果表明:研究区地下水类型包括第四系松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类裂隙孔隙水;在百年一遇的洪水工况下,通过三维数值模拟综合计算,并经地铁4号线和2号线两条水文地质剖面验证,并据此分析推测,确定站点潜水远期最高水位预测结果,提出本工程高铁站抗浮设计水位高于现状水位0. 42～1. 41m,防渗设计水位取值按低于抗浮水位0. 4 m考虑。     

土石混合料强度特性的试验研究

开挖山体得到的土石混合料因强度高、施工方便而被广泛用作路基或基础的填料,但由于受地质条件、含石量、粒度分布范围及颗粒粒径等因素的影响,土石混合料的力学性质表现出明显的非线性,强度指标无法通过常规的试验设备检测,导致应用土石混合料填筑的路基或基础经常出现较大的差异沉降或滑塌,严重影响上部结构的使用。为了研究土石混合料的强度特性及其随各影响因素的变化规律,对室内大型直剪试验进行了改进,研制了新型的大型直剪试验系统,对不同类别土石混合料在不同影响因素下进行了击实试验和大型直剪试验。研究发现,在高应力条件下,土石混合料的剪切破坏不再完全符合库仑定律,抗剪强度应进行一定的折减;试验结果揭示了土石混合料的强度指标随各主要影响因素的变化趋势,初步建立了土石混合料指标随各影响因素的变化规律。结果还表明,母岩性质及含石量对混合料的强度指标影响较大,硬岩类混合料的内摩擦角普遍比软岩类高,混合料的强度随含石量变化规律为,当含石量小于30 %时,含石量的变化对强度影响较小,随含石量的增加,混合料的强度也呈抛物线形增长,一般至含石量为70 %左右达到峰值。     

黏土强度指标的测定和选取

在岩土工程界,强度指标的测定和选取存在着不统一的现象。具体表现在（1）强度试验的划分;（2）不排水强度的测试;（3）加载工程强度指标的选取;（4）卸载工程强度指标的选取。针对上述问题,指出不固结不排水试验宜称为天然固结不排水。讨论和比较了国内外常用的地基天然强度测试方法。对国内的改进有效应力法和有效固结应力法进行了理论分析,指出二者均低估了现场固结不排水强度。建立了采用各向等压固结试验模拟现场K0固结时的等效围压计算公式及等效于CK0U试验的有效固结应力法强度增长公式。分析了国外的不排水有效应力法、QRS法和不排水强度分析法的特点和适用条件,指出不排水强度分析法所采用的SHANSEP试验方法能合理考虑分期施工过程中地基土的强度增长,适合在国内采用并对国内常用的加载-卸载-加载方式获取卸载强度指标的适用情况做了分析。     

西藏拉抗俄斑岩铜钼矿床黑云母矿物化学特征

西藏冈底斯成矿带拉抗俄斑岩铜钼矿床位于西藏特提斯构造域拉萨地块东段中南部。拉抗俄斑岩铜钼矿床黑云母分为岩浆黑云母和热液黑云母。岩浆黑云母和绢英岩化带的热液黑云母属于镁质黑云母,钾化带的热液黑云母属于镁质黑云母和金云母,具有富镁的特征,是斑岩铜多金属矿床的一个典型特征。成矿岩体花岗闪长斑岩,属于造山带钙碱性岩系,具壳幔混源的成因特点,并且其黑云母与角闪石共生。与钾化带和绢英岩化带的热液黑云母相比,岩浆黑云母具有较高的BaO和TiO2含量。与岩浆黑云母和绢英岩化带热液黑云母相比,钾化带热液黑云母具高Si和Mg(XMg),低Fe;而绢英岩化带的热液黑云母又比岩浆黑云母较高Mg(XMg)。岩浆黑云母温度为706~746℃,平均值725℃;钾化带热液黑云母温度为396~453℃,平均值422℃;绢英岩化带热液黑云母278~372℃,平均值331℃。拉抗俄矿床黑云母氧逸度较高,均为NNO,有利于铜钼矿化形成;从岩浆黑云母到钾化带热液黑云母氧逸度升高,有利于铜钼成矿物质的运移,而从钾化带热液黑云母到绢英岩化带热液黑云母氧逸度降低,温度和氧逸度的变化可能是铜钼沉淀的一个原因。岩浆黑云母和绢英岩化带热液黑云母遵循"F-Fe avoidance"结晶化学规则,而钾化带热液黑云母F与XMg不遵循"F-Fe avoidance"结晶化学规则。岩浆黑云母、钾化带和绢英岩化带热液黑云母Cl与XMg均不遵循"Mg-Cl avoidance"结晶化学规则。黑云母化学成分记录了岩浆结晶过程中流体成分的变化。从岩浆黑云母到钾化带热液黑云母,再到绢英岩化热液黑云母,Ⅳ(F)和Ⅳ(F/Cl)逐渐减小,Ⅳ(Cl)逐渐增大。岩浆向热液演化过程中,F和Cl含量不断增加。岩浆-成矿热液F和Cl的含量的变化,对成矿物质运移和沉淀具有重要的作用。从岩浆黑云母到钾化带热液黑云母,再到绢英岩化带热液黑云母,lg(fHF/fHCl)逐渐减小,lg(fH2O/fHCl)和lg(fH2O/fHF)逐渐增大。岩浆熔体和热液流体存在很大差别;并且绢英岩化热液流体与钾化热液流体也不同,黑云母卤素化学也不代表一种单一的流体;绢英岩化热液流体混合大气水。本文研究结果显示,黑云母化学成分可以反映岩浆的性质和化学成分以及结晶过程中的物理化学条件。     

饱和砂土的剪切波速与其抗液化强度关系研究

根据饱和砂土剪切波速与其抗液化强度的相关性原理,利用剪切波速与振动三轴联合实验装置,进行了控制饱和砂土初始剪切波速的振动液化实验,依据实验结果建立了剪切波速与抗液化强度的定量关系。最后用现场勘查数据对此定量关系进行验证,结果表明：该关系式对实际 66 个未液化地点的判别准确率达到 81.2 %;对 108 个实际液化地点的判别准确率达到 62.8 %;平均判别准确率达到 69.5 %。     

冻融循环作用后饱和黏土的应变速率效应试验研究

为研究不同应变速率加载对融化饱和黏土力学效应的影响,对不同初始压实度的融化饱和黏土进行了不同应变速率和围压下的固结不排水三轴剪切试验,分析了融化饱和黏土的应力-应变关系曲线特征、孔隙水压力、割线模量(E_(50))、峰值强度、残余强度、抗剪强度指标的变化规律。结果表明:随着应变速率的增大,融化饱和黏土峰值强度和残余强度均先增大后减小,随后持续增大;而E_(50)模量则一直增大。应变速率未改变偏应力峰值所对应的应变大小;初始压实度不影响融化饱和黏土峰值强度对应的应变值,且在围压为120 k Pa、应变速率为0.15%/h时初始压实度对融化饱和黏土孔隙水压力发展趋势的影响不大,而当应变速率超过1.5%/h时,初始压实度的影响显著。随着围压增大,融化饱和黏土峰值强度对应的应变值及孔隙水压力明显增大。应变速率小于15%/h时,内摩擦角随着应变速率增大而减小,应变速率大于15%/h时,内摩擦角则随着应变速率增大而增大;黏聚力随着应变速率的增大持续增大。其研究结果对加深融土应变速率效应的理解具有一定的理论意义。     

压实度和基质吸力对土石混合填料强度变形特性的影响研究

针对土石混合料高填方工程分析计算参数和模型确定难题,采用非饱和土三轴仪进行了控制基质吸力和净围压的36个固结排水剪切试验,定量研究了压实度、基质吸力、配合比对非饱和重塑混合料强度变形特性的影响,建立了非饱和压实土抗剪强度、切线变形模量和切线体积模量修正算法表达式。试验结果表明:破坏应力、黏聚力随吸力的增加基本呈线性增长,吸力变化对有效内摩擦角影响不大;破坏应力与强度参数随压实系数的提高而增大;土石比为4:6的土样破坏应力和强度参数整体略高于2:8的土样,有效黏聚力随粉质黏土含量的增加而增大。配合比和压实系数相同的土样,净围压或吸力越大,试样强度越大,体变逐步由剪缩趋于剪胀;净围压和吸力相同的土样,在相同配合比时,压实系数越高,应变曲线逐渐由应变硬化型向理想弹塑型转变,低净围压下部分土样趋于应变软化型。修正后的非饱和土非线性增量本构关系符合大面积填方工程实际,可用于高填方地基变形计算和高填方边坡稳定性分析。     

全长粘结式注浆锚杆抗拔力分析

根据拉拔时锚杆所受粘结应力的理论分布，分析了相应的锚杆最大抗拔力及其适用性和影响因素，为全长粘结式注浆锚杆的设计计算提供理论依据。     

扩底抗拔桩扩大头作用机制的数值模拟研究

在上海软土地区进行的足尺试验表明,采用小扩展角度的扩底抗拔桩能大幅提高承载力。由于没有对桩身轴力进行量测,仅凭现有的试验成果无法深入认识扩大头的作用机理。采用数值方法模拟足尺试验,通过拟合试桩中荷载-位移关系曲线,确定相关计算参数,以了解扩底抗拔桩上拔过程中扩大头抗拔阻力的组成部分及各部分在上拔过程中的变化规律,分析扩大头对抗拔承载力提高所起的作用,同时对扩大头扩径倍数、扩大头长度、扩展角度及扩大头持力层性质等主要影响因素进行了敏感性计算,可以分析这些因素的变化对承载力的影响。最后结合数值分析结果和工程实际要求对扩底抗拔桩的设计提出了建议。