摘要：为研究在冻融循环条件下影响聚丙烯纤维–粉煤灰改良黄土的因素;探究粉煤灰掺量和PP纤维掺量对冻融循环作用下黄土抗剪强度特性的影响,并建立黏聚力和内摩擦角估测模型。实验结果表明:粉煤灰掺量和PP纤维掺量的增加,能显著提高土体抗剪强度。粉煤灰掺量为20%和PP纤维掺量为0.5%时的改良黄土抗剪性能最优。随着粉煤灰和PP纤维掺量的增加,内摩擦角和黏聚力先增后减,其中黏聚力增长较为显著,最大增幅分别为22.4%和15.1%,内摩擦角增幅均相对较小。基于此,建立考虑PP纤维与粉煤灰掺量影响的PP纤维–粉煤灰改良黄土抗剪强度参数预测模型,为季冻区改良黄土路基工程设计提供参考。

摘要：通过制备重塑PP纤维–粉煤灰改良黄土试样进行室内直剪试验,探究冻融循环与含水率对改良黄土抗剪强度的影响,并建立改良黄土抗剪强度预估模型。实验结果表明:随着冻融循环次数和含水量增加,改良黄土黏聚力和内摩擦角均呈降低的趋势;冻融循环3次后,黄土内部新的平衡、强度趋于稳定,其中黏聚力降低约47%;随着含水率由13%增至25%,黏聚力降幅达40%,内摩擦角降幅相对较小。基于此,建立考虑冻融循环与含水率影响的PP纤维–粉煤灰改良黄土抗剪强度参数预测模型,为季冻区改良黄土路基工程设计提供参考。

摘要：以宁夏某浅埋黄土隧道塌方事故为依托,首先讨论分析浅埋黄土隧道的塌方破坏机理及模式,然后根据现场塌方情况,分析案例隧道塌方原因并提出处置方案,最后通过数值模拟和现场监测对其处置效果进行评价。结果表明:黄土自身的易灾性、不良地形地势、浅埋隧道施工扰动以及强降雨入渗共同导致隧道上方围岩形成一定范围的黄土软弱湿陷带,原隧道支护结构无法抵抗劣化后的围岩,围岩变形和结构受力均大幅增加,其中拱顶沉降增大了91.8%,拱肩处初支正弯矩增大了60.7%;黄土地层开挖面失稳破坏可分为掌子面到达软弱湿陷带的失稳破坏和穿越整个软弱湿陷带的失稳破坏两种模式;结合有限元模拟和现场监测验证,“临时支护系统+换拱+超前中管棚注浆加固”的综合防塌方处置技术应用效果显著。

摘要：采用基于核磁共振技术的瞬时截面法开展黄土的非饱和渗透试验,研究干、湿两种不同路径下黄土的渗透特性;通过分析渗流过程中孔隙水的分布变化情况,从微观层面探讨干、湿路径下非饱和黄土的渗透机理。结果表明:在吸湿和脱湿的过程中,黄土渗透特性的变化规律存在较大差异,非饱和渗透系数与体积含水率的关系曲线存在一定的滞回性,饱和度较高时,吸湿路径下的非饱和渗透系数大于脱湿路径;在整个渗流过程中,孔隙内的水分迁移存在一定的主次关系,在吸湿阶段,水分优先填充孔径较小的孔隙,而在脱湿阶段,孔径较大的孔隙优先排水;孔隙水的分布是影响黄土非饱和渗透的重要因素,赋存在较大孔隙内的水分对渗透系数的影响居主导地位,而赋存在较小孔隙内的水分对土样渗透的影响则相对较小。

摘要：黄土的湿陷性是很重要的工程特性,其机理十分复杂。随着蒙西黄土地区的工程建设日益增多,其湿陷变形特性越来越受到重视。以蒙西地区典型黄土地区—包头地区为研究区域,统计了该地区近十个工程200多个黄土室内试验样本数据,运用数理统计方法分析黄土湿陷性的影响因素,确定了以含水率、干重度、孔隙比、饱和度、塑性指数、埋深作为黄土湿陷性预测的多元因素。在此基础之上,利用主成分分析法(PCA)消除影响因素之间的重合度,使重新组合的各因子之间相互独立,运用人工神经网络(ANN)进行预测模型训练,最后用实际案例工程数据验证对比预测模型的准确性,湿陷量的实测值和预测值的相对误差分别为-12.5%、-10.4%,湿陷等级均一致,结果表明该分析方法在类似地区的工程实践中,可作为重要参考依据。

摘要：掌握黄土地层地铁车站洞桩法施工竖向土压力的分布规律对于该地层车站的设计和施工至关重要。以西安地铁某车站为工程背景,基于数值模拟,分析洞桩法施工过程中竖向土压力的变化规律,以及导洞的不同施工顺序对竖向土压力分布的影响,并与现场实测数据进行对比分析,结果表明:(1)上层边导洞拱脚处竖向土压力约为拱顶处竖向土压力的1.26倍,中间导洞拱脚处竖向土压力约为拱顶处竖向土压力的1.16倍,表明中间导洞B、C拱顶受力更为均匀。(2)相较于同层导洞开挖顺序,上下层导洞开挖顺序对导洞竖向土压力影响更大,“先上后下,现边后中”的导洞开挖顺序更为合理。(3)扣拱施工时,最大的竖向压力发生在扣拱和冠梁、顶纵梁交接处,并且拱脚处的竖向压力要远高于拱顶,表明拱-桩-柱体系能有效承担结构顶部受力。

摘要：黄土高填方场地的工后沉降预测结果是确定地面工程建设时序和空间布局的重要依据.为准确预测黄土高填方场地的工后沉降量,在分析典型黄土高填方场地沉降数据特点、曲线特征和发展演化规律的基础上,提出了收敛型和发散型两种用于工后沉降预测的新模型;介绍了新模型的基本性质与参数求解方法,并检验了新模型在典型黄土高填方场地工后沉降预测中的应用效果.结果表明:新模型的内拟合误差和外推预测误差均较小,适合黄土高填方场地的工后沉降预测,其中发散型模型更适合“S”形沉降曲线的外推预测,平均绝对百分比误差(MAPE)为4.6%,相较于传统预测模型的外推预测误差降低了78.7%~95.8%;收敛型模型更适合“J”形沉降曲线的外推预测,平均绝对百分比误差(MAPE)为1.9%,相较于传统预测模型的外推预测误差降低了68.3%~84.4%;新模型具有较好的适应性、通用性和稳定性,可为今后黄土高填方场地的工后沉降预测和评估提供更多的选择和参考.

摘要：旁压试验与标准贯入试验是常见的2种原位试验方法,旁压模量、极限压力、标准贯入击数是刻画土体力学性质的参数指标。标准贯入试验操作简单且成本较低,旁压试验可获取土体多个力学参数指标,但操作复杂且造价昂贵。本文旨在揭示黄土状粉质黏土旁压模量、极限压力、标准贯入击数随土体天然含水率变化的演化特征,进而探究旁压模量、极限压力关于标准贯入击数的经验表达式。为此选取河南郑州地区某铁路黄土路基,开展47组旁压试验与标准贯入试验,回归分析得到旁压模量、极限压力、标准贯入击数、土体天然含水率的经验关系,并基于统计学分析方法开展假设检验,验证经验关系的可靠性。研究结果表明:随着天然含水率增大,郑州地区黄土状粉质黏土标准贯入击数、旁压模量、极限压力均线性减小,当含水率增大至塑限后,标准贯入击数、旁压模量、极限压力的线性减小速率均增大;旁压模量与标准贯入击数、极限压力与标准贯入击数均存在线性关系,假设检验方法F检验验证了旁压模量、极限压力经验表达式的有效性;与已有研究相比,本文试验得出的经验表达式具有更高的相关系数,本试验采用的PMT与SPT相关性经验公式拟合分析方法在黄土状粉质黏土中适用性更佳。研究成果可为郑州黄土地区勘察设计准确高效获取黄土力学参数指标提供参考。

摘要：结合原位参数测试和湿陷模型,提出了一种黄土湿陷性原位评价技术。首先,基于时域反射技术和简易环刀法原位测试黄土体积含水率和湿密度;其次,依据原位测试参数和相关物性指标,运用湿陷模型开展湿陷性评价。上述原位湿陷性评价技术在5个场地中进行200组测试验证。结果表明,原位测试黄土体积含水率中95%数据的绝对误差在±3%以内,湿密度的相对误差在±2%以内。另一方面,采用机器学习模型和简化弹塑性模型定性评价黄土湿陷程度(如:无、轻微、中等和强烈)的准确率分别为88%和83%;定量评价方面,考虑轻微、中等和强烈湿陷程度,湿陷系数中90%数据的绝对误差可分别控制在±0.01、±0.03和±0.06以内。

摘要：研究目的:为确定水泥土搅拌桩对湿陷性黄土地基的加固效果,以太焦高速铁路某工段为背景,首先,试验测试该路段黄土的物理力学特性,确定其湿陷性指标和湿陷等级,分析其力学特性的变化特点;其次,设计该黄土地基的加固方案以及水泥土搅拌桩的试桩参数,抽芯检测试验桩体的成桩质量;再次,通过复合地基承载力试验并结合数值分析,研究不同试桩参数的水泥土搅拌桩复合地基的承载力特征值;最后,在地基加固试验段铺筑试验路基,采用现场监测、理论计算及数值模拟相结合的手段研究路基的沉降变形规律。研究结论:(1)3种水灰比试验桩的成桩质量良好,测得试验桩体无侧限抗压强度分别为1.6 MPa、1.8 MPa和2.0 MPa,均大于1.0 MPa的工程设计要求,最终确定该工程施工所用水灰比为0.50;(2)现场试验所得单桩复合地基承载力特征值为261~266 kPa,理论计算及数值模拟所得其特征值分别为282.87 kPa和209 kPa;(3)现场监测、理论计算及数值模拟所得试验段路基的最终沉降量分别为21.17 mm、31.25 mm和26.14 mm,该复合地基强度满足工程设计要求;(4)本研究成果可为高速铁路软土地基加固方案设计提供一定参考。