连续压实管理系统的研究和应用优势

针对土方填筑过程中压实度的监控需求,综合高精度GNSS卫星定位技术和连续压实控制技术,研发了能够实现全过程监控的压实管理系统,介绍了整个压实管理系统的组成和各个子系统的功能,然后从所有子系统协同工作的作业流程上展现了管理系统的整体性。在碾压这一核心子系统中,通过压实工艺指标监控和压实质量指标监控,能够有效地控制压实作业的施工质量。连续压实管理系统能够对土方工程进行全过程实时监控和管理,是BIM系统在土方压实工程中的重大尝试,具有重大的应用前景和优势。     

Buckling failures of reserved thin pillars under the combined action of in-plane and lateral hydrostatic compressive forces

The reasons that pillars with small width-to-height ratios fail remain unclear. This study established a mechanical model for the buckling failure of a thin pillar subjected to compressive forces to investigate the stability of reserved thin pillars (RTPs) on both sides of mining units during barrier pillar recovery. The critical buckling stress of the thin pillar was obtained using the energy variational method, and its relationship to the aspect ratio (length-to-width ratio) was investigated. The buckling instability of RTPs can be determined by comparing the RTP stress obtained from numerical simulations with the buckling stress derived from the mechanical model.     

砂砾石大坝填筑碾压的相关试验与研究

针对南疆砂砾石填筑大坝进行碾压试验,验证坝体填筑设计压实标准的合理性、检验22 t自行式振动碾的适用性及其性能的可靠性。本试验主要采用室内相对密度试验、现场的碾压测定出碾压遍数、碾压沉降及相应密实度及其他试验参数,通过试验参数列表、试验参数包络线图与设计标准值的比较,得出最佳砂砾石填筑方案,同时也确定大坝填筑时的施工碾压控制参数,从而确保了工程质量。     

东乡县湿陷性黄土回填碾压的施工控制措施

针对东乡县湿陷性黄土回填碾压质量要求及控制工序,用运碾压厚度试验、含水率试验、碾压遍数试验、碾压速度试验等,从湿陷性黄土回填碾压的两个控制工序,即黄土回填和黄土碾压出发,全面系统的分析了压实度影响因素并提出了施工控制措施。研究表明,在相同压实条件下,适宜的回填厚度有益提高压实度质量和效益;确定最佳含水率后,在施工中不影响施工质量的前提下,相对扩大土的含水率控制范围,既能达到整体压实稳定,又能加快施工进度;在相同的回填条件下,同一深度的压实度随压实机械功能增大,压实度越高;在相同压实功能条件下,同一深度范围内碾压遍数越多,压实度越高;增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,吨位增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢;碾压速度加倍时,碾压遍数相应加倍,应针对具体碾压材料层和所用压路机,通过铺筑试验区域选择合适的碾压速度。     

压实过程对红黏土的孔隙分布影响研究

为研究压实作用对红黏土孔隙分布的影响,采用液氮冻干法对经过压力板仪脱至残余含水率后的压实试样进行干燥,继而利用孔隙仪测试其孔隙分布特征。结果表明,不同干密度试样的孔隙分布特征在孔径d >10 μm范围内差异性比较明显,干密度越大分布在该范围内的孔隙越少,但所有试样的大部分孔隙主要分布在孔径d <0.1 μm的范围内,并且分布密度十分相似。换言之,常规压实作用只能改变土体某一较大孔径范围内的孔隙,而对小孔径的孔隙改变不大,这也对于说明红黏土路基填料的压实,常规的压实作用对提高土体的压实度幅度有一定范围。     

黏土单层击实试验与制样因子研究

使用非标准击实仪进行单层击样,获取非标准击实状态下单层击实样的密度与击实功及含水率之间的关系,并进一步以得到的击实样获得其抗剪强度。发现当击实功小到一定程度时,击实密度随含水率的增大而不断增大,两者近似线性变化,无峰值出现。密度峰值对应的含水率与抗剪强度峰值对应的含水率有一个差值,其值在3.4%～5.7%之间。内摩擦角随含水率增大而减小的规律仅适合于一定的击实功。内摩擦角在较小的击实功下有峰值出现,但随着击实功的增大,内摩擦角的变化呈线性而非曲线形式。另外,针对土工室内模型试验的重塑土样制备问题,结合试验数据,给出了试验最优制样参数,并初步提供了评价指标?。     

压实红黏土的持水性能与机制分析

了解压实红黏土的持水性能是预防路基土体开裂和失稳的基础。首先,利用15 bar压力板仪研究了4种干密度压实试样脱湿路径下的土体持水特征曲线。发现持水曲线随着干密度减小,曲线中间部分呈现水平台阶状,且干密度越小水平台阶的长度越长。然后,结合相同干密度试样的孔隙分布特征曲线,从微观结构的角度分析了压实土体不同持水性能的原因。最后,通过数据拟合的方法建立了不同压实度土体的持水特征曲线方程     

强夯激励下黄土边坡动力响应模型试验研究

设计并完成了1:20比尺的黄土边坡大型动力模型试验,探讨了模型试验中的相似律、边界条件处理等问题;研究了强夯激励下黄土边坡的动力特性变化规律与动力响应规律,以及边坡坡率对动力特性和动力响应的影响。试验结果表明,边坡坡率越大,动力响应幅值越大;强夯激励下黄土边坡的动力响应幅值均随冲击荷载作用而产生并迅速衰减;振动周期在1 s之内,主频率在25～45 Hz之间,不会出现振动叠加现象。强夯激励下黄土边坡对径向加速度的放大效应更显著,下部边坡以竖向振动为主,上部边坡以径向振动为主。黄土边坡的边缘部位对强夯冲击振动的反应幅值较之内部存在放大现象。沿坡高方向,边坡对输入加速度具有明显的放大作用,坡顶处的放大效应最为显著。试验结果有助于揭示黄土边坡在强夯激励下的动力响应规律,为黄土地区的工程设计和施工提供有益的参考     

挤密条件下U型地埋管换热器换热效率的理论分析及数值模拟

土层的导热系数是影响地源热泵地埋管换热器换热效率的重要因素之一,与土样的密度密切相关。为了提高地源热泵换热器换热效率,本文基于柱热源理论,建立了挤密钻进条件下换热器的传热理论模型,对换热器的换热效率进行了计算,并利用Ansys有限元软件对土层挤密条件下换热器的换热效果进行了数值分析。结果表明,与传统方法相比,土层挤密可有效降低钻孔周围的热阻,U型管换热器的换热效率可提高17%~20%。     

Disruption rates for one vulnerable soil in Organ Pipe Cactus National Monument,Arizona, USA

Rates of soil disruption from hikers and vehicle traffic are poorly known, particularly for arid landscapes. We conducted an experiment in Organ Pipe Cactus National Monument (ORPI) in western Arizona, USA, on an air-dry very fine sandy loam that is considered to be vulnerable to disruption. We created variable-pass tracks using hikers, an all-terrain vehicle (ATV), and a four-wheel drive vehicle (4WD) and measured changes in cross-track topography, penetration depth, and bulk density. Hikers (one pass = 5 hikers) increased bulk density and altered penetration depth but caused minimal surface disruption up to 100 passes; a minimum of 10 passes were required to overcome surface strength of this dry soil. Both ATV and 4WD traffic significantly disrupted the soil with one pass, creating deep ruts with increasing passes that rendered the 4WD trail impassable after 20 passes. Despite considerable soil loosening (dilation), bulk density increased in the vehicle trails, and lateral displacement created berms of loosened soil. This soil type, when dry, can sustain up to 10 passes of hikers but only one vehicle pass before significant soil disruption occurs; greater disruption is expected when soils are wet. Bulk density increased logarithmically with applied pressure from hikers, ATV, and 4WD.