强夯置换法处理松软土地基若干问题研究

在实测资料和理论分析的基础上,对强夯置换法加固松软土地基的若干问题进行研究。这些问题包括地基土性的适用性问题、强夯置换的施工步骤和填料要求、孔隙水压力的演化过程和影响范围、强夯置换对周围土层的挤压效应所引起的侧向位移和深层位移的变化。分析随夯击次数的增加,置换桩体的形成过程。此外,还对强夯置换后复合地基的承载力等问题进行研究。

强夯法处理层状软基的动态响应分析

引入双屈服面弹塑性本构模型,将土骨架的变位和孔隙水作为变量进行流、固耦合分析,通过瞬态波动有限元程序模拟冲击荷载作用下层状地基土体的动态响应特征。计算结果表明,土体的应力峰值、孔压峰值和位移峰值随土层深度和距锤底中心的径向距离的增大而逐渐滞后,通过不同位置土体的动态响应分析,表明应力波是以竖向的椭球面形状在土体中传播的,而且衰减很快。数值计算结果与现场测试结果两者之间较为吻合,为实现有限元模拟分析现场实际提供了可靠的依据。

饱和砂土振动注浆的有限元模拟

在有限单元法基础上,考虑大位移大应变情形,采用套叠屈服面模型对饱和砂土振动注浆进行了数值模拟和分析。当振动荷载分别作用在孔底或孔壁上时,同一振动力随振动时间增长,残余孔压和峰值孔压均有所增加。振动力越大,历经同一振动时间的残余孔压和峰值孔压越大。当振动荷载作用持续一段时间,然后再施加注浆压力,发现孔壁中间节点径向位移达到最大值,向两端位移逐渐减小。

可液化回填土中重力码头地震旋转残余角位移的拟动力法计算

地震残余旋转位移的预测是重力码头地震工程设计中的关键,而码头身后地下水位下的回填砂土因地震作用引起的超静孔隙水压力的时程发展水平对码头运动的残余位移起着重要的影响。引用液化度概念定义超静孔隙水压力比发展水平,考虑液化度的时程特征和墙土体系的惯性影响,采用考虑时间、相位差和地震波放大效应的拟动力法计算码头-回填土体系的惯性力与作用在码头上的动主动土压力。根据力矩极限平衡确定旋转门槛加速度系数,运用旋转块体法初步推导码头作单独旋转运动的地震残余角位移计算公式。应用该计算方法对一算例进行详细分析,比较考虑液化度与未考虑液化度两种工况下的角位移时程变化规律和各自的残余角位移,结果表明:可液化回填砂土中的重力码头在地震安全设计中需重视回填砂土的液化度对码头变形的影响。

强震作用下土质边坡永久变形的简易评价方法和影响因素分析

通过将地震作用下边坡动孔隙水压力与液化抵抗率的简便关系式代入基于Newmark法的边坡永久位移计算式中,建立考虑动孔隙水压力影响的边坡永久位移简便计算方法。此外,基于此简便计算方法和拟静力法研究边坡坡比、坡高、地下水位变化、地震强度和频谱特性对边坡永久位移和安全系数的影响规律。研究发现,地下水对地震作用下边坡永久位移和安全系数的影响显著,在进行边坡稳定性分析时,地下水的影响不容忽略。实际计算中不考虑竖向加速度影响时,计算的结果偏小,会过高的评估边坡的稳定性。边坡坡高对边坡永久位移和安全系数的影响比坡比的影响更为显著。远场地震(T1-II-1)对边坡的永久位移和安全系数的影响要大于近场地震(T2-II-1)。最后采用非线性回归拟合方法,得到考虑动孔隙水压力影响的边坡永久位移与安全系数的关系式,通过求解边坡的安全系数,能快速计算出边坡的永久位移,对边坡基于性能的抗震设计理念的实施具有重要的参考价值。

排水刚性桩单桩抗液化性能的振动台试验研究

排水刚性桩是一种将竖向排水体与刚性桩相结合的新型桩基。为研究抗液化排水刚性桩的单桩抗液化作用效果,采用振动台试验对排水刚性桩在动力荷载作用下的排水效果、地基孔压响应、加速度响应以及在上覆荷载作用下桩顶的侧向永久位移等动力响应进行了研究,并与不设排水体的普通桩作了对比。结果表明：抗液化排水刚性桩是一种有效的抗液化措施。在排水刚性桩桩身1倍桩径范围内,土体的喷砂冒水现象得到有效控制,普通桩试样中喷砂冒水现象严重。距离桩身排水通道0.5倍桩径处,排水桩超孔压比峰值约为普通桩超孔压比峰值的50%,排水桩可以更快地消散地基内的超孔压,超孔压比从峰值减小为0.7时,排水刚性桩用时6 s,普通桩用时17 s。排水刚性桩距排水体0.5倍桩径处加速度峰值为0.2g,相同测点处普通桩加速度峰值为0.09g,与排水桩相比,减少约100%。随加载过程的持续,排水桩桩顶震荡幅值基本不表现,在惯性力作用下,振动荷载初始时间段内（3 s时间内）,桩身发生轻微震荡。普通桩桩顶水平震荡幅值为0.6 cm,且震荡时间持续整个加载过程中（10 s）,普通桩桩顶的侧向永久位移约为排水桩的3倍。

TRD试成墙的监测和数据分析方法研究

近年来各大城市内基坑工程的数量不断增多,难度和风险也越来越高,因此在使用TRD工法进行基坑支护施工时会在非原位进行成墙试验,并对非原位墙施工时的土体结构进行监测,然后根据监测结果指导原位墙施工。本文以某位于城市闹市区且紧邻地铁的深基坑项目的TRD试成墙监测工作为例,阐述了该项目的基本工况、试成墙的监测内容和监测方法,经过墙体切割和成墙阶段的土体结构监测,获得了土体分层沉降、土体侧向位移和孔隙水压力监测数据,并对监测结果进行了分析,本文的监测方法和监测结果对同类项目具有一定的参考意义。