膨胀土弹塑性本构关系数值建模方法研究

按照数值建模理论,建立了不同含水率条件下膨胀土的应力-应变关系。通过可视化绘出了在整个应力场（p,q）中的三维应力-应变关系曲面和屈服轨迹。经过对比可见含水率的变化对膨胀土本构关系的影响是明显的。未使用传统的塑性势理论,而是采用数值建模方法,既克服了寻找塑性势解析表达式的困难,又可以任意选择含水率等初始条件,从而使建立的本构数值模型能够真实地反映膨胀土的变形过程     

提高锚杆锚固力方法研究

在总结大连地区15项工程76根锚杆抗拔试验时发现锚杆的锚固力是受多种因素影响的,其中主要因素是钻探成孔工艺(影响c,φ值)和锚杆注浆质量(影响k₀值).对于风化岩或土层灌浆锚杆建议采用风动成孔;对于中风化或微风化岩层灌浆锚杆建议采用风动成孔并进行清水洗孔;对于锚杆注浆建议采用膨胀砂浆,并建议锚杆抗拔试验同时进行钢筋应力测试.     

应力状态对膨胀土SWCC的影响研究

探讨了应力对膨胀土的土-水特征曲线的影响。试验研究表明：膨胀土的首次干湿循环过程的“滞后”现象明显。应力状态对膨胀土的土-水特征曲线影响显著,与常规试验方法相比,一维固结状态和各向等压应力状态下的土-水特征曲线更具线性关系,干湿循环甚至出现了逆向回滞现象。     

膨胀土路基沉降的模糊可靠度

由于影响膨胀土路基沉降的诸多因素,如含水量、孔隙比、固结度等的不确定性和随机性,导致路基沉降安全的极限状态并非如“临界点”所定义的那样绝对明确。运用模糊数学的原理,在分析膨胀土路基沉降的安全性时,将极限状态规定为在“零”附近的一个不确定区间,即引入“模糊临界区间”和“模糊极限状态”,从而,提出模糊可靠度的概念。进一步地阐述了膨胀土路基沉降的模糊可靠度的分析方法和步骤,并针对具体工程实例进行了模糊可靠度的计算,结果表明：按强度和稳定性设计原则设计的膨胀土路基沉降的模糊失效概率可能较大。     

“数字成都”的综合数据管理方案

随着信息技术的发展,所管理的数据也发生着重大的变化,从过去仅仅管理结构化数据,至今必须管理多种类型的非结构化数据。这一变化给数据管理带来了挑战。元数据在避免数据的重复性建设以及协调不同数据部门之间的资源共享中发挥着重要的作用,智能代理通过具有一定智能性的搜索策略建模,实现对元数据库的快速检索、数据的快速下载、数据的交互预览和信息缓存机制。同时讨论了基于元数据技术和智能代理技术的“数字成都”数据管理方案。     

灰色聚类法在膨胀土分类中的应用

介绍了灰色聚类法在膨胀土分类中的应用。以南水北调中线工程为例,利用灰色系统理论中的灰色聚类法对膨胀土的胀缩等级做了评判, 结果表明： 用灰色聚类法对膨胀土进行分类,使其分类数学化与定量化,对于解决常规多因子分类中,由于指标交叉而不能归类的问题更有其优越性。     

非饱和膨胀土SWCC研究

研究土体吸力与含水量关系,对于非饱和土的变形和强度问题,有重要的应用价值。利用非饱和土三轴仪对膨胀土进行试验研究,比较系统地分析了矿物成分、孔隙结构、土体应力状态、应力历史等因素对土-水特征曲线的影响。尤其土的矿物成分和孔隙结构是主要的影响因素。综合考虑各种因素的影响,通过室内和野外吸力量测,对土-水特征曲线进行拟合、比较,建立了幂函数模型。由土-水特征曲线可知,室内干湿循环土-水特征曲线具有明显的差异性,野外土-水特征曲线的差异性不明显,并与室内浸湿曲线相似。将野外曲线和浸湿曲线结合起来,推算非饱和状态下土的渗透性、抗剪强度等指标,可以较好地解决岩土力学问题。     

改良膨胀土筑堤技术研究

利用改良膨胀土作为高速公路路堤填筑材料是宁淮高速公路需要解决的主要问题。尽管室内试验论证可以用石灰改良膨胀土性质,但现场石灰改良土施工还要解决三大问题：石灰拌和均匀性和石灰含量的检测问题、现场压实方法和压实度控制问题、现场压实改良土的胀缩性和强度是否满足高等级公路路床和路基的要求问题。结合宁淮高速公路先导段施工,设计了试验段进行现场试验。试验结果表明,通过合理的施工工艺、有力的质量控制,改良膨胀土能够满足设计要求。改良土已经不具有膨胀土性质,胀缩性低,CBR强度高,是良好的路堤填筑材料。     

南阳膨胀土的工程地质特征和填筑适宜性

施工阶段的工程地质调查发现,宁（南京）西（西安）铁路内乡-镇平段南阳膨胀土成因类型上不仅有第四系冲积洪积粘土,而且发育上第三系湖相沉积粘土。不同成因的膨胀土具有不同的空间分布特征和工程性质,X射线衍射测试表明,南阳膨胀土的主要膨胀性粘土矿物是伊利石/蒙脱石混层矿物。物质组成和物理化学性质差异导致击实土在含水量变化条件下膨胀力和膨胀变形有明显的差别;对同一种膨胀土材料,其击实含水量越小,膨胀性越强,甚至含水量降低1 %～2 %,膨胀力就可以增加到200 %以上;击实膨胀土的直剪强度受到钙质结核含量的影响,对于膨胀势为高或强的膨胀土,结核含量小于15 % 时,经过干湿循环后直剪强度衰减量为40 %～65 %,结核含量为25 %～30 % 的强膨胀土直剪强度衰减量则低于30 %;对膨胀土的地质特征、工程性质、击实土的膨胀性和直剪试验结果进行分析,探讨其用于填筑铁路路基的适宜性,进行了填筑适宜性分级。依据研究成果制定的路基施工工艺取得了比较理想的工程效果     

加固膨胀土路堑边坡中框架梁的内力计算

锚杆框架梁是一种较好的加固膨胀土路堑边坡方式,但其设计理论依据仍不统一,未形成成熟的规范,多依靠工程经验。Winkler地基梁和半无限弹性体理论被用来计算框架梁的内力,在Winkler假设的前提下,着重分析了现浇梁和预制梁在不同长度条件下的内力分布。结果表明：框架梁的设计完全依据膨胀力是欠合理的,建议采用Winkler地基梁和半无限弹性体理论计算框架梁的内力,并结合工程实例,提出了相关的建议。