挤密砂桩振动沉桩可打性分析中必要振幅的试验研究

击振力和振幅是挤密砂桩振动沉桩可打性分析中2个最重要的参数,其中工作振幅与机械设备能力及土性相关,而必要振幅主要与土性相关。现有的振动沉桩可打性分析理论在必要振幅的认识方面存在较大的差异。为了更好解决振动沉桩必要振幅预测问题,依托港珠澳桥隧人工岛工程挤密砂桩可打性分析课题,通过在砂桩管上安装加速度传感器对挤密砂桩沉桩过程进行全程监测,并通过二次积分得到振幅-时程曲线,将各个土质条件下实测振幅与目前常用的日本建调神户株式会社法、美国ICE沉桩理论以及法国PTC沉桩理论进行对比分析,根据实测结果,对上述振动沉桩理论的适用性及优缺点进行了对比分析并给出了必要振幅取值方法的建议。研究结果表明,在采用电动振动锤沉桩的条件下,日本建调神户株式会社法必要振幅的取值偏大,法国PTC法的必要振幅偏小,美国ICE法必要振幅的取值规律性与实测结果吻合良好,但是取值方法不够具体。建议在美国ICE法的基础上结合工程经验进一步细化和完善振动沉桩必要振幅取值。

就地固化表层地基承载特性现场试验研究

以浙江省31省道北延线绍兴市区路段地基处理为例,研究两种原位固化地基处理方式(ALLu强力搅拌头搅拌法和国产自制设备与ALLu强力搅拌头联合应用)的适用性及其处理效果,针对两种地基处理方式进行现场平板载荷试验、无侧限抗压强度试验、标准贯入试验和静力触探试验。为得到就地固化处理后地基应力和地基变形的规律,在地基处理路段布置土压力盒和沉降板进行现场监测试验。试验结果表明:与传统的换填法相比,就地固化处理后的地基承载力提高至少30%;固化养护龄期28 d时,原位固化土的无侧限抗压强度与室内无侧限抗压强度之比在0.35~0.65之间;标准贯入试验和静力触探试验均表明原位固化处理后地基土的强度提高,且计算的地基承载力与平板载荷试验实测结果相差不大,均可以作为就地浅层固化地基处理技术的检测指标;对两组路段的应力和附加应力系数进行分析发现,经原位固化形成的人工硬壳层具有较好的扩散应力作用。

南亚抗震不利地段海陆交互复杂互层地基加固性能研究

针对孟加拉国某港口工程海陆交互相复杂互层地基加固中遇到的地层特性复杂、加固效果难以预测以及软黏土和粉细砂互层土场地地震液化的问题,结合场地地质条件、使用功能、工程特点等,对插板预压联合降水强夯在该场地条件下的加固效果展开研究。依托项目试验区块,通过对加固前后土体物理力学指标的对比分析和沉降-时程曲线、孔隙水压力-时程消散曲线等的研究,得到插板预压联合降水强夯加固的过程特性以及对原状土和吹填土的加固效果。研究表明,插板预压联合降水强夯法对于复杂互层土上吹填砂场地具有较好的适应性,加固效果可满足设计承载力和工后沉降控制要求,该法对于减轻砂土层的液化具有一定的作用。研究成果对于南亚地区复杂互层土吹填场地设计具有指导意义。

不同能级强夯法处理新近吹填粉细砂地基现场试验

某矿石码头堆场表层由新近吹填形成的松散粉细砂组成,地下水位及黏粒含量均较高。为验证强夯法进行地基处理的可行性以及优化施工参数,拟在处理厚度为6和9 m的两个区域设立施工试验区,分别采用2000和4000 kN·m的夯击能进行强夯试验,施工同时监测夯击过程中孔隙水压力、夯沉量等变化情况,施工完成后进行现场标准贯入试验和荷载试验,并给出单位面积夯击能与夯沉量的双曲线关系式。结果表明,孔隙水压力消散时间约为2 d,每一点夯的最优夯击数为7~8击;处理后的地基承载力较处理前显著提高,且达到了设计文件中200 kPa的承载力要求。

全侧向爆破挤淤技术在深厚软土中快速筑堤技术研究

本文依托连云港临空产业园围海工程进行了国内首次全侧向爆破挤淤试验性筑堤施工,该法只需抛填堤心石和侧向爆破便可形成永久护岸断面,工效较高。本文介绍了全侧向爆破挤淤主要技术理念、爆破参数设计、试验性施工主要流程、施工质量检测及评估等过程。并依据检测断面采用瑞典条分法和有限元法对成堤后的断面稳定性和位移进行了分析和评价,分析比较了常规端部爆破筑堤和全侧向爆破挤淤爆堤的特性。试验表明,对于淤泥处理深度在15m以内、堤心着底宽度在30 m以内的堤坝或者护岸形成,全侧向爆破挤淤工效较高,节省填料,且同样可以满足堤身稳定性要求,具有较好的效果。

超细颗粒悬浮状疏浚土真空预压加固特性研究

浙江省乐清湾地区疏浚土具有高孔隙比、高黏粒含量、高含水率、高触变性、抗剪强度低及排水缓慢的特性,工程性质差,加固困难。依托乐清湾北港区吹填区真空预压工程,设置4个3000 m^(2)的真空预压试验区,研究相同真空度下不同塑料排水板间距、型号加固效果的差异,通过膜下真空度、表层沉降、孔隙水压力等监测数据以及土体含水率、十字板抗剪强度的检测结果对加固效果进行分析,同时结合含水率、十字板抗剪强度等检测数据,对无结构疏浚土的物理力学指标离散性进行分析。结果表明,采用真空预压加固超细颗粒无结构疏浚土时,对于浅层加固,A与B型排水板没有明显差别,塑料排水板间距小于100 cm时加固效果提升不明显;无结构疏浚土加固后力学指标较离散而含水率指标较稳定,建议采用含水率作为验收指标;建议无结构疏浚土采用土的三相组成推算其压缩比和沉降量。

成都平原典型土石混合填土地基的强夯试验

为掌握在高能级夯击作用下成都平原地区的土石混合填土地基的力学行为特征,采用现场点夯与满夯试验方法,测试强夯作用过程中地基沉降量和土体动应力,确定夯沉量与夯击次数的关系。结果表明:(1)该土石混合填土地基沉降量的增长速率随夯击次数的增大逐步非线性减小,在4000 kN·m夯击能作用下的最佳夯击次数为10次;(2)地基中动应力随竖向深度或距夯击点径向距离的增加呈非线性减小,动应力沿径向的平均衰减梯度大于沿深度的平均衰减梯度,锤径范围内的径向动应力衰减梯度大于锤径范围外的衰减梯度;(3)土体有效加固深度与夯击能显著相关;(4)等效拟静力法的强夯动应力估算值为实测值的0.48~0.73倍。研究成果可为类似混合填土地基的强夯技术提供参考。

真空预压法在软土地基处理中的应用及效果分析

真空预压法作为较常见的软基处理工艺,其应用比较广泛。以上海浦东机场四期扩建西货运区6号地块智能货站工程地基处理为例,结合项目地质条件及特点,研讨真空预压法在项目应用中的施工重难点、质量控制措施、施工工艺及监测要点,并对处理效果进行了分析研究。地基处理前后的土层监测数据显示,真空预压法能够达到设计预期效果,有效处理软土地基,相关施工工艺及技术措施可为类似工程项目提供借鉴。

高填方夯实地基处理技术研究及变形分析

高填方地基受原始地基、填料、填筑施工工艺等影响,容易出现地基承载力不足、地基变形不收敛等情况,工后地基沉降计算亦缺乏完美的计算模型。通过实际工程案例,对高填方地基原始地基处理、填料控制、填筑的施工工艺进行分析研究,采用经验公式、数值模拟等手段对高填方工程沉降量进行计算,并与工后沉降监测数据进行了对比,对高填方地基的关键技术进行了总结分析,为类似项目提供了解决问题的思路和方法。

滨海地区砂质粉土地层深大基坑工程设计与施工

岩土特性对于深大基坑工程设计与施工有重大影响。针对砂质粉土透水性强等技术难题,以上海临港新城某深大基坑工程为例,综合考虑水文地质等因素对基坑围护设计方案进行了详细比选,提出了SMW工法桩加上南北、东西2个方向设置钢筋混凝土支撑的方案,采取工法桩穿透淤泥质黏土隔绝外部水力联系、提前进行基坑降水到坑底以下1 m以及加强水位与深部位移监测等措施,并运用结构计算软件对施工方案进行了复核。工程应用表明,基坑施工过程安全可控,围护桩位移与地面沉降等均满足相关规范要求,该支护结构方案合理有效。相关结论可为类似深大基坑工程设计施工提供理论指导与技术支撑。

强夯振动衰减规律分析及安全距离预测研究

某高速公路路基存在厚度较大的湿陷性黄土,需采用强夯法进行加固,但作业区邻近一座钢筋混凝土蓄水池,强夯所产生的振动效应可能会损坏蓄水池的结构。为确定安全的施工距离,文中设置了四个夯击点和四条测线,并利用振动传感器检测土体的振动速度峰值,进而根据监测数据分析强夯振动衰减规律,发现夯击能量的衰减速度先快后慢,并且在前期呈指数衰减,再根据萨道夫斯基公式建立振动速度峰值与安全距离的关系,计算得出夯击施工的理论安全距离。

钉形搅拌桩与常规搅拌桩加固软土地基的对比研究

针对国内水泥土搅拌桩应用中存在的技术问题,介绍了笔者研制的钉形水泥土搅拌桩及其施工工艺。通过江苏省高速公路钉形搅拌桩与常规搅拌桩加固软土地基的试验段工程,分别进行了载荷试验、标准贯入试验、芯样的无侧限抗压强度试验;进行了路堤荷载作用下的沉降、深层水平位移、超静孔压、荷载传递等监测,从桩身强度、成桩质量、荷载传递、加固效果等方面对钉形搅拌桩与常规搅拌桩加固软土地基进行了对比研究,论证了钉形搅拌桩加固软土地基的优越性和经济性,结果表明,钉形水泥土搅拌桩具有很好的工程应用前景。

双向水泥土搅拌桩加固软土地基试验研究

针对国内水泥土搅拌桩应用中存在的技术问题,介绍了自行研制的双向水泥土搅拌桩及其施工工艺;通过工程实例和试验数据分析,对双向水泥土搅拌桩与常规水泥土搅拌桩在现场施工工艺、标准贯入试验、桩身芯样无侧限抗压强度和电阻率试验以及经济、社会效益等方面进行了对比分析。研究表明,双向水泥土搅拌桩具有优越的工程特性及较大的社会经济效益。

地铁车站结构振动台试验及地震响应的三维数值模拟

利用FLAC3D对典型地铁车站结构振动台模型试验进行三维数值模拟,所建立的计算模型包括:(1)计算区范围与模型箱尺寸一致;(2)采用Davidenkov模型描述模型土的非线性变形特性,而结构模型采用弹性模型;(3)由于不考虑模型箱在振动过程中的变形,因此动力边界条件取为加速度边界;(4)地震荷载的输入与试验时地震波输入一致。计算结果包括模型土和车站结构的加速度响应规律、车站结构的动应变以及土–结构间的动土压力。计算结果与振动台试验结果吻合较好,说明采用的方法能较好地模拟模型土的动力特性,反映车站结构的动力响应及土与地铁车站结构间动力相互作用的规律。该研究工作能为建立典型软土地铁车站结构地震响应的三维计算方法提供基础。

格宾网加筋红砂岩粗粒土的强度和变形特性

开展了不同加筋层数、不同压实度、不同含水率的格宾网加筋红砂岩粗粒土大三轴试验,分析格宾网层数、试样含水率和压实度对红砂岩粗粒土应力应变关系、强度和变形特性的影响,引入强度比参数评价加筋效果,并与土工格栅加筋方案进行对比。试验结果表明:格宾网加筋能明显提高红砂岩粗粒土的峰值强度和土体延性;格宾网加筋使红砂岩粗粒土的黏聚力大幅提升,但其内摩擦角提高幅度不大;在同一压实度下,加筋和未加筋土体的黏聚力随含水率变化呈现非线性变化关系,且在最佳含水率附近达到峰值;在同一含水率下,黏聚力和内摩擦角随试样压实度的增加而增大;加筋效果与加筋层数、土体含水率和压实度有关,格宾网加筋的作用发挥随围压增大而减小。

整体面板式土工格栅加筋土挡墙现场试验研究

以赣(州)龙(岩)铁路整体现浇面板土工格栅加筋土高挡墙为工程依托进行现场原型试验。通过现场埋设土压力盒、柔性位移计和水平测斜仪等测试仪器,进行包括加筋土墙体基底应力、墙背侧向土压力、拉筋变形和墙面水平变形等内容的测试。测试结果表明:加筋土挡墙基底垂直土压力沿土工格栅拉筋长度方向呈非线性分布,最大值发生在拉筋中部附近,向拉筋两端方向逐渐减少;实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性形式分布,其值小于主动土压力;上部墙体拉筋应变沿筋长呈单峰值分布,下部墙体拉筋应变沿筋长呈双峰值分布;上部墙体潜在破裂面形状与"0.3 H法"接近,而下部墙体潜在的破裂面形状与朗肯主动土压力结果接近;施工期墙面最大水平变形位置在挡墙的下部,竣工后墙面最大水平变形发生在墙顶处等。该结论为类似工程的研究与设计提供参考。

桩承式路堤土拱效应的三维数值模拟

结合模型试验结果,建立了三维有限元数值模型,对桩承式路堤中土体竖向应力分布规律进行了分析,计算结果和实测结果具有很好的一致性,而且反映出了土体竖向应力随深度的分布规律、土拱作用机理以及土拱的作用范围.模型试验和计算结果显示:桩承式路堤中土拱内部竖向应力随深度非线性减小,而土拱上部路堤中土体应力随深度近似线性增加.研究还发现,随着荷载水平和桩体-桩间土沉降差的变化,土拱的发生区域也在变化,实际土拱作用的影响范围在路堤底面以上约1倍桩间距的区域,要大于目前理论解答所做的假设.

强夯地基施工中大面积土方处理的重难点分析及质量控制措施

以深圳市龙华能源生态园项目为依托,对大面积、大体量的地基处理工程遇到的雨季疏排水、加固薄弱区的加强处理等情况进行具体分析,阐述了采用强夯法进行地基加固过程中的质量控制措施,从而保证加固效果。

柱锤冲扩桩处理深厚填土地基实例分析

以河北省保定市某深厚填土地基处理项目为例,对柱锤冲扩桩处理深厚填土地基的效果进行分析。结合设计条件、工程地质条件、周边环境条件及经验,经过对比分析,地下车库区域采用柱锤冲扩桩复合地基处理方案,主楼采用柱锤冲扩桩+CFG桩复合地基处理方案。为了验证柱锤冲扩桩地基处理的有效性,在正式施工前进行了小区试验,采用圆锥动力触探试验、静载荷试验对处理效果进行评价。根据小区试验结果,施工设计方案增加浅表层地基土碾压措施。地基检测结果满足设计要求,说明地基处理方案是合理可行的,为类似项目的地基处理提供了参考。

湿陷性黄土地区灰土挤密桩设计方案研究

采用正交实验的方法,通过研究灰土挤密桩在西北湿陷性黄土地区基础处理的影响因素和验收指标情况,详细对桩径、桩间距、灰土掺量、挤密能量等级与最后验收工程的控制指标的影响关系进行了阐述。系统研究了影响因子包括灰土掺量、桩桩径、桩间距、填灰击实能量等对桩间土压实度、复合地基承载力、瑞利波法测试结果等相关参数的具体量化影响。结论结合实际情况,给出对应特定工程,采用灰土挤密桩工法的具体参数指标和指导意见,为日后相应类型的工程项目提供了系统化的理论支撑。