伊犁黄土湿陷变形特性研究

湿陷是黄土地区建筑物发生破坏的重要原因,伊犁黄土厚度大、湿陷性强烈,且天然密度小、含水率低极适合湿陷变形研究。通过单线法试验研究伊犁黄土的湿陷变形特性随含水率、干密度、深度及压力变化关系,通过双线法湿陷试验研究不同初始含水率对伊犁黄土湿陷特性的影响规律。结果表明:伊犁黄土湿陷强烈,浅层处湿陷性较严重,湿陷系数随着深度的增加而减小;一定深度下,伊犁黄土的湿陷系数随压力的增加呈增大的变化趋势,初始含水率小于8.6%时,湿陷系数与压力的关系近似呈S型曲线关系,初始含水率大于9.4%时,湿陷系数与压力的关系曲线出现峰值。伊犁黄土具有强烈的湿陷性,在不同深度、压力和初始含水率情况下表现出不同的湿陷性和湿陷敏感性,研究伊犁黄土湿陷变形特性,可为湿陷性黄土地区黄土研究和工程建设提供参考借鉴。     

伊犁黄土湿陷变形特性研究

湿陷是黄土地区建筑物发生破坏的重要原因,伊犁黄土厚度大、湿陷性强烈,且天然密度小、含水率低极适合湿陷变形研究。通过单线法试验研究伊犁黄土的湿陷变形特性随含水率、干密度、深度及压力变化关系,通过双线法湿陷试验研究不同初始含水率对伊犁黄土湿陷特性的影响规律。结果表明:伊犁黄土湿陷强烈,浅层处湿陷性较严重,湿陷系数随着深度的增加而减小;一定深度下,伊犁黄土的湿陷系数随压力的增加呈增大的变化趋势,初始含水率小于8.6%时,湿陷系数与压力的关系近似呈S型曲线关系,初始含水率大于9.4%时,湿陷系数与压力的关系曲线出现峰值。伊犁黄土具有强烈的湿陷性,在不同深度、压力和初始含水率情况下表现出不同的湿陷性和湿陷敏感性,研究伊犁黄土湿陷变形特性,可为湿陷性黄土地区黄土研究和工程建设提供参考借鉴。     

工程引水渠线基础土样湿陷性试验

黄土湿陷是指黄土在一定压力、浸水及渗流长期作用下,产生压缩、湿陷及渗透溶滤的全过程。针对尼勒克县境内某引水式发电站工程渠线段黄土沿深度方向物理、力学性及化学性的变化规律进行探讨,并对黄土地基湿陷性变形特性做出简单的评价。     

含水率和密度对伊犁黄土湿陷系数的影响

【目的】研究不同干密度和含水率对伊犁黄土湿陷性的影响,为类似黄土区填土工程设计提供试验数据。【方法】以伊犁黄土为研究对象,利用YS-I高压固结仪对5种含水率(6.6%,12.5%,14.1%,18.2%,21.0%)和5种干密度(1.24,1.31,1.39,1.47,1.55g/cm~3)的黄土试样进行完全正交湿陷试验,选用双线法测定不同含水率和干密度下黄土的湿陷系数,研究压缩变形和湿陷变形占总变形的比例以及湿陷系数的变化,并与西安、兰州地区黄土的湿陷性进行比较。【结果】在干密度相同的条件下,伊犁黄土压缩变形占总变形的比例随着压力增大表现出的变化趋势不尽相同,在高压力(400kPa以上)时逐渐增大,是变形的主导因素;在低含水率(6.6%)和低压力(200kPa以下)条件下,湿陷系数随着干密度的增加而减小,但在高含水率和高压力条件下,湿陷系数随着干密度的增加呈现出先减小后增大再减小的趋势。随着含水率的增加,湿陷变形占总变形的比例逐渐降低,湿陷系数的敏感性降低;当干密度大于1.47g/cm~3且上覆压力小于100kPa时,可认为该黄土几乎不发生湿陷。与西安、兰州地区黄土相比,伊犁地区黄土的湿陷性更强。【结论】含水率和干密度对伊犁黄土的湿陷系数具有大的影响,在填筑时尽量提高其压实度,以减弱黄土的湿陷性。     

粉煤灰改良Q3黄土填料变形特性试验研究

为研究粉煤灰改良Q3黄土填料变形特性的效果,进行了不同粉煤灰掺量和养护龄期条件下改良Q3黄土填料的室内压缩与湿陷变形试验。试验结果表明:适量添加粉煤灰能够很好的改良Q3黄土填料的变形特性;粉煤灰改良Q3黄土填料的压缩系数随着粉煤灰掺量和养护龄期的增加而逐渐减小;粉煤灰掺量小于15%时,湿陷系数随着粉煤灰掺量的增加而减小;粉煤灰掺量大于15%时,湿陷系数随着粉煤灰掺量的增加而增加;15%粉煤灰掺量改良Q3黄土填料的湿陷系数随着养护龄期的延长而逐渐减小。试验条件下,粉煤灰改良Q3黄土填料的最优掺量为15%。     

关于黄土和黄土状土湿陷性评价问题

文中首先分析了当前国内对于湿性黄土研究的情况和存在问题。针对提出的问题,文中第一部份提出用变形摸量计算湿陷系数,并从理论推导,导出湿陷系数与变形模量的理论关系。文中第二部份提出在黄土和黄土状土的压缩和湿陷变形计算中如何考虑土的线性特性,阐述了计算程序,最后并作出算例。     

黄土的结构性损耗度

【目的】构建一个描述黄土结构性损耗的参数——结构性损耗度,探讨结构性损耗度的变化规律,并分析结构性损耗度与湿陷系数的关系。【方法】通过分析黄土在荷载和水共同作用下的结构性演化过程,构建结构性损耗度参数,并对甘肃兰州、陕西杨凌两地黄土进行不同含水率条件(5%,12%,18%,26%,33%)下的侧限压缩试验及湿陷性试验,计算结构性损耗度和湿陷度。【结果】土体结构性损耗度大小变化为0~1。结构性损耗度与湿陷系数呈负相关,湿陷度与湿陷系数之间呈正相关。兰州黄土的湿陷度变化为0.003~0.043,杨凌黄土的湿陷度变化为0.001~0.039。【结论】黄土的结构性损耗度随含水率的增大而增大,湿陷系数与结构性损耗度呈负相关。     

原状黄土的地区湿陷特性及其潜在湿陷率

对 3个典型黄土地区的原状黄土样在不同湿度状态下的湿陷特性进行了研究 ,探讨了含水率、干密度、压力对黄土湿陷性的影响规律 ,着重从结构性的角度解释了不同地区间黄土湿陷特性的差异。基于不同地区间黄土湿陷特性的差异这一事实 ,提出了黄土潜在湿陷率的概念。结果表明 ,这一概念可用于对黄土湿陷性的分析 ,并能较好地反映不同黄土种类的结构特性。     

湿陷性黄土地区管道基于应变的设计方法

湿陷性黄土在一定条件下发生自重湿陷,将对沿途管道的安全运行产生一定影响。针对我国典型地区黄土湿陷位移计算方法,建立了湿陷性黄土地区基于管土相互作用原理的管道设计应变计算有限元模型,并提出了管道许用应变的确定方法。以新粤浙管道工程中湿陷性黄土地区埋地管道建设为例对基于应变的设计方法进行分析,得出管道应变分布与位移之间关系,为湿陷性黄土地区管道的设计与安全评价提供了依据。     

水库坝身裂缝的成因及防渗处理

1.土坝坝身裂缝产生的原因土坝裂缝产生的原因有三:一是因筑坝土料失水干缩而产生的干缩裂缝。这种裂缝一般只发生在坝体表面,多呈不规则分布。二是因坝体和坝基的不均匀沉降而产生的裂缝。一般有3种形式:(1)横向裂缝。在坝体表面可见,裂缝的走向垂直或斜交于坝轴线。(2)纵向裂缝。在坝体表面可见,裂缝走向与坝轴线平行。(3)内部裂缝。产生于坝体内部。是坝体内部隐患,须通过对土坝变形的长期观测资料进行分     

坝基计算范围对均质土坝浸润线的影响

【目的】基于稳定渗流理论,分析坝体与坝基不同渗透系数比值时坝基计算范围对浸润线的影响。【方法】采用理正渗流分析软件,对均质土坝坝体与坝基不同渗透系数比值下,不同地基计算范围进行了数值模拟,并运用ABAQUS软件验证模拟结果的可靠性。【结果】在浸润线计算中,对于均质土坝,当坝体与坝基渗透系数的比值≥10时,可以按不透水坝基进行计算;分析浸润线时,坝基的计算宽度沿上游延伸长度建议取1～2倍坝高即可满足精度要求,但对于渗流量计算,此判断标准不适用。【结论】均质土坝处于稳定渗流状态时,坝基计算范围对浸润线的影响仅与坝体、坝基渗透系数的比值有关;随坝体、坝基渗透系数比值的增大,坝基有效计算深度逐渐减小。     

流变效应对面板堆石坝应力变形的影响规律分析

【目的】研究堆石流变效应对面板堆石坝应力变形的影响规律,为预测坝体长期变形规律及应力应变分析提供参考。【方法】结合面板堆石坝工程实际,对堆石料的流变特性、流变计算模型及其有限元计算方法进行了分析与选择,在此基础上,结合国内某高面板堆石坝工程实例,运用三维有限元法,按考虑堆石流变效应和不考虑堆石流变效应2种计算方案,分析了流变效应对大坝应力变形的影响。【结果】流变使坝体及面板的应力变形均呈现增大的趋势,相比较而言,流变对于坝体向上游水平位移的影响最大,对坝体向下游水平位移和坝体竖向位移的影响次之,对面板挠度和面板顺坡向应力的影响则较小;流变对于坝体沉降变形的影响主要发生在堆石填筑后约10个月内;流变引起的附加节点荷载随时间的延长而呈先增大后减小的变化过程,大致在堆石填筑2年以后,流变影响基本消失。【结论】在工程实际中,考虑堆石料的流变效应及其影响是必要的。     

病险水库除险加固方案决策研究

【目的】针对当前病险水库大坝除险加固方案优选理论方法的缺失和不足,提出基于区间数GRA决策与AHP-Entropy主客观综合赋权的除险加固方案决策方法。【方法】考虑决策信息的模糊不确定性,采用区间数表达决策信息,结合GRA决策方法,求解各备选方案对理想最优方案与临界最优方案的灰色关联系数,通过建立最优化模型得出考虑理想最优与临界最优方案的综合关联系数;综合AHP主观赋权与Entropy客观赋权方法对各属性指标进行赋权,对主客观权重建立相对熵最小化优化模型,得出主客观综合权重,进而求解各指标的加权综合关联度,以此对各备选方案进行排序决策,并通过实际算例验证决策方法的合理性。【结果】建立了基于区间数GRA决策和AHP-Entropy主客观综合赋权的病险水库除险加固方案的灰色关联度优选决策方法。实例计算表明,该方法有效地解决了病险水库除险加固方案优选中属性值为区间数的灰色多属性决策及AHP-Entropy主客观综合赋权问题。【结论】所构建的基于区间数GRA与AHP-Entropy主客观综合赋权的除险加固方案决策方法具有一定的合理性,为水库大坝除险加固方案决策提供了一条有效途径。     

黄壁庄水库土坝渗流的有限元分析

我国修建于上世纪五六十年代的水库，经过多年的运行，均存在不同程度的问题，需要对其进行检测、评估。其中，土坝渗流问题是引起土坝破坏的主要原因之一。因此，准确计算土坝渗流的自由面和渗流量是非常必要的。研究利用有限元的方法，对均质土坝的稳定渗流进行了分析，并运用于黄壁庄水库大坝，为今后该大坝的工程管理、安全监控及加固提供了理论的依据。     

小波滤波在大坝观测数据处理中的应用

采用回归分析直接处理大坝观测数据的方法容易受到噪声影响,针对这一情况,提出先对观测数据进行小波滤波,然后再用一元线性回归分析对滤波后信号进行处理的新方法。仿真结果表明,与直接采用一元线性回归分析法相比,该方法得到的待定系数更为准确。     

土质心墙堆石坝应力变形研究

研究了土质心墙坝应力变形计算方法，结合金盆水利枢纽黑河水库大坝的建设，对坝体施工填筑和水库蓄水运行的全过程进行了三维仿真模拟，研究了坝体沉降和心墙中空隙水压力的发展过程，以及心墙拱效应和心墙开裂情况。     

寒冷地区混凝土坝表面保温效果研究

寒冷地区的混凝土坝工程,常采用表面保温措施以避免裂缝的产生。本文对越冬期间保温和不保温时混凝土表面温度进行了计算,并根据碾压混凝土的材料特性,采用三维有限元浮动网格法对寒冷地区某碾压混凝土重力坝在不保温、采用5 cm厚和8 cm厚的聚苯乙烯泡沫板保温3种情况下的温度场和温度应力进行了全过程仿真计算,分析了保温板的保温效果以及不同的保温层厚度的影响。结果表明:对寒冷地区碾压混凝土坝进行表面保温,可以大大提高坝体表面的温度,从而减小坝体的表面温差和最大拉应力,有利于防止坝体表面裂缝的产生。     

麻官塘水库堤坝白蚁蚁群分布型研究

麻官塘水库300 m长的大堤内挖出30个囟土白蚁蚁巢,用聚集强度指数分析各蚁巢在堤段的水平和垂直分布格局,求得麻官塘水库堤坝白蚁水平分布、垂直分布强度指数均是C>1,CA>0,00,表明该水库堤坝白蚁蚁群水平方向和垂直方向分布均是聚集格局。