动态承压水作用下深基坑底部弱透水层的出逸比降解析研究

根据深大基坑坑底弱透水层的一维越流模型,求解了承压水头变化引起的坑底弱透水层中的超静孔隙水压力和出逸比降的解析表达式。当坑底土层渗透系数较大时,出逸比降计算结果与传统方法的出逸比降求解结果一致,验证了出逸比降解析解的正确性。基于出逸比降解析解,分析了动态承压水作用下坑底出逸比降的变化规律和影响因素。结果表明:当基坑坑底弱透水层厚度一定时,土体渗透系数、压缩模量或承压水头波动周期越大,出逸比降波动越明显,幅值越大,相位差越小;出逸比降影响因素可通过与土体渗透系数和压缩模量正相关,与承压水头波动的角频率和弱透水层厚度的平方负相关的无量纲因子统一表示。最后通过工程实例表明,对于坑底弱透水层渗透系数较小的情况,降承压水头引起的出逸比降减小幅度不大并存在明显滞后性,对基坑的抗渗流稳定性具有不利影响。

坑外地下水位波动引起的基坑水土压力响应

考虑滨海地区基坑外侧经受的动水作用,建立边界孔压变化的单层饱和土地基一维固结模型,采用杜哈姆积分和傅里叶级数求解,得到边界孔压波动下均质饱和土基坑的超静孔压响应表达式,研究了坑外地下水位简谐波动引起的土体超静孔压响应、分布规律及影响因素.通过算例计算,分析地下水位波动对基坑支护结构水土压力变化的影响.结果表明:当无量纲因子值较小时,土体中超静孔压随着深度的增加迅速衰减,各个深度的孔压波动存在明显的相位差,随着无量纲因子值的增大,超静孔压沿深度方向衰减幅度减缓,相位差减小,其响应幅值和影响深度均增大;坑外地下水位波动对主动侧总孔压、土体竖向有效应力、总侧压力的影响比较明显,对被动侧的影响相对较小;当地下水位上升即超静孔压为正值时,对基坑支护结构受力、基坑稳定性不利.

杭州深厚软土地基某深大基坑变形性状分析

根据杭州软土地基某深大基坑工程的相关实测数据，系统地分析了基坑开挖引起的变形性状。基坑最大水平位移为98mm，约为开挖深度的1．13％，基础底板施工期间基坑的蠕变现象明显：基坑开挖过程中，最大侧向位移位置在最终开挖面下5m左右范围内：最大侧向位移与抗隆起安全系数数据点位于Mana等提出的边界线范围内：坑外地表沉降最大值约为开挖深度的0．67％，本工程案例数据大致满足δvm=0．7δhm，表明土体最大侧向位移大于坑外地表沉降。最后将该工程数据与国内外类似工程实测数据进行了比较分析。

考虑管线老化和破损时基坑开挖对邻近管线纵向变形的影响

基于影像源法,结合Pasternak地基模型,提出了一种考虑管线老化和破损的邻近地下管线纵向变形计算方法。收集4个工程案例数据进行对比验证,并对基坑围护结构变形控制参数、管线轴线埋深、管线轴线到基坑围护结构的水平距离、老化和破损程度这5个影响因素进行了分析。研究结果表明:随着基坑围护结构变形增大,其对管线纵向变形影响及影响范围也随之增大,管线最大沉降与围护结构变形呈正相关关系;基坑侧壁与管线轴线距离增加,管线的纵向变形非线性减小;管线沉降与其埋深呈非线性减小关系;管线老化会导致管线整体变形增大,而管线破损则会导致破损位置产生较大变形。基坑施工前有必要对邻近的地下管线使用年限以及破损程度进行调查。

核磁共振技术在非冻结土体孔隙分析中的应用

针对钱塘江黏质粉土和福建标准砂两类土体的饱和试样,开展了非冻结状态下的核磁共振测试,实现了将核磁共振技术应用于散粒特征土体内部的孔隙测定与分析。通过标定试验获得的土体孔隙率标准曲线,可确定试样的测试孔隙体积,将其与试样的实际孔隙体积进行对比,明确了该测试技术的精度。采用经验判断法确定横向驰豫时间T2分布曲线的截止值,测定了试样内部孔隙水的类型和含量,分析了孔隙中的自由水和束缚水形成机理,探讨了颗粒尺寸对微观孔隙的影响机理。研究结果表明:核磁共振技术能够准确地测量非冻结土体孔隙的自由水和束缚水的含量,适用于研究非冻结土体的微观孔隙结构。

动态地下水位变化引起的基坑底抗渗流稳定性计算新方法

针对地下水位动态变化条件下基坑工程的渗流稳定性问题,基于越流理论,给出基坑底靠近支护结构处的出逸比降解析解答,提出考虑非稳定渗流的基坑底抗渗流稳定性简化计算方法。通过算例计算,进行出逸比降的解析解正确性验证和影响因素分析,并将该方法应用于工程案例。研究结果表明:当基坑土体渗透系数较大时,考虑非稳定渗流的出逸比降解析解答与传统稳定渗流假定的结果一致,验证了解析解的正确性;出逸比降的影响因素可通过与土体渗透系数、压缩模量正相关,与地下水位变化的角频率和计算模型细粒土层总厚度的平方负相关的量纲一因子θ统一表示;在实际工程中,出逸比降与地下水位的变化不同步,应注意工程降水时出逸比降未能及时有效减小的情况,避免基坑工程的抗渗流破坏风险。

动态承压水作用下考虑土体非线性的基坑弱透水层出逸比降研究

针对滨海临江地区基坑底部弱透水层由动态承压水导致的突涌问题,将基坑底部弱透水层渗流问题简化为一维越流模型,考虑土体的压缩非线性和渗透非线性,推导动态承压水作用下弱透水层超静孔压半解析解,通过与有限差分解进行对比,验证解的可靠性.分析土体非线性以及动态承压水参数对弱透水层中超静孔压和开挖面处出逸比降的影响.分析结果表明:当考虑土体的非线性特性时,弱透水层中各深度处的超静孔压均大于线性假定下的结果;承压水波动过程中基坑开挖面处最大出逸比降随无量纲因子的增加而增加;不考虑土的非线性会使求得的出逸比降偏小.用线性假定下的解进行突涌稳定性分析或者降水设计均会带来较大的安全隐患,在动态承压水变化周期长、平均水位高、波动幅值大的情况下应充分考虑土体非线性的影响.

考虑围护结构变形和桩顶荷载的基坑旁侧桩基变形计算

归纳了4种典型基坑围护结构变形模式下的基坑侧壁变形曲线计算方法,基于应力释放法,提出了一种考虑围护结构变形模式以及桩顶竖向荷载的邻近基坑单桩水平位移计算方法。分析了围护结构累计变形相同情况下,不同变形模式引起的邻近单桩水平位移规律,同时进行了2个案例验证与影响因素分析。研究结果表明:在基坑围护结构最大变形相同情况下,悬臂型变形模式引起的邻近单桩最大水平位移最大,其次是复合型,再次是内凸型,踢脚型则最小;桩体最大水平位移与基坑围护结构控制参数虽然呈正相关规律,但是随着与围护结构水平距离的增加而呈非线性递减;作用在桩体上的附加应力增大时,桩体水平位移曲线逐渐从“悬臂”形向“鱼腹”形发展。虽然桩顶荷载对桩体水平位移有一定的影响,但是影响较小。

波动承压水下基坑底部弱透水层的非Darcy渗流分析

为了更好地解释由承压水引起的基坑突涌现象,从渗流固结的角度出发,将Hansbo非Darcy渗流方程引入饱和土的Terzaghi一维固结方程中.采用有限差分法,求得由波动承压水引起的超孔压数值解,并将其退化到Darcy渗流情况与已有解析解进行对比,分析了非Darcy参数、承压水波动周期和初始水位对弱透水层超孔压变化规律的影响.结果表明:在波动承压水作用下,弱透水层中的超孔压随波动时间的延长而增加,若干周期后达到稳定波动状态.非Darcy渗流试验常数和直线段的起始水力坡降越大,超孔压的传递滞后现象越明显,振幅越小;承压水波动周期越长或者初始水位越高,超孔压的振幅越大;基坑底板承受的初始承压水位越高,超孔压受到承压水变化的影响越明显.工程应用的实例表明,考虑土体非Darcy因素时可以适当降低承压水位的设计下降深度.

基坑开挖对周边建筑物影响的实测研究

为了研究在砂性富水地层条件下进行基坑开挖对邻近建筑物的影响,以杭州地铁5号线江城路站基坑开挖工程为例,采用现场实测的方法进行分析。结果表明:基坑开挖对邻近建筑物的影响主要是在房屋基础以上的的范围内,超过建筑物基础深度时,继续开挖对邻近建筑物的影响不再有明显变化。基坑围护结构的存在,在一定程度上会对建筑物的沉降控制有利。研究成果可为城市建筑密集区深基坑工程和其他类似的地铁车站施工、隧道穿越等工程提供一定的参考。

竖向开挖卸载应力引起的基坑坑底土体变形响应

针对基坑开挖引起的坑底土体和桩基础的回弹变形问题,基于Mindlin解和自重应力抵消法,给出了大面积基坑坑底中心区域的开挖回弹影响深度和回弹变形的计算方法。通过算例计算,对比了基于Mindlin解和基于Boussinesq解的竖向开挖卸载应力、回弹应力分布的区别,指出基于Mindlin解的解答更适用于基坑开挖的情况。研究结果表明:基坑坑底的竖向开挖卸载应力、回弹应力及回弹影响深度与基坑开挖宽深比、长深比和泊松比正相关;可采用基于Mindlin解的回弹应力的线性分布拟合公式直接计算坑底回弹变形。经上海地区的3个大规模基坑工程实例,验证了本文方法的适用范围和计算精度。

颗粒直径与形状对砂土渗透性的影响研究

为研究颗粒直径与形状对砂土渗透性的影响,以玻璃珠和石英砂作为研究对象,通过核磁共振仪和变水头渗透仪分别开展试样孔隙特征试验和渗透系数测试.石英砂粒径采用平均粒径和孔隙等效半径表征,利用横向弛豫时间T2建立孔隙等效半径与渗透系数之间的联系,进一步地探究横向弛豫时间T2与渗透系数的函数关系,并与规则玻璃珠的试验数据进行对比分析.研究结果表明:同一颗粒形状下,平均粒径与横向弛豫时间T2峰值点时间呈正相关,即平均粒径越大,颗粒形成的孔隙等效半径越大;反之,平均粒径越小,颗粒形成的孔隙等效半径越小,横向弛豫时间T2峰值点的时间也越小;对经验公式推导后建立了渗透系数与横向弛豫时间T2的关系式,通过渗透试验验证了本文解答的正确性.研究结果可为通过核磁共振的方法研究土的渗透性提供一种新的参考.

波动承压水作用下基坑底部弱透水层超静孔压试验研究

研制模拟承压水持续变化的试验装置,并利用该装置研究弱透水层在波动承压水作用下的孔压变化规律。研究结果表明:承压水波动引起的弱透水层超静孔压由振荡超孔压和平均超孔压2部分组成;振荡超孔压幅值沿着自下而上的渗流路径急剧衰减;平均超孔压在深度方向上呈非线性的分布;承压水波动周期、幅值对平均超孔压的影响较小,但对振荡超孔压幅值的比值衰减速度和传递范围影响较大;在承压水波动周期较长的情况下,孔隙水压力较容易在弱透水层中传递,在基坑突涌稳定性验算中应充分关注弱透水层底板渗流破坏的可能性;改变承压水初始水位对超孔压的传递影响不显著。

旁侧基坑开挖卸载工况下槽钢加固盾构管片的加固效果研究

为解决日益增长的盾构隧道修复治理问题,丰富现有隧道管片的加固体系,针对已有的槽钢加固中的不足开展槽钢加固盾构管片截面的有限元研究,通过MIDAS GTS NX有限元软件建立精细三维管片模型,并将模拟结果与足尺试验结果对比验证,然后开展槽钢环数、拼装形式、加固形式等影响因素的研究,旨在更全面地认识旁侧基坑开挖卸载工况下槽钢加固管片的受力变形性能和加固效果。研究结果表明:1)4环槽钢加固可有效限制管片的收敛变形并减小螺栓主应力;2)错缝拼装形式下管片的顶底收敛变形和螺栓应力在槽钢加固前后均呈现小于通缝拼装管片的特点;3)槽钢最大主应力主要出现在顶部、腰部和200°~220°过渡段,可对这些部位采取局部加强措施;4)槽钢-钢板组合加固是一种可靠的加固方式,对管片顶底收敛变形的加固效果明显,最大加固效率可以达到45.8%且经济性良好。

统编高中语文教材助学系统使用方法研究

在高中语文统编新教材即将全国推行之际,本文以统编新教材高中语文必修一为研究对象,在与现行人民教育社出版的高中语文必修教材比较分析的基础上,考察统编高中语文教材助学系统编写的新变化,以期为广大师生使用统编新教材的助学系统提供适当的建议。

水泥土工程性能研究综述

近年来,水泥土以其广泛的原料、低廉的价格、施工方便等优点,广泛应用于土木工程领域。但水泥土材料往往与环境直接接触,并在环境的影响下易发生一系列变化,使其强度、渗透性发生改变,影响其工程性能。文中综合各种对水泥土的研究文献,针对实际工程面临的水位变化以及不同施工工艺可能出现的工程问题,总结了水泥土的力学特性、渗透特性、各向异性、破坏特性以及在侵蚀环境下的力学、渗透特性。研究成果指出了水泥土在工程中更安全有效地发挥工程特性的水泥掺量、组分、含水率等的建议设计取值,有利于推广水泥土施工技术的工程应用。

卸载工况下槽钢加固盾构管片的受力性能数值分析

槽钢加固作为新型管片加固方法,能够对盾构隧道管片结构的收敛变形起到限制作用。考虑多环管片间的环间作用力,运用MIDAS GTS NX软件建立三环错缝精细化管片模型,从管片累积顶底收敛变形、螺栓和槽钢应力、管片塑性节点发展情况等方面衡量槽钢加固管片的加固效果。研究结果表明,槽钢加固能有效限制管片的顶底收敛变形,最大加固效率可达50%;卸载过程中槽钢和螺栓共同承担卸载导致的应力,卸荷较小时槽钢加固能有效减小管片螺栓应力;管片环缝间为剪切破坏,槽钢加固可以降低管片环间作用力的影响,延缓管片混凝土和螺栓出现塑性变形,可为同类工程加固提供参考借鉴。

土体渗蚀对基坑工程的影响研究

富水地层中地下水渗流易造成土体颗粒迁移,引发土体内部侵蚀,进而改变土体内部结构及力学性质,甚至引起土体的渗蚀破坏。基坑工程中的开挖卸载和非稳定渗流场易引发土体内部的渗流侵蚀,但其发生和发展过程难以进行实时观察与精确测量,因而在当前基坑工程的设计与施工过程中较少考虑土体渗蚀的影响,存在一定的安全隐患。本文基于已有的文献研究成果,从基本理论、试验研究与计算模型3个方面揭示土体渗蚀发生和发展机理,再从土体土骨架结构、渗透系数和变形情况3个方面明确渗蚀对基坑工程土体受力与变形的影响,然后通过改造GDS三轴仪开展恒定剪应力渗透侵蚀试验,探究渗蚀对基坑工程土体力学特性的影响情况,最后对基坑工程中的土体渗蚀研究提出建议和展望。

且思且行,且行且歌——观《苏丹》有感

今天下班早,顺势去看了新上的电影《苏丹》。这不是我看的第一部印度电影,之前还看了同样是摔跤主题的电影《摔跤吧,爸爸》,如果说《摔跤吧,爸爸》是个让人深思的寓言,那这部《苏丹》更像是人物的小传。