地下水位升降对红山窑水利工程膨胀砂岩地基变形的影响

通过对南京红山窑水利工程膨胀砂岩胀缩变形的现场试验研究,得到了试样在不同荷载作用下胀缩变形随时间的变化曲线以及地下水位升降对膨胀砂岩地基变形影响的一些基本规律,从而为确定红山窑水利枢纽工程地基处理方案提供理论依据。研究结果表明:地下水位升降对膨胀砂岩地基变形所以有着强烈的影响,其根本原因是含水量的变化。膨胀砂岩的胀缩变形与试样初始含水量及其含水量的变化密切相关,上部垂直压力的大小对膨胀砂岩的胀缩变形也有着强烈的影响。     

双鸭山热电厂膨胀土地基岩土工程评价

膨胀土是一种特殊土,随含水量变化具有遇水膨胀、强度骤减、失水收缩、坚硬而又常有收缩裂隙的高塑性粘土,其胀缩特性主要受其矿物组成成分的控制。膨胀土常给人类的工程活动带来危害,全世界每年因膨胀土造成的经济损失大约为50亿美元以上。本文对双鸭山热电厂地基岩(土)矿物成分、化学成分、胀缩特性等进行了试验研究,结果表明:膨胀土的胀缩特性是以失水收缩为主,并确定了胀缩等级,最后提出了工程建议。     

堆石料干湿循环变形特性试验研究

采用中型三轴试验仪,对堆石料进行了各向等压条件下与偏应力条件下的干湿循环试验,探究堆石料在浸水湿化和排水干燥循环过程中的变形特性以及应力状态对堆石料干湿循环变形的影响。试验结果表明:在各向等压条件下,较低围压时,干湿循环过程中的湿化体变量随围压的增加而增加,较高围压时,不呈现此规律;且湿化体应变主要发生在初次浸水饱和的过程中。偏应力条件下,湿化变形的方向与发生湿化时加载变形的方向一致,而排干过程中变形的方向朝体缩方向发生明显偏转,可能主要发生流变变形;初次浸水湿化变形的变形量非常显著,在试验条件下初次湿化轴变量与总湿化轴变量的比值为75%~95%;较低围压时,初次湿化轴变量随着围压与应力水平的增加而增大,而较高围压时随围压的变化不符合此规律。堆石料试样在干湿循环过程中发生的变形(体应变与轴向应变)随循环次数逐渐增加,并趋于稳定,可用双曲线模型来表示试样干湿循环变形随循环次数的变化。     

冻融循环对风化砂改良膨胀土收缩变形影响研究

本文研究了风化砂改良膨胀土的收缩特性与风化砂掺量、冻融循环次数之间的定性和定量关系。在膨胀土中分别掺入0、10%、20%、30%、40%、50%的风化砂,在经过0、1、3、6、9、12次冻融循环后,在收缩仪上进行收缩指标测试。试验结果表明:在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的线缩率、体缩率、缩限及收缩系数均随冻融循环次数的增大而减小,但变化的幅度各不相同;在同一冻融循环次数下,风化砂改良膨胀土的线缩率、体缩率、收缩系数均随掺砂比例的增大而减小,但其缩限随掺砂比例的增大而增大;在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的线缩率与冻融循环次数之间呈幂函数关系,体缩率与冻融循环次数之间呈二次函数关系。     

硫酸盐干湿循环下带冷缝混凝土能量演化研究北大核心CSCD

为探究硫酸盐干湿循环作用下带冷缝混凝土受荷作用时的能量演化规律,制作了整浇和浇筑间隔0.25 d、0.5 d、1 d、7 d和28 d的带冷缝混凝土,基于单轴压缩实验及能量计算原理,研究了硫酸盐干湿循环对带冷缝混凝土强度和能量演化规律的影响。结果表明:带冷缝混凝土强度及损伤应力和峰值应力处弹性应变能与耗散能均随干湿循环呈先增大后减小的趋势,随着新混凝土与母体浇筑间隔的增加呈现减小的趋势;随着干湿循环次数的增加,损伤应力处储能水平Kad先减小后增加,说明损伤应力处储能水平越高,带冷缝混凝土越容易产生损伤,Kad可以作为混凝土破坏的预警指标。     

土石坝掺砾心墙料的压缩特性研究北大核心CSCD

土石坝施工完成后的坝体沉降变形是工程上重要的关注点。本文选用一种风积土料和一种花岗岩砾石料,对掺砾土料的压缩特性开展试验研究,探讨掺砾比例、应力等级以及压实度对掺砾土料压缩特性的影响规律。试验结果表明:心墙土料掺砾后压缩性有着明显的改善,土料压缩模量随竖向应力的增大而提高,但随着竖向应力的持续增大,压缩模量的增加速度逐渐减小;掺砾比例和压实度均对土料压缩模量有较为明显的影响,随着掺砾比例和压实度的增加,压缩模量基本呈现随之提高的变化规律,但也发现过高的掺砾比例将会因砾石受到竖向应力产生颗粒破碎而使压缩模量降低;掺砾土料的孔隙比随竖向应力的增大而减小,低应力条件下孔隙比减小的速率较快,高应力条件下孔隙比减小速率下降并趋于稳定;结合掺砾后压缩模量的变化规律,对坝体不同高度处心墙掺砾比例的优化调整进行了探讨。     

超临界锅炉水冷壁水动力特性研究

通过对存在热偏差的管子分别进行压降计算,得出压降特性随管子吸热量的变化关系,进而确定水冷壁的流动特性是自然循环特性还是直流特性。     

不同高温循环次数后大理岩单轴压缩力学试验研究

采用岩石单轴压缩试验分别对经历100℃、300℃、450℃、600℃四种温度与1次、10次、20次不同温度循环次数后的的四川锦屏大理岩试样的力学性质进行了研究。试验结果表明:1100℃下高温循环次数对应力应变曲线形状的影响不大,当温度达到450℃以上时,高温循环次数对曲线曲率等参数的影响较大;2随着温度的升高和循环次数的增加,试样破坏形式逐渐由典型的脆性破坏向脆塑性破坏转变;3当温度达到600℃时,随循环次数增加,峰值应力、弹性模量表现出明显的降低趋势,峰值应变表现出明显的升高趋势。     

压实度标准制定的合理性

通过土料干湿法对比试验和环刀取土尺寸效应对比试验, 探讨了影响分层碾压土基垫层 压实度的主要因素, 指出通过击实试验制定土基压实度标准和施工质量检验时应注意的问题, 以及如何确保压实度标准制定的合理性和现场检验的客观性。     

不同高温循环次数后大理岩单轴压缩力学试验研究北大核心CSCD

采用岩石单轴压缩试验分别对经历100℃、300℃、450℃、600℃四种温度与1次、10次、20次不同温度循环次数后的的四川锦屏大理岩试样的力学性质进行了研究。试验结果表明:1100℃下高温循环次数对应力应变曲线形状的影响不大,当温度达到450℃以上时,高温循环次数对曲线曲率等参数的影响较大;2随着温度的升高和循环次数的增加,试样破坏形式逐渐由典型的脆性破坏向脆塑性破坏转变;3当温度达到600℃时,随循环次数增加,峰值应力、弹性模量表现出明显的降低趋势,峰值应变表现出明显的升高趋势。     

干湿循环下红土力学性质劣化的多尺度试验

针对干湿循环下红土力学性质劣化的多尺度效应,开展了重塑红土的压汞试验、扫描电镜试验、细观裂隙试验和三轴剪切试验,分析了土体微细观结构损伤及宏观力学性质劣化规律,探讨了土体力学性质劣化的多尺度机制.研究结果表明:(1)重塑红土微观结构受干湿循环影响损伤明显,土颗粒丰度稍有增加,颗粒多被改造为近圆形和圆形;颗粒定向频率有所...     

压力对膨胀土遇水膨胀的抑制作用

在压缩仪上对不同干密度的膨胀土进行分级浸水增湿和一次性浸水饱和膨胀变形试验,测试了试样在浸水前后不同压力下膨胀变形量的变化过程;初步分析压力抑制膨胀土遇水膨胀的变化规律,并给出通过干密度来初步估算膨胀压力,进而估算膨胀率的线性公式。     

冻融循环下堆石料变形特性与抗剪强度试验研究

反复的冻融循环是在严寒地区影响高土石坝安全的重要问题。本文依托西藏澜沧江如美高心墙堆石坝工程，利用清华大学研制的堆石料风化试验仪，对如美筑坝堆石料进行了不同法向应力条件下的冻融循环试验和直剪试验，研究了冻融循环过程中堆石料的变形与强度特性。试验结果表明，在一个冻融循环周期内，堆石料试样会依次经历“融缩”—“冻缩”—“冻胀”3个典型状态。冻融循环后会使堆石料试样产生较大的回胀变形，可使试样的密实度和抗剪强度有所降低。20次冻融循环后可使试样的就机抗剪强度降低约11.5%到15.4%。     

高寒恶劣环境条件下变电站建构筑物混凝土的耐久性分析

对甘肃省境内工业污染或碳化地区、自重湿陷性黄土湿陷变形地区、干湿循环地区、冻融循环地区、盐渍土侵蚀地区的11座变电站建构筑物的混凝土破坏情况进行了调研,并通过试验分析获得与混凝土耐久性相关的各项技术指标。结果表明：地基土及地下水中的金属、非金属离子浓度均有不同程度的超标,严重影响了混凝土工程的使用寿命,从宏观上表现为混凝土表面出现裂缝、剥落、破损。针对上述问题,根据不同地质条件提出了相关的防治和补救措施,可为甘肃省境内高寒恶劣环境条件下变电站建构筑物耐久性的评价提供理论依据和技术支持。     

土石坝掺砾心墙料的击实特性研究北大核心CSCD

心墙土料的击实特性能够反映实际工程建设时的压实效果。本文选择一种风积土料和花岗岩砾石料,开展不同含水率、不同掺砾比例及不同击实功等条件下的击实特性试验研究,探索掺砾土料击实干密度与含水率、掺砾比例及击实功之间的关系。试验结果表明:随着含水率的增加,掺砾土料的击实曲线呈先增后减的抛物线型关系;随掺砾含量增大,重型击实功条件下掺砾土料的击实干密度呈现先增后减的变化规律;随掺砾含量增大,轻型击实功条件下掺砾土料的击实干密度近似成比例线性增加;对相同掺砾比例的掺砾土料,随击实功能的增大,其击实干密度逐渐增大,并最终趋于收敛。     

松铺覆盖下心墙相变土防冻控温性能试验研究

高黏土心墙堆石坝在负温条件下施工,心墙土料会因短时冻结或冻融而引起压实性能降低,诱发冻胀、融沉、开裂等结构病害,造成强度损失和防渗性能的劣化。常规覆盖保温措施对心墙施工干扰严重,难以实现负温下连续施工,易使工期延长。本文采用黏土中掺入相变材料（phase change material,PCM）作为心墙土料,考虑上层松铺土料覆盖,深入研究下层压实相变黏土料的防冻控温效果。首先通过热学试验,分析了PCM掺量对热学参数的影响机制,并验证了导热系数均质化等效模型的有效性。然后通过控温试验,分析了松铺相变黏土的传热及保温效果。在48 h典型环境温度下,松铺覆盖下4%和8% PCM掺量的相变黏土可施工时间分别延长了22.6 h和24.9 h,在4% PCM掺量下能够达到45.8 h的连续有效施工时长,在8% PCM掺量下可保证连续两天正温下施工。可见,相变材料掺混和上层松铺覆盖结合的防冻控温措施为延长心墙土料冬季施工时间、加快施工进度提供了理论依据和潜在技术途径。     

青藏联网工程冻土地基装配式基础载荷试验研究

为评价青藏交直流联网工程冻土地基杆塔基础稳定性,进行了粗粒冻土地基装配式真型基础在竖向上拔与水平荷载或下压与水平荷载共同作用下的载荷试验,试验基础施工采取与工程基础尺寸、施工工艺和时期一致的原则,根据试验结果,分析了基础极限及破坏状态,研究了荷载与位移关系曲线特征及承载特性,求得试验基础的承载能力及“土重法”上拔角等设计参数的取值。试验研究结果表明,试验荷载作用下粗粒冻土装配式基础因水平位移过大而失稳,荷载与位移关系曲线表现为非陡降型,活动层冻结状态时地基强度及基础承载性能优于融化状态,粗粒冻土地基上拔角大于13°,装配式基础承载力满足设计要求。     

微生物拌和渗滤砂土固化试验研究

河道崩岸现象频发,严重威胁河流航运和两岸人民的生命安全。微生物矿化技术作为一种新型的土体改良技术,在河道护岸方面具有一定的应用前景。本文选用3种不同颗粒粒径范围的砂土进行微生物拌和渗滤固化,并基于无侧限抗压强度试验、碳酸钙含量、崩解率及吸水率测试,分析颗粒粒径、渗滤次数及拌和配比对微生物固化效果的影响,探究拌和法和渗滤法结合的固化机制。研究结果表明：拌和法在砂土试样中生成的碳酸钙大多起填充作用,胶结程度较低,而后续渗滤固化能够显著改善土体特性。拌和配比为2:8、粒径为0.3 ~ 0.6 mm时试样的固化效果较好,抗压强度最高可达1.86 MPa;试样的碳酸钙含量和抗压强度随渗滤次数增加呈非线性增长,而强度上限随粒径增大呈上升趋势。试验得出崩解率最低为2%,吸水率最低降至9.26%,较一般黏性土而言,固化试样抵抗水的侵蚀性较强且具有一定的渗水性,在河道护岸及施工工艺方面具有一定应用价值。     

心墙胶结砾质土力学性能及耐久性试验研究

如何有效改善心墙拱效应是高心墙堆石坝建设中亟需解决的重要问题。通常采用砾质土以提高心墙的变形模量,但对于300 m级高坝,砾质土心墙拱效应仍较为明显,而更多掺砾,可能会导致心墙防渗性能下降。本文研究常见的三种固化剂掺加下胶结砾质土作为高心墙坝料的可行性,分析了固化剂类型和掺量对胶结砾质土力学性能和耐久性能的影响,利用扫描电镜分析了不同胶结砾质土性能差异的原因。试验结果表明,HAS?胶结砾质土表现出了更高的抗压抗拉强度、更大的变形模量和更好的韧性,且抗渗性和抗冻性最优,致密性高。故将HAS胶结砾质土作为高心墙坝料,可在不增加掺砾的情况下提高心墙的变形模量,有助于降低心墙拱效应,为超高心墙堆石坝心墙坝料选择提供一种新的可能。