印尼软土地区后注浆钻孔灌注桩现场试验研究

后注浆钻孔灌注桩在软土地区工程中应用广泛,但对后注浆灌注桩承载特性的理论研究仍滞后于工程实践。依托印尼软土地区某工程,开展不同桩长普通钻孔灌注桩和后注浆钻孔灌注桩的现场试验。结果表明,后注浆钻孔灌注桩极限承载力是同条件下普通钻孔灌注桩的1.20~1.26倍,后注浆灌注桩的回弹率和弹性变形相应增加;研究区地质条件下后注浆水泥浆液上返高度约为12.4~13.8 m,桩端以下水泥浆下渗深度约为1.3~2.1 m(约为桩径的1.6~2.6倍);后注浆灌注桩水泥浆上返高度以下桩侧和桩端以下岩土层的标贯击数较压浆前均显著提高,后注浆导致的桩侧摩阻力和桩端阻力的提高是钻孔灌注桩承载性能提高的主要因素。研究成果对指导印尼软土地区后注浆设计和施工具有一定的借鉴意义。

安哥拉红砂现场试坑浸水试验研究

为准确评价安哥拉红砂场地的自重湿陷特征,开展现场试坑浸水试验,对地表及不同深度地层变形、水分入渗规律和浸水前后标贯击数进行监测与研究,并对现场试验与室内试验结果差异性进行探讨。结果表明:浸水后红砂地基表现为持续抬升,变形曲线可分为陡升、缓升、不稳定和趋于稳定4个阶段;深度8 m以上红砂地层为湿陷沉降变形,累计沉降量为5.6 mm,远小于室内试验计算的自重湿陷沉降量137 mm;红砂竖向渗透速率和水平渗透速率均较大,浸水和停水后红砂含水率变化较快,红砂持水性较差,浸水过程中红砂地层的饱和度小于80%,为非饱和渗透;浸水后红砂地层标贯击数显著降低,具有显著的软化特性。红砂较大的渗透系数和较差的持水性导致红砂很难达到饱和状态,是自重湿陷沉降量实测值远小于计算值的因素之一,一般工程建设中建议可不考虑红砂地基的湿陷特性,而将其按软化特性进行设计。研究结果不仅可指导红砂场地未来工程建设,还可为其他砂土湿陷性评价提供借鉴。

中美规范土的工程分类对比分析

目前,国际上不同国家主要采用本国规范对土进行工程分类和定名,其存在的较大差异给中国企业开展海外工程建设带来诸多困难。通过详细比较中美有关土工程分类与定名及其试验方法的相关规范,分析了中美规范关于土的工程分类指标、试验方法、粗粒类土和细粒类土的差异性,在此基础上结合工程项目分别采用中美规范对安哥拉某砂土进行定名。结果表明:中美规范进行土的工程分类时采用的指标一致,但测试指标的试验方法存在较大差异;中美规范均根据颗粒粒径将粒组划分为三大类,但各粒组的进一步划分和采用的界限粒径存在较大差异;中美规范均将粗粒类土划分为砾类土和砂类土,但中国规范将其进一步分别划分为5个代号并定名5种不同名称砾(砂)类土,而美国规范则将其进一步划分9个代号并定名20种不同名称砾(砂)类土;中美规范均将细粒类土划分为细粒土和有机土,中国规范将细粒土(有机土)累计划分为12个代号,命名12种不同名称细粒土,而美国规范则将细粒土(有机土)划分为5个代号,命名35种不同名称细粒土;采用中国规范可将安哥拉某砂土定名为粉土质砂,而采用美国规范则将其定名为黏土质砂。研究结果可为中国企业开展海外工程建设提供借鉴。

“一带一路”沿线国家工程建设信息系统的建设

海外工程建设面临诸多地质风险,本文提出了一种以空间数据库和地理信息系统(GIS)技术为支撑的信息系统建设方式,将已收集的“一带一路”沿线国家数百项工程、上千个地质钻孔、6种特殊岩土及多种专题地质图件等数据进行统一入库管理,并集成了海外工程建设标准规范、施工工艺等非结构化数据,实现了工程建设多源异构数据源的一体化管理。该信息系统基于缓冲区分析和叠加分析等GIS空间分析技术,可快速获取在建工程项目及周边场地的综合地质信息,为工程建设全过程提供数据支撑,提高了数据的应用效率。通过将各类数量巨大、来源分散、格式多样的工程建设数据进行统一采集、存储、关联分析及智能应用,打破了数据孤岛,不仅可为单一工程建设提供服务,还可为大区域范围内的数据挖掘、知识发现及智能分析等应用打下基础。

中美单桩竖向抗压静载试验标准对比研究

作为检测基桩承载力的一种常用试验手段,单桩竖向抗压静载试验在海外岩土工程实践中广泛应用。为了分析该试验的中美标准差异,从主要试验设备、适用范围、试验技术要求和其他差异探讨4个方面,对比了中国标准和美国ASTM标准的差异。对比结果表明:ASTM标准适用范围较广,对试验设备要求更严格。中国标准则对现场试验技术的要求更明确,具有更好的实际操作性。对于加载、卸载、观测时间和终止标准等试验过程,两种标准均作了明确的规定。研究结果可为基桩载荷试验提供参考。

珊瑚礁灰岩钻孔灌注桩承载特性试验研究

礁灰岩是珊瑚岛礁的主体部分,钻孔灌注桩是岛礁工程建设和海洋开发中最常用的深基础之一。为揭示礁灰岩地区钻孔灌注桩的承载特性,在印度尼西亚珊瑚礁地区开展了冲击钻孔和旋挖钻孔灌注桩的现场静载试验,对比分析了冲击钻孔和旋挖钻孔灌注桩的承载特性。结果表明,冲击钻孔灌注桩的施工周期和充盈系数分别是旋挖钻孔灌注桩的24倍和1.09倍;冲击钻孔灌注桩承载特性表现为摩擦端承桩特性,旋挖钻孔灌注桩表现为摩擦桩特性;旋挖钻孔灌注的承载特性优于冲击钻孔灌注桩,其竖向极限承载力是冲击钻孔灌注桩的2.85倍,其桩周地层极限侧摩阻力是冲击成孔灌注桩的8.03倍。冲击成孔过程中在孔周形成的泥皮是造成冲击钻孔灌注桩桩周地层极限侧摩阻力降低和单桩抗压极限承载力降低的主要原因。

东南亚某水电站古滑坡复活机制研究

针对东南亚某水电站坝址区上游右岸古滑坡,通过钻探、地质调查及长期监测研究了滑坡地层特征、滑带特征及变形特征,并对古滑坡复活机制进行探究。结果表明:(1)坡脚卸载和强降雨是古滑坡复活的主要原因;(2)道路开挖导致应力场发生改变,滑坡沿浅表部第四系坡积物和板岩、砂岩接触面“复活”,向临空面产生蠕变变形;(3)古滑坡变形与降雨呈正相关,雨季高强度降雨期间位移与变形速率急速增大,旱季无降雨时滑坡基本处于稳定状态;(4)深部位移监测数据显示,古滑坡深部未见位移突变,降雨对深部位移基本无影响。

SDDC挤密桩处理湿陷性黄土地基试验研究

孔内深层超强夯法(SDDC)挤密桩是处理湿陷性黄土地基的一种新型工法。为研究SDDC挤密桩对湿陷性黄土地基的处理效果,开展了室内试验、载荷试验和浸水载荷试验。试验结果表明:SDDC挤密桩可有效消除桩长范围内黄土的湿陷性,提高桩间土和桩体土的干密度且挤密系数最大值分别可达0.98和1.04;SDDC挤密桩可显著提高桩间土的黏聚力和内摩擦角,也可显著提高桩体土的黏聚力;SDDC挤密桩不仅可有效消除天然黄土地基的软化特性,还可以显著提升地基承载力,处理后的复合地基分别是天然含水率黄土地基承载力和浸水饱和黄土地基承载力的1.33倍和2.03倍。研究结果对湿陷性黄土地基处理具有指导意义。

SDDC工法处理湿陷性黄土地基试验研究

研究孔内深层超强夯法(SDDC工法)地基处理效果对处理湿陷性黄土地基具有重要工程实际意义。以西安市白鹿原某在建项目为工程背景,通过原位试验、室内试验和理论计算,研究SDDC的单桩挤密效应,分析不同桩间距下SDDC的挤密效应和承载特性。结果表明:SDDC夯扩桩桩体中部挤密系数大于桩端,其消除桩周黄土湿陷性的水平距离是桩端的3~4倍。SDDC夯扩桩横向挤密系数随距桩心水平距离变化曲线可分为3段,数学关系可用logistic模型进行最优函数拟合。SDDC夯扩桩三角形布桩时,两桩中心挤密系数小于三桩形心,该结果与DDC桩不同,按现有公式设计桩间距偏保守。SDDC桩体、桩间土及其组成的复合地基承载力和变形模量均随桩间距增加而减小,桩间距相同时复合地基承载力提高系数远小于变形模量提高系数。

圣多美和普林西比首都国际机场改扩建岩土工程特性与治理方法

圣多美和普林西比首都国际机场改扩建项目场地地貌复杂多变,软土、有机土、多旋回火成岩等岩土类型多样且分布复杂。为获得相对准确的岩土工程设计参数,保障后期工程的顺利实施,在细致分析场地区域地质特征及地形地貌的基础上,综合使用踏勘、钻探编录、室内试验、原位测试等方法,结合国内外岩土工程勘察经验,对该复杂场地的岩土工程特性进行分析研究,提出了分区地基处理的原则和措施,分析和预测了后期施工和运行可能引起的工程地质问题,并提出防治措施,以满足岩土分析评价和设计要求。

安哥拉红砂湿陷性影响因素试验研究

湿陷性是安哥拉红砂的典型工程特性,研究其影响因素对红砂地区岩土工程勘察评价具有重要意义。基于安哥拉红砂原状土与重塑土的室内压缩试验,探讨了压力、含水率、结构性、干密度和细粒土含量对红砂湿陷性的影响规律。试验结果表明:试验压力>100 kPa时,红砂重塑样湿陷系数约是原状土的2.0倍;红砂湿陷系数与试验压力和细粒土含量呈正相关关系,随压力和细粒土含量增加而增加但存在峰值压力和峰值细粒土含量,峰值压力为300 kPa,峰值细粒土含量为60%~80%;红砂湿陷系数与干密度和含水率整体上呈反比关系,原状红砂湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为9%和13%;重塑土湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为11%和13%,界限干密度分别为1.80 g/cm^(3)和1.90 g/cm^(3),对应的压实系数分别为0.92和0.97。湿陷性红砂地区工程建设可通过提高干密度消除其湿陷性。

基于Hoek-Brown准则和Sarma法的海外水电工程边坡稳定性评价

在海外水利水电工程勘察中,由于中国规范与国外规范的差别,导致岩体力学参数的合理取值一直都是难点,难以得到业主及咨询方的认可。文章以老挝南俄4水电站10#坝段开挖边坡为例,利用基于GSI法的Hoek-Brown强度准则岩体力学参数估计方法,结合开挖地质资料和室内岩石力学试验结果,估算边坡岩体力学参数,分析对比GSI法和中国规范经验取值的差异,综合提出边坡稳定计算力学参数值,并采用Sarma法对坝基边坡的稳定性进行定量计算与分析。研究成果对类似海外水利水电工程地质勘察具有一定的指导意义。

安哥拉花岗岩残积土强夯法地基处理试验研究

安哥拉南部广泛发育花岗岩残积土,研究强夯法对花岗岩残积土地基处理效果对该区工程建设具有重要意义。依托安哥拉RED社会住房项目,通过钻探取样、室内试验、强夯试验、动力触探和荷载试验揭示了安哥拉花岗岩残积土的工程特性,分析了强夯法对安哥拉花岗岩残积土的处理效果。结果表明:安哥拉花岗岩残积土可定名为砂质黏土,具有湿陷和软化的工程特性,承载力软化系数为0.38,变形模量软化系数为0.31。强夯法可有效消除一定深度花岗岩残积土的湿陷性、提高花岗岩残积土的干密度、显著提高花岗岩残积土的地基承载力和变形模量,处理深度和提高系数与最后两击夯沉量和点夯间距有关,但强夯后花岗岩残积土仍具有软化性。

扁铲侧胀试验和圆锥动力触探试验的中美测试标准差异研究

目前,海外工程项目的岩土工程勘察多采用欧美标准,深入学习并消化欧美标准有助于中国企业执行海外项目。针对国内外岩土工程勘察中常用的扁铲侧胀试验和圆锥动力触探试验,从设备规格、适用范围、试验技术要求和试验成果应用4个方面,重点分析对比了美国ASTM标准和中国岩土工程标准体系的差异。结果表明:中美标准中扁铲侧胀试验设备规格基本相同,局部设备、技术要求、公式、操作和数据记录存在少许差异;中美圆锥动力触探试验技术要求没有太大差异,但在试验终止条件和试验数据记录要求等方面有一定区别。研究结果可为中国实施“走出去”战略的勘察设计企业提供参考。

老挝南俄四水电站区域构造特征及稳定性评价

通过详细分析老挝南俄四水电站区域的大地构造背景、主要构造断裂带的活动性、地震活动性等,认为水电站工程区没有超过7级以上地震记录,工程区构造活动弱,处于相对稳定的构造地块中,区域构造稳定性总体较好。

渭河盆地安仁镇地裂缝基本特征与成因分析

2016年野外地质调查发现渭河盆地东北侧安仁镇发育48条地裂缝,造成沿线房屋墙体开裂、道路错断和农田变形龟裂等,并严重威胁大西高铁安全运营。通过详细的地质调查和地质测绘发现其均位于地貌分界线两侧并发育在双泉-临猗断裂上盘,地裂缝走向为NE60°~80°,按发育位置可将其划分为5组地裂缝。选取典型地裂缝为研究对象,利用槽探和工程地质钻探揭示了地裂缝的剖面结构特征,发现地裂缝导致浅部土体破裂严重,地裂缝错断两侧地层且位错量随深度增加而增加,表现出同沉积断层的性质。在此基础上,对比西安地裂缝并详细分析了安仁镇地裂缝的成因机理,发现构造断裂、地震活动和表水潜蚀是地裂缝形成的主要因素。安仁镇地裂缝成因机理可概化为:构造控缝、地震启缝和表水扩缝。

东帝汶帝力市珊瑚砂地基的工程性质

珊瑚砂属珊瑚礁碎屑土,是一种特殊的地质体,具有典型的疏松多孔、硬度低、易碎的特点,由于珊瑚礁仅分布在热带海域,往往位于远离大陆的礁岛,当前对珊瑚礁岩土的勘察研究较少,相关规范也尚未涉及。以实际工程为对象,对东帝汶某珊瑚砂场地的工程性质进行了一些探讨,从标准贯入试验和钻孔剪切波速试验等原位试验结果进行分析,借鉴了目前石英砂工程性质的评价方法作为对珊瑚砂工程性质判断的参考,对珊瑚砂的强度特性和地震液化特性进行了讨论。相对石英砂的一般性质而言,珊瑚砂的标贯击数较低而相应的剪切波速相对较大,珊瑚砂在地震作用下液化的可能性较大。

马尔代夫吹填珊瑚砂地基现场试验研究

随着人类活动向海洋深入,岛礁工程建设涉及到越来越多的吹填珊瑚砂地基。本文以马尔代夫某吹填珊瑚砂房建工程为研究背景,利用现场载荷试验和标准贯入试验,探究并分析了吹填珊瑚砂地基的承载特性和评价方法。试验结果表明,吹填珊瑚砂地基的荷载—沉降曲线可分为两个阶段:比例变形阶段和破坏阶段,地基承载力特征值为130kPa,变形模量为14.9MPa,压缩模量为16.6MPa。吹填珊瑚砂地基荷载的传递深度为1倍的承压板宽度,水平传递范围随着深度的增加而增加,传递扩散角约为38.7~45°。根据标贯击数计算吹填珊瑚砂地基承载力的经验公式可取fk=11N。研究结果可为岛礁工程建设评价吹填珊瑚砂地基承载力提供一定的借鉴和参考。

中国地裂缝发育规律与运动特征研究

地裂缝是中国主要地质灾害之一,至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条,这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等,总结了中国地裂缝的空间分布,揭示了中国地裂缝的发育规律,并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明:中国地裂缝主要分布在大华北地区,尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重,其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。