基于滑移线法的黏土海床中浅基础固结承载力分析

为评估海底浅基础服役过程的承载力时变规律,推导了预载作用下黏土海床完全固结后的不排水抗剪强度分布,利用滑移线法给出了应力特征线方程并求解出浅基础固结承载力,研究了预载比、土体不均匀性、有效内摩擦角和基础尺寸对浅基础固结承载力的影响.结果表明:浅基础固结承载力的相对增长幅度和预载比近似呈线性关系,由土体不均匀因子和有效内摩擦角共同决定,不受基础尺寸的影响.通过与水土耦合有限元分析结果进行比较,对所提方法的准确性进行了严格的验证,表明了该方法的有效性.最后,根据有限元结果分析了滑移线解的误差来源,发现孔压计算差异是导致固结承载力预测结果产生误差的主要原因.该滑移线解可快速准确地预估浅基础固结承载力的增长规律,为海底浅基础的优化设计提供重要参考.

SMW工法桩施工过程中变形监测与三维有限元数值模型的建立

SMW工法桩是基坑工程中的一种组合支护形式,兼具挡土与止水的作用,具有造价低、施工便捷、对基坑周边影响较小等优势。依托广东江门某基坑工程,通过现场监测和建立三维有限元模型数值模拟的方法对SMW工法桩施工过程中的变形进行研究。结果表明:围护结构桩顶水平位移的模拟值与实测值两者之差在3 mm以内,桩顶竖向位移模拟值与实测值两者之差在1 mm以内;实测数据与数值模拟结果基本拟合,所建立的三维有限元数值模型与实际工程结构较为相符,在施工过程中将现场监测与数值模拟相结合,以确保工程施工的质量与安全。

某大型陆域形成地基处理工程优化设计

某大型陆域形成地基处理工程的实施需要配合水上施工作业,但存在部分区域的水深条件不满足施工船舶的吃水要求的矛盾;另外,工程实施还面临疏浚土方外抛受限的困难。施工图设计阶段结合工程地质特点和施工条件进行了方案的优化分区设计,结合原泥面标高、软土层整体厚度及工后沉降要求,合理设置吹填区位置,细化了陆域形成的分区。本工程方案的优化用以指导本标段场地造陆及地基处理施工,也为本地区其他造陆工程项目提供一定的借鉴意义。

地下水位波动对软土地基桩力学性能影响试验研究

软土地基中的水位波动会引起软土的孔隙水压力变化,影响土体剪切强度和变形特性,导致桩基变形失效。因此,深入研究水位波动对软土地基桩力学性能影响,对于设计和施工阶段的土木工程项目具有重要意义。本文为深入研究地下水位变化对软土地基桩基行为的影响,通过室内3D模型箱,使用立管装置模拟水流系统,在模型中调节地下水位并模拟不同的工程条件。同时,采用单桩模型进行试验,通过监测桩基沉降和承载力变化,以及单位表面摩擦力和地基土有效应力的变化,研究地下水位变化对桩基行为的影响。研究结果对于深入理解地下水位变化对软土地基桩基行为的影响具有重要意义。

软弱地基加固机理及其力学特性研究

当结构受限不得不选址在软弱地基上时,结构常出现差异沉降,给结构的安全使用埋下隐患。采用水泥搅拌桩和CFG桩是常见改善软弱地基的方式,加固后的复合地基性能得到极大改善,可满足设计和施工要求。论文通过对加固后的复合地基相关参数变化进行分析,并结合数值模拟对复合地基的沉降变形开展研究。研究得出的主要结论是,采用水泥搅拌桩和CFG桩加固软弱地基可有效控制地基沉降;采用水泥搅拌桩加固软弱地基时采用加固区桩土条带分算简化方法计算复合地基的参数精度高。

石灰和粉煤灰固化软土静动力力学特性研究

软土广泛存在于华南沿海地区,常使用固化剂对其进行固化,但在现有的研究中,缺少对其固化前后静、动力力学性能的研究,也鲜有探究各关键因素间的相互联系。因此,本文通过一系列固结不排水三轴试验,研究分析了粉煤灰和石灰掺水泥比(TR)、固化比(CR)、含水率(w)和围压(σ’3)对软土和固化软土的静、动力力学特性的影响。试验表明:固化土的静力特性随TR的增加而先增加后降低,随围压的增加而增加,随含水率的增加而减少;固化土的动弹性模量随CR和围压的增加而增加,随含水率的增大而减小;固化土的阻尼比则随CR和围压的增加而减少,随含水率的增大而增大。本文的研究结果,为今后的软土固化研究提供了理论基础。

大跨屋架结构健康监测系统数据处理方法研究

以南京某文化中心项目为基础,针对大跨屋架结构的健康监测系统数据处理方法,进行了深入的研究与应用。分析了结构监测点的布置原则,并结合项目实际情况,合理地布置了温度、位移、应变传感器。基于健康监测系统,进行了数据的传输和获取,并设定了数据预警阈值。最后对采集的数据进行分析,发现数据变化平稳,结构处于安全状态。

软土地区超深基坑变形特性离心模型试验研究

以上海某挖深38m的超深基坑工程为背景,利用离心模型试验研究了两组类似工况下超深基坑的围护结构变形、土压力变化、地表沉降等性状,同时也探索了主要工程性状的内在联系,并与现场施工实测数据结果进行了比较验证。试验结果表明:两组类似工况下超深基坑的开挖性状近似,其中,围护结构变形随开挖的进行而加大,在开挖后期水平位移最大值不再增大,只是最大值点下移,最大值点基本位于开挖面附近;围护结构后侧的土压力的变化值较好地吻合围护结构自身的变形状态;地表位移呈沉槽状,槽底随开挖的进行而逐渐加深并外移,试验结果与实测数据吻合。

软土狭长深基坑抗隆起破坏模式试验研究

针对软土地区基坑底土层为饱和软黏土的情况,设计了狭长深基坑的抗隆起离心模型试验,分析不同开挖深度和水位条件下的基坑围护墙弯矩、土压力分布、水平位移以及基坑隆起稳定破坏机制。基于离心模型试验的基本参数和工况,建立了有限元数值模型,分析试验工况基坑的抗隆起稳定性与破坏状态,并进行对比验证。试验结果表明:随着开挖深度和坑外水位的增加,坑底软土层产生向上的隆起变形,当隆起变形较大时,围护墙由于坑内土体侧向约束的减弱,底部产生较大的向坑内的水平位移,同时导致支撑轴力增大,基坑最终表现出围护墙绕某道支撑点向坑内的转动踢脚破坏。数值计算结果表明:随着坑外水位的升高,基坑抗隆起稳定性安全系数逐渐减小,当发生抗隆起稳定破坏时,基坑底产生较大的隆起位移,破坏机制与离心模型试验结果相同。

滨海软土蠕变特性及蠕变模型

如何合理地描述滨海软土的蠕变规律对软土地基工程是十分重要。三轴蠕变试验研究表明,滨海相沉积的软土具有非线性蠕变的特性,双曲线型更适合其应力-应变关系。修改了Singh-Mitchell模型的应力-应变关系,建议了滨海软土的应力-应变-时间关系。所提出的蠕变模型具有参数少、适用性较强的特点。

软土地区承台基坑变形影响分析

以软土地区某桥梁的承台基坑工程为研究对象,通过对排桩围护结构及周边土体变形进行自动化监测,分析了施工过程中排桩及周边土体的变形规律。结果表明,基坑周围土体变形与围护结构类型、周围建筑基础形式之间存在明显耦合作用。同时,排桩作为围护结构仅会对地表下方一定深度内的土体变形产生影响,桩基础对其周边土体的影响比对排桩周边土体的影响更加显著,这些发现对于软土地区基坑施工过程中的变形控制和周边环境安全具有重要意义。

强夯法加固软土地基技术及效果评价研究

文中研究了沿海工程软土地基加固工作中强夯法的施工技术,并分析施工过程中影响强夯法作业的主要因素与施工难点问题。通过对福建兴化湾陆域软土地基的2个试夯区进行强夯加固,分别采用静载荷试验、动力触探试验、瞬态瑞雷面波试验三种不同的测试技术并结合工程实践进行加固效果比较,试验检测结果表明达到了软土地基加固处理要求。最终提出适合福建兴化湾陆域软土地基强夯加固施工技术方案,得出强夯施工技术参数。

软土地基深基坑中双排桩式围护结构有限元分析

本文采用平面应变非线性弹性有限单元法，编制了分析双排桩式围护结构的程序，藉此研究了软土地基中双排桩式围护结构的内力和变形特性．文章探讨了桩身刚度、土体性质、前后排桩排距、被动区土体加固对围护结构内力和变形的影响；并由此得到了双排桩式围护结构设计及施工的一些有益结论．

软土地层管幕-箱涵顶进工具管网格自平衡设计理论研究

目前,国外在软土地区箱涵顶进施工中均对箱涵顶进工具管开挖面前的土体进行加固,以保证在箱涵高度范围内的土体能够自立稳定。为降低工程造价,上海市中环线虹许路—北虹路地下立交隧道工程是世界上首次在软土地区采用不加固软土方法进行管幕-箱涵顶进施工的工程,为维持开挖面土体平衡,工具管网格的合理设计是工程成败的关键。以此工程为背景,从力学原理出发,利用网格内土体在稳定的前提下摩擦力与土压力始终平衡——自平衡原理,建立平衡微分方程,推导出工具管内土压力、土-钢板接触面正应力、剪应力随工具管长度的分布及衰减规律——指数方程,由此方程可解出维持开挖面稳定所需的工具管网格临界长度,并建立网格的长、宽和高之间应满足的定量关系。影响网格长度的主要因素有网格前的土压力、土与网格壁的摩擦特性和土体性质等,分析表明,网格临界长度随土压力的增大而增大,随摩擦系数的增大而减小,为对数方程,所建立的公式可为工程设计提供理论依据。

强夯加固软粘土地基的理论与工艺研究

分析了用传统的强夯工艺加固软粘土地基失败的原因,通过试验提出了软粘土地基强夯机理及适用于软粘土地基的强夯新工艺,并在某大型工程中取得了成功。本文较详细地介绍了研究结果及工艺研究成果。

土工织物加筋与塑料板排水联合加固软基的计算方法研究

南京市绕城公路二期工程板桥试验段采用土工织物加筋和塑料板排水联合处理软土地基，获得了很好的加固效果。本文采用平面应变比奥固结有限单元法，计算分析了加固处理的固结过程。计算中将塑料排水板合理地简化成等效的排水砂墙，而且比较全面地考虑了土工织物加筋复合土体的应力应变特性。计算结果与实测结果吻合良好，验证了本文提出的计算方法是可行的。

软土地基上堤防稳定性研究

完成了2组土工离心模型试验,分别研究了淮河入海水道软土段堤防在竣工期和水位骤降期的稳定性及其破坏机理。由于无法从原型取到大尺寸具有代表性的原状土试样,因此,将取自原型地基土层和堤身土体的扰动土样重塑后制备成软基和堤身,并控制其不排水剪强度与原型一致。为了测定原型堤防的稳定安全系数,对模型堤防进行了破坏性试验,即让模型承受超出设计加速度水平的离心力作用,直至出现明显的失稳滑动迹象,由此测得软基上堤防的极限高度,同时根据堤防剖面位移矢量确定滑弧所在位置。试验结果表明,在竣工期软基上堤防的破坏为滑弧穿过软土层的深层滑动,而在水位骤降期,破坏面在堤防堤身中形成,随后向深处发展。由此可知,软土地基上堤防稳定性主要为软土层的承载能力所控制,同时在一定程度上也受到水位骤降的影响。鉴于原型堤基天然软土存在结构性,建议在今后的离心模型试验中能够考虑这种结构性的相似问题及其模拟途径。

真空排水预压法中真空度分布的影响因素分析

结合浃里陈大桥试验段的真空度测试结果,分析了真空度分布与密封性、真空能量、深度、介质阻力、地下水位线等因素的相关联系.分析结果表明,上述各种因素对真空度的分布均有不同程度的影响;地下水位线对真空度的分布起阻挡作用;水位线以上的真空度是由抽气直接形成,而水位线以下的真空度主要是由于地下水位的下降或部分封存气体从软管末端逃逸引起的.