饱和黄土

摘要： 饱和黄土在不同外荷载作用下其液化机理具有显著差异。为研究饱和黄土动态液化和静态液化机理的差异性,基于室内动三轴试验和静三轴试验,研究岷县永光饱和黄土动态液化后的动应力与轴向动应变关系、动孔隙水压力比与轴向动应变关系,分析其静态液化后的偏应力与轴向应变关系、孔隙水压力比与轴向应变关系,并结合液化前、后的SEM试验结果,研究动、静态液化对饱和黄土结构特征的影响,探讨两种液化机理的差异性。研究结果表明:饱和黄土在循环动荷载作用下,土骨架强度逐渐丧失,孔隙变形不断发展,从而导致孔隙水压力上升,直至出现具有流滑特征的动态液化;而在单调静荷载作用下,土体内的架空孔隙逐渐被压缩,落入孔隙中的土颗粒重新排列、组合,从而导致孔隙水压力增加,直至出现静态液化;动态液化后饱和黄土的表观孔隙面积比静态液化后的更小,孔隙均一性比静态液化后的更好,孔隙排列比静态液化后的更无序,孔隙结构相对于静态液化后更加复杂;两种液化机理的差异性主要表现在加载导致的细观结构变化过程差异引起的孔隙水压力增长模式不同。研究结果可为黄土地区液化灾害及液化诱发滑坡灾害的防治提供理论依据。

摘要： 以兰州市轨道交通1号线穿越饱和黄土区桥梁桩基工程为研究背景,采用室内模型试验研究桩基托换技术,分析原桩和托换桩轴力的变化规律,观测沉降.结果发现:承台的存在使得托换桩的整体沉降小于原桩,符合地表沉降规范要求;托换桩桩身轴力小于原桩,该桩基托换方案满足桩基承载力要求;承台荷载分担比与荷载总量正相关,荷载为3 kN时承台荷载分担比为15.12％,荷载为33 kN时承台荷载分担比为22.34％.

摘要： 南水北调中线穿黄工程退水洞具有埋深大、地下水位高、地层复杂、地层渗透系数小等特点,采用矿山法开挖施工难度大,易发生塌方。借鉴顶管原理,设计制造一种改进型顶管机,并顶管的壳体结构、推进系统进行力学分析。分析结果表明:顶管壳体最大应力为120 N/mm^(2),小于钢板设计强度;壳体位移最大位移为9 mm,最小安全系数为1.787;总需推力计算值为8075.2 kN,系统总推力为15072 kN,大于总需推力;推进系统后靠受力满足要求,无压杆稳定性问题。总结了改进型顶管施工关键技术,证明改进型顶管在饱和黄土隧洞开挖施工中可行。

摘要： 为研究1920年海原地震中石碑塬地区液化滑移灾害的形成机制、滑移特征及滑移距离,对石碑塬液化滑移区进行钻孔勘探、取样以及探槽开挖.分别对钻孔及所取试样进行剪切波速测试及颗粒分析、室内动三轴试验,得出石碑塬液化滑移区地层分布情况、震时液化土体层位以及不同地震烈度条件下砂质黄土层的液化情况.综合分析钻孔勘探、颗粒分析、动三轴试验结果,揭示出海原地震中石碑塬黄土地层液化滑移灾害的形成机制:砂质黄土层液化后在自重应力以及地震力的共同作用下"托浮"第一古土壤层以及上部"粉尘化"的非饱和黄土层沿缓斜坡运动,并利用液化滑移地层滑距公式对滑移距离进行估算,得到结果为223.35 m,与实际情况较为相符.研究结果可为黄土地层液化滑移灾害的预防提供一定的借鉴意义.

摘要： 西安城区属于湿陷性黄土地区,黄土孔隙较大,受地下水浸泡影响,易发生软化现象.随着城市建设发展、地下空间开发,基础埋深逐渐加大,大量建(构)筑物基础位于第一层Q2饱和黄土,该层的工程性质是勘察工作评价重点,本文以西安地铁勘察为载体,通过已有试验、测试资料对该层物理力学、剪切强度及承载力等进行分析,同时也对该层在工程建设中的影响进行简略论述.结果 表明:该层可分为两个亚层,孔隙比大于0.8土层主要呈软塑状态,承载力110～130 kPa,孔隙比小于0.8土层以可塑为主,承载力140 ～170 kPa.

摘要： 为研究1920年海原地震中石碑塬地区液化滑移灾害的形成机制、滑移特征及滑移距离,对石碑塬液化滑移区进行钻孔勘探、取样以及探槽开挖。分别对钻孔及所取试样进行剪切波速测试及颗粒分析、室内动三轴试验,得出石碑塬液化滑移区地层分布情况、震时液化土体层位以及不同地震烈度条件下砂质黄土层的液化情况。综合分析钻孔勘探、颗粒分析、动三轴试验结果,揭示出海原地震中石碑塬黄土地层液化滑移灾害的形成机制:砂质黄土层液化后在自重应力以及地震力的共同作用下“托浮”第一古土壤层以及上部“粉尘化”的非饱和黄土层沿缓斜坡运动,并利用液化滑移地层滑距公式对滑移距离进行估算,得到结果为223.35 m,与实际情况较为相符。研究结果可为黄土地层液化滑移灾害的预防提供一定的借鉴意义。

摘要： 利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪对兰州的重塑黄土进行了常剪应力不排水剪切试验,研究孔压增速对饱和黄土应力和应变特性的影响.结果表明,在孔压增加的初始阶段,试样不产生或只产生微小的轴向应变;随后,轴向应变随孔压的增加开始逐渐发展;当孔隙水压力达到一定程度后,轴向变形加速发展,试样表现出剧烈的变形特征.在孔压增加过程中,起初偏应力变化不大,当孔压增加至一定水平后,偏应力无法维持恒定.随着孔压增速由0.25 kPa/min向4.00kPa/min增加,试样进入急剧变形阶段的临界孔压从82 kPa增加至89 kPa,试样强度劣化的临界孔压从82 kPa减小至74 kPa,试样表现出在更高的孔压下发生变形而在更小的孔压下发生强度劣化.

摘要： 以兰州地铁一号线一期工程东岗站浅埋大断面区间隧道为例,考虑应力和渗流场共同作用,构建三维数值分析模型,对饱和黄土地层中大跨区间隧道双侧壁导坑法施工过程进行三维数值模拟分析,获得了孔隙水压力、围岩及初期支护应力、地表及洞壁位移、支护内力的分布特征,为饱和黄土地层中浅埋大断面区间隧道施工提供技术参考.

摘要： 通过对黄土高原不同微结构分区的黄土进行微结构电镜扫描试验和饱和状态下的动三轴液化试验,以及相同物性状态下兰州原状与重塑黄土液化的对比试验,得出了饱和黄土结构性对抗液化强度的影响规律,定性定量分析了微结构类型对饱和黄土动残余变形特征的影响关系,并通过分析不同地区黄土的动应力动残余应变,得出了不同微结构特性黄土动残余变形发展的机制.研究结果表明:饱和黄土的抗液化强度与其结构性有关,重塑过程中由于颗粒重组和颗粒间胶结作用的减弱,导致土体的抗液化强度降低;饱和黄土液化时动残余变形随着振次增加呈指数关系增加,拟合参数主要受控于黄土的密度和塑性指数,动残余变形的增长与微结构特性关系密切,结构强度越高的黄土动残余变形增长越缓慢;不同微结构特性的黄土液化时动残余应变发展机理不同,胶结性较弱的黄土动残余变形可划分为黏弹塑性和塑性阶段,胶结性较强的黄土液化时依次产生黏弹塑性、黏塑性和塑性变形.

摘要： 对目前国内外黄土地震液化领域的主要研究进展进行了总结分析,并对进一步的研究提出了相应的建议.基于不同的试验手段,从动变形特性和动孔隙水压力特性两个方面,说明了动荷载作用下饱和黄土的液化特性.较为系统的总结了饱和黄土地震液化的机理及液化-滑移的产生机制.总结分析了基于室内试验和现场原位测试的饱和黄土地震液化判别方法和地基抗液化处理技术.总结未来饱和黄土地震液化研究的主要方向是:(1)运用先进的试验手段开展饱和黄土地震液化特性研究;(2)考虑地震作用的复杂性和黄土物性参数的耦合作用,深入探讨饱和黄土地震液化机理;(3)通过工程实践,提出具有普适性的饱和黄土场地地震液化判别的标准化方法.

摘要： 对重塑饱和黄土进行静、动力三轴试验,探讨了饱和黄土的静、动力特性.根据静力试验结果分析了饱和黄土静强度的变化规律,建立了饱和黄土的双曲线模型,并推导出其邓肯-张模型参数供本地区工程建设及数值分析参考使用.根据饱和黄土振动三轴试验结果,给出了其在等压固结与非等压固结条件下的动强度变化规律.在对饱和黄土动强度分析的基础上对其进行归一化处理后,建立了饱和黄土静、动强度相关性的经验公式,利用该公式可以实现采用饱和黄土的静力强度参数推求其动强度,从而达到减少场地动力稳定性分析中试验工作量的目的.

摘要： 利用装有压电陶瓷弯曲元的双向振动三轴仪对饱和黄土进行了循环荷载试验,并根据静力固结条件下黄土的动剪模量发展规律建立了基于哈定方程的拟合曲线；将循环荷载作用下的动剪模量与静力固结下的动剪模量进行了对比研究,并根据轴向应变的发展规律,确定了以上2种条件下动剪模量产生差异的原因:试样结构性破坏,土颗粒重排列,土体具有很高的敏感性.对于振动过程中的暂停对试验的影响进行了研究,认为由于暂停时间很短,可以忽略这种影响.在振动结束后,对试样在原压力下重新进行固结,结果表明,固结完成后,试样的动剪模量增大,且增大幅度随着密度的增加而变小.

摘要： 根据饱和黄土在动荷载振动作用下的试验结果提出了以黄土的3%应变为主要考虑因素的液化破坏标准。试验表明：在固结不排水的动三轴试验中，黄土结构连接强度随循环次数的增加而逐渐丧失，体积收缩，在不排水条件下转化为孔隙水压力的上升和有效应力的下降，最终可能出现“初始液化”和“循环活动性”现象。3%轴应变一定出现在“初始液化”前；3%轴应变后应变大幅增加，孔压有可能达到初始有效固结围压，也有可能在“初始液化”前破坏。3%轴变形是黄土稳定变形和大幅变形的临界点。

摘要： 以甘肃省引洮工程总干渠15#引水隧洞施工实践为例，分析了隧洞所在标段饱和黄土的主要工程地质条件，着重研究了在隧洞施工过程中遇到的围岩塌方、拱架变形、涌水等不良地质现象并提出了预防和处理措施，并且通过对桩号为105+166安装的围岩变形观测试验数据分析得到了饱和黄土隧洞变形的一般规律，为施工中何时进行二次支护提供科学的依据。

摘要： 通过对饱和黄土的强夯置换工程实例的研究,论证强夯置换法处理饱和黄土地基的有效性,对施工参数合理选择,控制置换率,可以有效地改善地基各项物理力学性能,满足工程对地基承载力及变形的要求。

摘要： 利用动三轴仪对原状黄土饱和后的试样进行了排水条件下的动载荷试验,分析了排水条件下土样的变形、孔压、应力应变滞回圈特点及试验前后微观结构的变化.动三轴试验分析结果显示,与不排水条件下的3个明显的变形阶段相比,排水条件下的变形阶段明显不同;排水条件下动三轴试验过程中孔压整体处于稳定水平;在振次N=1、N=50、N=100下的应力应变关系形成的滞回圈形状相差不大,但与传统的椭圆形滞回圈相似度不高.通过对扫描电镜试验和压汞试验的微观结构结果分析显示,试验前后土样的微观结构、颗粒之间的接触和孔隙的大小等都发生了明显改变.微观试验结果分析得出了动三轴试验前后土颗粒间的变化为:由相对松散状态转变为相对密实状态,由支架接触、接触面积较小变为镶嵌接触为主、接触面积增大;孔隙孔径的变化上,试验前后不同孔隙孔径所占的百分含量明显发生了变化,尤其大孔隙的变化最为明显,土样中的大孔隙明显减少,微、小孔隙增多.

摘要： 利用动三轴仪对原状黄土饱和后的试样进行了排水条件下的动载荷试验,分析了排水条件下土样的变形、孔压、应力应变滞回圈特点及试验前后微观结构的变化.动三轴试验分析结果显示,与不排水条件下的3个明显的变形阶段相比,排水条件下的变形阶段明显不同;排水条件下动三轴试验过程中孔压整体处于稳定水平;在振次N=1、N=50、N=100下的应力应变关系形成的滞回圈形状相差不大,但与传统的椭圆形滞回圈相似度不高.通过对扫描电镜试验和压汞试验的微观结构结果分析显示,试验前后土样的微观结构、颗粒之间的接触和孔隙的大小等都发生了明显改变.微观试验结果分析得出了动三轴试验前后土颗粒间的变化为:由相对松散状态转变为相对密实状态,由支架接触、接触面积较小变为镶嵌接触为主、接触面积增大;孔隙孔径的变化上,试验前后不同孔隙孔径所占的百分含量明显发生了变化,尤其大孔隙的变化最为明显,土样中的大孔隙明显减少,微、小孔隙增多.

摘要： 利用动三轴仪对原状黄土饱和后的试样进行了排水条件下的动载荷试验,分析了排水条件下土样的变形、孔压、应力应变滞回圈特点及试验前后微观结构的变化.动三轴试验分析结果显示,与不排水条件下的3个明显的变形阶段相比,排水条件下的变形阶段明显不同;排水条件下动三轴试验过程中孔压整体处于稳定水平;在振次N=1、N=50、N=100下的应力应变关系形成的滞回圈形状相差不大,但与传统的椭圆形滞回圈相似度不高.通过对扫描电镜试验和压汞试验的微观结构结果分析显示,试验前后土样的微观结构、颗粒之间的接触和孔隙的大小等都发生了明显改变.微观试验结果分析得出了动三轴试验前后土颗粒间的变化为:由相对松散状态转变为相对密实状态,由支架接触、接触面积较小变为镶嵌接触为主、接触面积增大;孔隙孔径的变化上,试验前后不同孔隙孔径所占的百分含量明显发生了变化,尤其大孔隙的变化最为明显,土样中的大孔隙明显减少,微、小孔隙增多.

摘要： 一种饱和软黄土隧道分部降水‑支护综合施工方法，首先以外降水井配合止水帷幕进行全局降水，再对隧道展开分台阶、分部降水、开挖、支护施工循环，循环短而有序，“喷锚网”组合的初期支护强而有力；外降水井兼顾降水和观测作用，方便实时掌控地下水位的情况；考虑到软黄土地层中隧道拱脚易塌陷失稳，再对隧道拱底土体采用沉管砂石桩进行加固，遵循“超前降、分部挖、短进尺、强支护、快循环”形成一整套科学合理的综合降水‑支护施工方法，先一步降水改善饱和软黄土的工程性质，配合着适时的开挖与恰当的支护措施，能够提高周围土层稳定性、降低地表总沉降和差异沉降、减缓隧道基底地层沉降固结速率，具有步序紧凑、合理的优点，使饱和软黄土地层的工程性质得到改善，保障了隧道施工的安全与有序进行。

摘要： 本申请涉及建筑施工装备技术领域，尤其涉及一种饱和软黄土地层旋挖钻头及旋挖机，其包括钻筒和至少一把边刀；边刀靠近钻筒钻进端设置，边刀与钻筒的外周侧之间的间距由靠近钻筒安装端一侧至远离钻筒安装端一侧逐渐增大，边刀所在平面与钻筒钻进端的端面之间的夹角度数处于60°至65°之间，边刀与钻筒的外侧壁连接。本申请中涉及的饱和软黄土地层旋挖钻头，通过边刀，实现刮削孔壁从而增大孔径的效果，在饱和软黄土地层中旋挖相同孔径的桩基孔时，钻筒的筒径可以更小，从而增大钻筒外侧壁与孔壁之间的间隙，降低流泥充满钻筒外侧壁与孔壁之间的间隙的可能性，在提钻过程中不易形成“活塞”效应，降低塌孔概率。

摘要： 本实用新型公开了一种饱和软黄土地区基坑降水结构，包括基坑，基坑的底部设有基础，基坑上的坡脚的内侧且位于基础外侧四边设有排水沟，排水沟的上设有集水井，集水井为矩形集水结构，每个集水井内均设有抽水管，抽水管连接的抽水泵将集水井内的水抽出至施工区域之外，在基坑坑底四边设置排水沟，坡脚由渗水的情况，可以插打一些钢管，将水引流至排水沟内，在排水沟的四角或者在排水沟上间隔30‑40m设置集水井，集水井内用水泵把积水抽出，抽出到施工区域之外，整体的降水结构简单，施工布局方便，且降排水效果好。

摘要： 本实用新型属于规则原状黄土基本物理指标测定领域，公开了一种原状黄土试样给水度、持水度及饱和容水度的测定装置，包括第一支架、漏斗架、第一滴定管、蝴蝶夹、第二滴定管、第二支架、第一三通管、第二三通管以及第三三通管；漏斗架一端固定在第一支架上，另一端上设置漏斗，漏斗顶端设置支撑管，支撑管内底部设置渗透石，蝴蝶夹固定在第二支架上，第一滴定管和第二滴定管分别与蝴蝶夹的两端连接；第一三通管的第三端上设置第一开关，第二端上设置第二开关；第二三通管的第一端上设置第三开关；第三三通管的第一端上设置第四开关，第三端上设置第五开关。不扰动土样，可快速的测定给水度、持水度和饱和容水度，工作效率高，装置灵活可以拆卸。

摘要： 本发明公开了一种测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置，包括管道，管道位于土箱中，土箱的侧面均设置成网格状；土箱上设置有支撑架，支撑架上安装有供水箱，供水箱通过水管连接有花洒。该装置可以清晰地看出水流与黄土中关系，明确的看出水流在黄土中的运动状况、运移形式及其存在方式。模拟在原始状态的堆积黄土，渗流水的横向渗透速度与纵向渗透速度有明显的直线关系，而渗流纵向速度大于横向速度。可以看出水流在管道周围如何渗流的，对其管道的稳定造成的影响。通过使用两种不同材料的管道，得出在非饱和黄土中渗流水对不同材料的管道的影响不同和管道与周围黄土的关系。

摘要： 本发明公开了一种饱和黄土隧道的双侧壁洞真空降水施工方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、在隧道开挖面与掌子面之间从上到下设置不少于三排的超前真空降水井，每口超前真空降水井均通过集水管与排水总管接通；步骤2、将真空泵与步骤1中的排水总管接通，抽吸掌子面前方土体内水分直至降水标准要求后，记录抽水量，开始采挖隧道；步骤3、采用双导洞法开挖隧道；步骤4、隧道开挖过程中重复步骤1‑3直至完成隧道采挖工作。解决了现有技术中存在的饱和黄土隧道施工过程中，容易渗透涌水的问题。

摘要： 本发明公开了一种降雨入渗下非饱和黄土边坡渗流控制方程计算方法，包括：1、根据黄土边坡在降雨入渗条件下破坏影响因素，通过合理假设，建立了水平坡面和倾斜坡面黄土边坡渗流场分析模型，通过多孔介质理论和水力学理论得到了二维非饱和黄土渗流的控制方程。2、将竖向降雨方向和水平方向的坐标系转换为沿斜坡坡面方向和垂直于坡面方向，得到经过坐标转换和简化后的非饱和黄土渗流控制方程。3、依据土水特征曲线、渗透系数方程和达西定律，推导出了在降雨过程中黄土边坡内部瞬态含水率的解析解，确定了雨水入渗深度及饱和入渗深度。本发明的效果是解决了雨水入渗边坡的渗流场解析计算困难和非饱和土的计算参数不准确。

摘要： 本发明一种可控制应力状态的非饱和黄土渗透系数曲线测试装置，包括电脑、加载架、加载杆、电子位移计、套筒、仪表盘支架、水阀、多孔金属加载板、亚克力空心桶、测试土柱、三针式金属探头、张力计、底座、电压信号采集器、马氏瓶、稳压电源、塑料桶和电子秤；所述的亚克力空心桶设在底座上，所述的测试土柱设在亚克力空心桶内，测试土柱的上下两端均设有透水石，测试土柱上端的透水石上方设有多孔金属加载板，所述的多孔金属加载板与亚克力空心桶顶部之间留有空腔；本发明功能齐全、测试精度高、操作方便、响应快捷，对评估非饱和黄土渗透以及湿陷性，解决黄土地区因雨水入渗导致的工程建设问题具有重要的价值。

摘要： 本实用新型公开了一种测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置，包括管道，管道位于土箱中，土箱的侧面均设置成网格状；土箱上设置有支撑架，支撑架上安装有供水箱，供水箱通过水管连接有花洒。该装置可以清晰地看出水流与黄土中关系，明确的看出水流在黄土中的运动状况、运移形式及其存在方式。模拟在原始状态的堆积黄土，渗流水的横向渗透速度与纵向渗透速度有明显的直线关系，而渗流纵向速度大于横向速度。可以看出水流在管道周围如何渗流的，对其管道的稳定造成的影响。通过使用两种不同材料的管道，得出在非饱和黄土中渗流水对不同材料的管道的影响不同和管道与周围黄土的关系。

摘要： 本实用新型公开了一种饱和黄土地区高速铁路帮宽路基结构，属于高速铁路帮宽路基结构技术领域，该帮宽路基结构包括既有复合地基和设置在既有复合地基上部的既有路基，还包括设置在既有复合地基一侧的高压旋喷桩复合地基，高压旋喷桩复合地基的上部设置有新建路堤，新建路堤与既有路基的结合面为阶梯型，既有路基的坡脚处排式布置有应力释放孔，高压旋喷桩复合地基与新建路堤的结合处还夹铺一层桩顶碎石垫层。通过设置应力释放孔、高压旋喷桩复合地基、桩顶碎石垫层等结构，并且将新建路堤与既有路基的结合面设置为阶梯型，避免了新建‑既有间的不协调变形，同时保证了新建路基结构受力与变形控制。