基于SEM和IPP测定软黏土接触面积的试验

为了研究软黏土的微观结构和宏观性质之间的关系,以浙大紫金港软黏土为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM)研究黏土微观结构,对微观结构进行定性分析,描述微观形貌特征.基于Image Pro-Plus软件对SEM图像作定量分析,提出基于实测孔隙率的灰度阈值分割方法处理图像技术,重点测定了接触面积,并得到孔隙面积比与孔隙率的定量关系.结果表明:浙大紫金港软黏土的微观结构是由霜叶状的土颗粒排列成类似蜂窝状结构;孔隙面积比和孔隙率之间存在幂函数关系.建立了微观和宏观之间的量化关系.

浅覆土大断面小间距矩形顶管施工的环境效应

深圳华强北至华新地铁站区间通道工程采用矩形顶管机施工,具有大断面、小间距、浅覆土、上穿地铁隧道、下穿多条地下管线、多条顶管平行施工等特点。文章通过建立数值模型,对注浆压力和机头作用的模拟方法进行了讨论和改进,分析了顶管施工对周边环境的影响。计算结果表明,矩形顶管施工引起的地表沉降槽同样符合Peck公式,土体损失在地层位移的形成中起主导作用;随着多条顶管先后施工,地表沉降槽从V型分布向W型分布转变,地铁隧道竖向位移不断叠加;管棚的支护作用有效减小了地表变形和地下管线变形。

城市明挖地下工程开发环境效应研究现状及趋势

随着城市地下空间开发规模不断增大,城市地下空间开发的主要矛盾从基坑自身稳定问题逐渐转向基坑周边环境变形控制问题。周边环境复杂情况下的地下空间开发极易引起地表不均匀沉降,建筑物开裂,造成巨大的经济损失。因此需要系统性地研究城市各类明挖基坑开发形式所带来的环境影响及环境效应控制技术。本文介绍和回顾了统计经验法、数值模拟法、模型试验法在明挖基坑引起的环境效应研究中取得的研究成果,总结了各类研究方法及成果的优势和不足。介绍了现有环境控制技术及应用案例,总结了地下空间开发环境效应研究成果,并对今后研究方向提出了建议。

杭州某软土超深基坑变形性状研究

分析了杭州淤泥质黏土地基中,开挖深度达23 m,采用逆作法的深基坑变形性状。基于基坑围护墙体水平位移及周边地表沉降实测数据进行了统计分析。由于坑内淤泥质土层较厚,项目采用了水泥土固化加固方案,本基坑围护墙最大水平变形达98.7 mm,最大水平变形达0.24%～0.49%H_m(H_m为最大开挖深度),总体变形较大。其中开挖间歇期产生的蠕变变形占总水平变形的38.2%～50.1%,开挖至底板标高后围护墙产生的蠕变变形占总变形量的17.4%～21.3%,说明在高地应力下软土基坑蠕变明显,应尽量快挖快浇。本基坑墙后地表沉降主要影响范围为0.5～2.0H_m,呈漏斗形,最大沉降处距坑壁0.8～1.5H_m,最大沉降为0.17～0.37H_m,地表沉降发展有较明显的滞后性。

上浮极限状态下饱和土的浮力模型试验和理论分析

饱和黏土中的长期浮力是否需要折减是一个具有争议的问题。为研究饱和黏土中的长期浮力是否小于相同水头高度下的静水压力,通过地基上浮失稳的模型试验,实测了上浮极限状态下(即有效应力约等于0时)饱和砂土和黏土中的浮力折减系数。实验装置由模型槽、土样、凡士林、浮筒、配重及压重设施组成,通过浮筒上浮瞬间的受力平衡得到失稳时的实际上浮力。实验测得饱和砂土中的浮力折减系数为1,饱和高岭土和饱和蒙脱石中的浮力折减系数分别为0. 973±0. 024和0. 959±0. 016。试验结果表明上浮极限状态下,饱和土中的浮力与纯水中的浮力差别很小。即便在高塑性黏土中,模型基础失稳时受到的上浮力与纯水中的浮力相比,仅折减了不到5%。基于饱和土有效应力原理的分析表明,上浮极限状态下的浮力折减系数与土样固结前的Skempton B值互为倒数。大量实测数据并未发现饱和黏土的Skempton B值明显大于1,故饱和黏土的浮力折减系数也不可能显著小于1。本文模型试验和理论分析表明,在地基抗浮承载力验算时,饱和黏土中的长期浮力不宜进行显著折减。

发酵监控系统上位计算机软件编程研究

提出了利用上位机参与实时控制,综合分析在线参数、离线参数和间接参数,辅助发酵过程工艺研究和优化控制,并给出了上位机软件包的部分源程序及框图。该软件包对发酵工艺人员进一步了解菌种的遗传特性、细胞代谢调节和反应器工程特性方面有较大帮助。

土的浮力模型试验研究

针对地下建筑物浮力试验特点,研制了一套测试底板浮力的模型装置。根据装置受力特点,确定底板浮力。利用该系统,针对砂土与黏性土地基进行了浮力测试,并且针对黏性土孔隙率对浮力的折减影响进行了机理分析。结果表明,装置在砂土地基上折减率较小,经过四次试验得出的平均值约为5%;在黏性土地基上的折减率较大,折减值在10%~30%之间;黏性土中的浮力折减与孔隙率有关,孔隙率越大,浮力折减率越大。