佛山软土地区地铁车站深基坑工程监测与数值模拟

以佛山地铁3号线罗村站深基坑开挖工程为依托,通过对车站基坑开挖施工全过程监测数据进行分析,重点研究临近高层建筑物深基坑围护结构变形随基坑开挖深度和时间的变化规律,同时与基坑周边无压载下围护结构变形进行对比。通过建立三维有限元模型,对基坑开挖全过程进行模拟,再将模拟计算结果与实测数据进行对比分析。结果表明:临近建筑物侧的围护结构变形量比周边无压载下的小,在施加预应力钢支撑作用下,易出现反向位移;基坑开挖暴露时间越长,钢支撑应力释放越大,基坑变形越大;有限元计算结果与监测结果大致相同,表明在佛山软土地区采用内支撑+灌注桩的基坑围护结构是安全有效的,有利基坑安全。

镁的引入对微生物加固砂土试验的影响

微生物沉积碳酸盐(microbially induced carbonate precipitation,MICP)技术是土木工程领域中一种新型的地基处理技术,其主要通过微生物诱导产生的碳酸盐沉淀胶结砂土颗粒,从而提高其力学性能。目前,MICP加固过程中Ca 2+作为生成CaCO 3沉淀的主要来源,但是对其他金属离子和矿化产物以及矿化产物之间结合作用的相关研究较少。选取6种不同的Mg 2+/Ca 2+物质的量比工况,通过碳酸盐沉淀试验和无侧限抗压强度试验,分析MICP技术处理砂土影响的效果。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,初步探讨了微生物固化砂土的机理。结果表明:随着Mg 2+/Ca 2+物质量比的增加,固化后砂样的碳酸盐含量降低;较低Mg 2+/Ca 2+物质的量比提高了其无侧限抗压强度;在Mg 2+/Ca 2+=0.1/0.4时,砂样的强度获得最大值;但较高Mg 2+/Ca 2+物质的量比抑制了碳酸盐的析出,降低了其强度;随着Mg 2+/Ca 2+物质的量比的增大,矿物成分含有方解石、球霰石和镁方解石等各种混合物,矿物成分发生了变化。

固结蠕变下软土微观结构参数的定量分析

为了探究土的微观结构特性和更加准确的描述土的变形过程,从微观上分析珠三角地区软土的固结蠕变,对软土的微观结构特征、孔隙个数和直径、孔隙和颗粒丰度、孔隙定向频率等方面进行了定量分析,对代表性广州番禺地区的土样试验结果表明:原状土样的微观结构主要是以蜂窝状和基质状结构为主,土体颗粒接触方式主要为点-点接触和点-面接触;当施加轴向固结荷载时土体的结构发生变化,轴向荷载较大时,土体的微观结构以紧密的骨架状和紊流状结构为主,土体颗粒的接触方式以面-面接触为主。软土在蠕变过程中,土体颗粒和孔隙大小的变化都遵循大孔隙优先改变原则,颗粒和孔隙的边界变得圆滑且形状趋向于扁圆形。蠕变后,颗粒和孔隙的个数有明显增加,直径都有明显减少,孔隙丰度值和复杂度有所降低。原土的分形维数高于土体蠕变变形后的分形维数。当固结应力增大时,土中孔隙的分形维数不断减小,大孔隙不断减少,大颗粒破损,小颗粒被挤入大孔隙中,颗粒和孔隙朝着均匀化方向发展。

地下连续墙侧向变形影响因素分析

利用ABAQUS有限元软件分析土体性质、周边土体超载两个因素对地下连续墙侧向变形的影响。在分析中我们采用单因素敏感分析法,即其他因素不变的情况下只改变单一因素进行分析。分析结果显示:1) 土体性质的改变对地下连续墙侧向变形影响较大,基底以上土体性质的变化不会造成墙体侧向变形形式的改变,它主要是改变墙体侧向位移的大小。2) 基坑周边超载对地连墙侧向变形影响很大,特别是对于墙顶无支撑的地下连续墙,超载的存在使得墙体侧向位移增加的同时,也改变了墙体的侧向变形形式。