深基坑的环境土工问题及其对策

近些年我国许多高层建筑的地下室、地下停车场、地铁车站等都将面临着深基坑工程。随着城区建筑物的日趋密集,深基坑工程的施工环境亦日趋恶劣,在施工过程中可能引起一些环境土工问题。本文分别讨论了深基坑工程的常见病害,如漏水漏砂、过大沉降、过大水平位移等,并对常见的深基坑工程的环境土工问题提出了可行的处理方法。

抚河中游冲积砂砾类土颗粒组成与渗透试验研究

通过钻孔变水头管内注水试验,以取得冲积砂砾类土的渗透系数,并采取试段冲积砂砾类土进行室内颗粒分析试验,以获得颗粒组成和特征粒径;根据特征粒径对渗透系数的影响因数,拟合砂砾类土特征粒径与渗透系数的经验公式K=m(d10Cc/d30d50Cu)。计算结果表明,经验公式能很好的表征冲积砂砾类土特征粒径与渗透系数的相关性。

全空间赤平投影在伦潭水利工程中的应用

在伦潭水利工程的设计和施工中,坝址区岩体稳定性评价是非常重要的一个方面,常应用赤平极射投影进行分析,但这一传统的图解法存在一定局限性.为确定对工程稳定性有影响的结构面后,可应用全空间赤平投影作进一步的理论分析,判断出坝基和边坡中的可动块体,以指导岩体稳定性的分析研究和支护设计工作.

江西病险水库工程问题及处理措施简述

介绍了江西省病险水库存在的主要问题及相应的处理措施.这些处理措施在江西的一些病险水库除险加固中取得了较为满意的效果.

鄱阳湖区软土三轴剪切强度试验

为研究复杂应力条件下湖相软土的力学性质及破坏规律,对鄱阳湖区典型软土进行等加载速率(0.01mm/min)下,基质吸力分别为0、50、100、200kPa,净围压为100、200、300kPa的标准应力途径GDS三轴剪切试验,得到湖相软土的三轴剪切应力-应变曲线、基质吸力与偏应力的关系、围压与偏应力的关系,并根据Fredlund双应力变量强度理论分析鄱阳湖区软土在不同基质吸力、不同围压下的土体抗剪强度变化规律。结果表明:在相同基质吸力条件下,鄱阳湖区软土非饱和强度在低应变范围内(<8%),抗剪强度随着应变的快速增加,在高应变范围内,强度增速放缓;在相同围压条件下,强度与吸力基本呈正相关线性关系,其基质吸力相关角为6.6°,处于低吸力范围内;在4种基质吸力条件下,其内摩擦角的范围为21.8°~26.2°,总黏聚力范围为16.7~44.4kPa。结合双应力变量强度理论,提出鄱阳湖区湖相土的抗强度理论公式。

河江水库主坝右肩原防渗帷幕失效原因的探讨

简述了河江水库主坝右肩地质条件,对原帷幕灌浆试验成果作了较为详细的分析,论述两次防渗帷幕失效的原因,并据此对今后进行防渗帷幕处理提出了建议.

长江中下游典型硅酸盐岩流域自然风化与人类活动影响下的水化学特征——以抚河流域为例

抚河汇流于中国第一大淡水湖鄱阳湖,也是长江中下游的重要支流,其河流水化学组成代表了典型的硅酸盐岩地区河流风化特征。本研究于2019年1月对抚河流域进行了系统的采样分析,通过离子的主成分分析、离子比值分析等方法对流域河水水化学空间变化、控制因素和主要离子来源进行了研究。结果表明,K^(+)、Na^(+)和HCO_(3)^(-)为抚河流域水体的主要阳离子和阴离子,分别占总阳离子和总阴离子的67.0%和61.4%。TDS平均值为49.51 mg/L,低于世界河流平均值。控制流域水化学特征的主要因素是硅酸盐岩风化,同时也受降雨补给和水分蒸发的影响,其中海洋来源占总的河流比例为7.35%。Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)主要受农业化肥、工业污染及市政排放等影响,且不同地段的来源具有显著差别。由上游至下游,河流水化学中SO_(4)^(2-)、Cl^(-)不断增加,表明受人类活动的影响较大。

基于沉积环境与工程地质特征的湖相软土分类研究——以鄱阳湖流域四种典型软土为例

在内陆地区的淡水湖区域,地质低洼,软土广泛分布,主要有河床相、湖沼相、三角洲相和沼泽相等第四系以来新近沉积的软土。这些软土埋藏厚度变化大、压缩性大、非均质性强、含水率高、强度低,极易发生变形沉降甚至工程事故。本文以中国面积最大淡水湖鄱阳湖流域四种典型软土为例,综合利用衍射仪、SEM扫描、GDS高级试验系统等仪器,对区内132个软土试样的矿物组成和工程地质特征开展了研究,并基于沉积环境、软土组构及其工程特性对软土类型进行了分类。结果表明:以软土沉积的地质环境、宏观结构和微观组成及工程特性进行柔性分类,有利于建立湖相软土的可搜索的数据库,有利于长江经济带软土工程地质问题的科学解决。

关于病险土石坝地质勘察几个问题的讨论

针对病险土石坝地质勘察中钻孔的布置、取样、试验成果取值方法、注水试验等存在的问题,提出一些看法和建议,供同行讨论、参考.

鄱阳湖区深厚湖相沉积软土工程特性研究

在鄱阳湖、洞庭湖、长江及黄河沿岸、澳大利亚东北海岸、东南亚和哥伦比亚波哥大等地都均大面积湖相沉积软土。该类软土具有空间变异性大、含水率高、天然孔隙率高、压缩性大、厚度变化大、强度低等特点。为了解鄱阳湖区湖相软土的岩土特性,进行了1500多项试验,包括矿物成分、固体颗粒密度等物理试验;以及力学试验,如GDS压缩试验、十字板剪切、三轴试验和静力触探试验等。试验结果表明,鄱阳湖区软土的含水率为40.16%,湖相软土的塑限、塑性指数、孔隙比、压缩系数与含水率呈正相关,液性指数、密度、压缩模量与含水量呈负相关;湖相软土分层性特点明显,深层软土的抗剪强度甚至小于浅表部的软土抗剪强度。此外,还提出了孔隙比与压缩模量、黏聚力与内摩擦角等之间的关系。研究成果可为软土地区工程参数取值提供了依据。

鄱阳湖湖相深厚软土工程地质特性研究

在横跨鄱阳湖某工程勘察中发现,江西省鄱阳湖都昌—庐山湖心岛屿一带,存在厚达50~60 m的湖相软土,具有特殊的工程特性。利用理学DMAX-3C(Cu Ka,Ni滤光)、高倍光学显微镜、环境扫描电镜(ESEM)等对鄱阳湖软土的地质成因和空间分布规律进行探讨,分析了其矿物组成、化学成份、物理力学性质、胀缩特性及其击实后的膨胀性和承载强度等进行了试验研究。研究发现鄱阳湖软土主要以伊利石、高岭石、绿泥石等粘土矿物为主,分布上交互特征;微观结构上以原生空隙为主,水平向空隙的渗透性优于垂直向,粘粒呈胶结状;其原状膨胀性并不明显、压实后膨胀性增加。在天然和加载条件下,抗剪强度随着固结程度的增加逐渐增大。这些试验结果对鄱阳湖软土地基上的工程建设具有参考意义。

湖相软土固结变形特性试验及微观分析

在GDS高级固结仪试验上对鄱阳湖区软土进行变荷载条件下的固结不排水试验和微观结构SEM试验,分析了固结压力与湖相软土固结变形下微观结构参数的定量关系。结果表明:在低固结压力时,湖相软土主固结和次固结分界点不明显,随着固结压力的增加,湖相软土的主固结比增大,次固结占比减少;当固结压力较小时,湖相软土的微观结构主要呈絮状等不规则形状。随着固结压力的增大,孔隙由不定向排列向定向化排列转变,孔隙度分维值变化曲线斜率放缓,概率熵快速降低,均形状系数和分形维数基本不变。固结压力与孔隙度分维值、概率熵、平均形状系数和分形维数的相关系数均大于0.81,具高度相关。

鄱阳湖冲积相软土微观结构特征与固结特性研究

利用理学DMAX-3C(CuKa,Ni滤光)、高倍荧光显微镜、环境扫描电镜(ESEM)、GDS高级固结实验系统(CDSTS)等对鄱阳湖闸基湖冲积相软弱土层的天然工况和固结工况进行了显微结构分析,并对其固结特性进行试验研究。显微结构测试表明:天然工况下,样品呈松散且各向异性特征,夹杂有机物;固结工况条件,软土呈致密特征、排列均匀;固结程度越大,其微观结构越致密。对比不同压力大小的沉降变形和孔压变化,发现随着压力增大,沉降变形增大,到150kPa时固结沉降幅度最大,随后固结沉降逐渐减少;主固结间时短(50s),速率大,孔隙水压消散快;次固结沉降变形时效长,速率小,孔隙水压基本不变。

长江济益公堤河湖相淤泥质软基堤防裂缝成因分析

为监控和治理长江沿岸某堤防的安全稳定性,基于2个水位年、42个不同部位的水平位移、垂直位移及其力学参数监测数据分析了该堤防裂缝形成的原因,并利用数值模拟方法分析了其稳定性。结果表明,堤防裂缝随着时间的增长逐渐向下游延伸,并存在堤防背水坡位移量大于迎水坡位移量,上游裂缝宽度大于下游堤顶裂缝的问题;堤防沉降速率与长江水位变化具负相关性,水位上涨,沉降速率减慢,水位下降,沉降速率增大,反映渗透扬压力对坝体作用的基本规律;水位升降、结构性软土、上部结构荷载三者的综合作用导致了堤顶裂缝的产生,影响堤防的稳定性。治理时应注意软弱地基的处理,适当加大背水坡的反压。

基于水化学和同位素示踪岩溶含水系统的水力联系——以宜春市四方井副坝区为例

为查明宜春四方井水库副坝区地下水流系统的分布,指导副坝区地下工程注浆帷幕的设计与施工,采用现场盐示踪试验,结合水化学和同位素数据分析测试,揭示副坝区地下水与下游村庄(四方井)泉水的水力连通关系。结果表明:大气降水是地下水的补给来源,蒸发和水岩相互作用是控制地下水水化学形成的关键因素;地下水和地表水的水化学类型主要为HCO_(3)-Ca,沿着地下水径流的途径,地下水的矿化度(total dissolved solids,TDS)呈现增加的趋势,表征副坝区地下水与其下游四方井村的泉点间具有潜在的水力联系;现场盐示踪试验和δD、δ^(18)O分布的研究,进一步验证了副坝区地下水与四方井的泉水点SD-3、SD-4和SD-7的水力联系较好,与泉点SD-5的连通性较弱,SD-5主要来自径流路径较短的上游水补给。研究结果有助于建立局部地下水流循环模式,查明地下水流系统的分布规律,为地下水资源的可持续开发利用及生态环境保护提供技术支撑和参考依据。

基质吸力对灰岩区滑带土强度影响的试验分析

基质吸力是非饱和土中水-土耦合作用的重要力学参数,对于研究非饱和土抗剪强度、降雨或库水位变化诱发的滑坡稳定性具有重要意义。为了探究降雨诱发的基质吸力变化对灰岩区滑带土的影响,通过标准应力途径三轴试验系统,对4组不同基质吸力条件下、3组不同净围压下的试样进行试验,分析得到基质吸力与最大剪应力的关系曲线、应变与剪应力的关系曲线、净围压与剪应力的关系曲线,采用非饱和土双应力变量强度理论进行分析。结果表明:相同基质吸力条件下,剪应力随着剪应变的增加呈现快速增长和缓慢增长2个阶段,其界限点在剪应变10%处;在相同围压条件和非饱和条件下,剪应力随着基质吸力的增加而增加;总黏聚力与基质吸力呈线性关系,其增长斜率夹角即基质吸力相关角为15.5°;当基质吸力为0,30,60,90 kPa时,其总黏聚力分别为22.7,33.4,43.8,46.9 kPa,内摩擦角分别为21.8°,23.6°,26.2°,24.5°。根据Fredlund和Ralaadjo非饱和土双应力强度理论,提出了该滑坡滑带土的抗剪强度修正公式,研究成果可为非饱和土抗剪强度的进一步研究提供参考。

石料骨架结构软岩筑坝料三轴剪切试验

以石料骨架结构下软岩筑坝料为例,开展系列三轴剪切试验,研究级配和密度对软岩料强度变形特性的影响。结果表明,软岩筑坝料的应力应变曲线呈弱硬化型,偏应力峰值表现不明显且峰值强度低;随着大于5 mm的土粒含量P;含量降低(细粒含量增多),试样更密实,剪切强度增大,剪胀性更强,颗粒破碎量更低,且临界状态线呈整体下移趋势;随着密度增大,软岩料内摩擦角增大,颗粒间排列更紧密,抗剪强度更高,剪胀性更强,试样的颗粒破碎量增大。

心墙土料粘粒含量偏高对填筑质量影响的分析

规范对心墙土料粘粒含量有明确要求,近年来随着室内试验、大型碾压机具等的不断发展,分析粘粒含量偏高对粘土心墙的填筑质量影响具有重要的现实意义。通过室内颗粒分析试验,分析试样状态对粘粒含量的影响。结果表明:对于中低坝而言,粘粒含量偏高超出规范规定的上限13.6%以内的粘性土,可通过加大碾压设备的吨位、减小铺料厚度、增加碾压遍数来解决其可能产生的危害,可达到规范对粘土心墙的填筑要求;粘粒含量超过上述限值的亦可先做碾压试验,确定是否能达到规范对填筑的要求,若不能满足,国内一般采取掺砂、掺砾的方法来处理。结论可为类似心墙土料粘粒含量偏高的工程提供借鉴。