探地雷达在白洋淀湖底地层结构探测中的技术攻关与实践

白洋淀湖底地层调查对于白洋淀生态地质调查、湖底生态清淤及湿地生态保护具有非常重要的现实意义。为系统探明白洋淀湖底地层结构,从区域尺度对湖底地层实现完整刻画,为钻探调查提供精确的靶区数据支撑,创新了探地雷达应用范围,采用船载方式,透过水体开展了湖底地层勘查。剖析白洋淀湖底结构探地雷达勘探技术难点,分析了含底泥和不含底泥2种情形下水上勘探电磁波的传播特征和湖底原生地层的地球物理响应条件,建立了淀水+淤泥层+湖底原生地层的湖底简化结构模型。通过对比国内外主流探地雷达系统不同硬件设备的勘探能力与适应条件,优选出双皮划艇搭载50 MHz低频组合天线的工作模式,结合适用于水下电磁波弱信号提取的数据处理技术,获得了白洋淀湖底15 m深度范围的地层结构数据。结果表明,此种工作模式适用于湖区水深小于5 m的水域,原生地层电磁波整体呈现弱反射特征,湖底15 m深度范围内存在2~3组砂层反射界面。淤泥层会大大削弱湖底原生地层的电磁波反射强度。存在厚砂层的水域,电磁波会形成强反射波组,砂层展布形态刻画清晰,砂层厚度变化在0~3 m之间。本项研究实现了湖底地层结构建模分析、天线勘探模式优选、数据处理过程优化等技术集成。该技术成果为白洋淀淀区地下水与地表水三维地质建模提供了基础依据,为湖底地层钻探勘查提供了靶区支撑,有力推动了白洋淀湿地水-陆一体化探测技术方法体系的构建。

建库对库尾产卵场水动力适宜范围影响研究

水库修建后库区水面的抬升导致流速、水深及泥沙运动变化,也可能会影响原河段内鱼类及其他生物的生存环境。为论证建库对库尾产卵场区冲淤及适宜水动力条件影响,以LC流域某电站为例,建立一维及平面二维嵌套水沙数学模型,在推荐正常蓄水位和汛期运行控制水位的方案下,计算分析库尾鱼类产卵场区逐年淤积形态与部位、水库回水及水动力条件的变化。结果表明:推荐方案下产卵场区域河段冲淤分布和天然情况下基本相同,产卵场区含沙量没有突变区域,建库对该区淤积影响不大;建库后4-7月各月产卵场区“流速满足1.0~2.0 m/s、水深满足0.5~1.0 m”的面积升高,变化率在8.74%~386.43%。推荐正常蓄水位和汛期运行控制水位的方案下,建库对库尾产卵场区生境及适宜水动力条件影响不大,仍可满足鱼类需求;研究成果可为类似工程规划设计提供技术参考。

养护温度对碱渣-矿渣-电石渣固化淤泥强度性质的影响机制

为揭示养护温度对固化疏浚淤泥强度性质的影响机制,利用碱渣、矿渣、电石渣进行疏浚淤泥固化处理,开展无侧限抗压强度(UCS)、加州承载比(CBR)和三轴压缩等试验研究固化淤泥强度性质,并结合X射线衍射和扫描电镜测试探讨养护温度对固化淤泥的作用机理。结果表明:固化淤泥UCS与养护温度之间可用指数函数描述,当养护温度从35℃升高至50℃时UCS大幅提升,50℃与20℃固化淤泥UCS之比为2.4~6.8,养护温度和龄期对低含水率固化淤泥强度的影响更为显著;对于初始含水率为44%的固化淤泥,养护温度升高时CBR随养护龄期的增幅显著,其值满足高速公路和一级公路路基填料的最小CBR要求;当养护温度从20℃升高至50℃时,固化淤泥应力-应变曲线由软化型变为硬化型,50℃与20℃时固化淤泥黏聚力之比为3.8~8.4,内摩擦角之比为1.1~1.2;随着养护温度的升高,水化氯铝酸钙和水化硅酸钙等产物增多,颗粒团聚现象更显著,从而提升固化淤泥的强度。

矿用巡检机器人的位姿误差补偿研究

介绍了一款矿用巡检机器人,机器人在井下巡检过程中行走在淤泥地面,足端会产生一定的位姿误差,位姿误差直接影响到了机器人的定位精度,而定位精度直接影响到了机器人的工作质量,因此需要对其进行位姿误差补偿研究以提高机器人足端的定位精度。建立了几何误差模型与非几何误差模型,并将几何误差与非几何误差进行叠加建立综合误差,利用输入规划法对各个阶段的综合误差进行了误差补偿,通过仿真来对误差补偿前后进行分析来验证其补偿效果,达到提高机器人定位精度的目地。

地基处理后高灵敏度淤泥土中桩的水平抗力试验研究

风机的运行对基础的水平承载力要求较高,而高灵敏度淤泥土不利于风机基础建设,需进行地基处理。本文以旋喷桩地基处理前后的高灵敏度淤泥土为研究对象,通过单桩水平静载试验研究地基处理前后灌注桩及预制方桩水平承载能力及高灵敏度淤泥土的m值,探究旋喷桩地基处理后高灵敏度淤泥土m值随桩顶位移的变化规律。结果表明,高灵敏度淤泥土在经过旋喷桩地基处理后,钻孔灌注桩和预制方桩的水平承载力均有明显提高;高灵敏度淤泥土的m值,对于灌注桩远小于规范建议取值,对于预制方桩接近规范建议取值范围的下限值;旋喷桩地基处理后高灵敏度淤泥土m值随着桩顶位移的增大呈非线性下降的趋势,故应根据桩顶位移限值来选取合理的m值。

沿海吹填区市政道路基础设施位移控制关键技术浅析

吹填造陆是利用海积软土或淤泥作为填土资源的一种变废为利的地基处理方式,既可清理海港码头淤泥和疏浚航道,又可缓解沿海地区用地需求急剧增加的矛盾。但吹填造陆需对吹填土进行加固处理,提高其土体抗剪强度和地基承载力,控制市政道路基础设施的位移以满足后续工程建设的要求。以温州市瓯江口新区一期市政工程为背景,浅析吹填区道路位移控制关键技术。

安徽亳州市新近沉积粉土性质及其承载力的确定

通过现场勘察和多种原位测试方法 ,详细地研究了亳州市新近沉积粉土的工程性质。对粉土的地基承载力进行了评价。

强夯加固粉土地基地面振动衰减规律研究

为研究强夯加固粉土地基地面振动衰减规律并确定强夯影响范围,依托济南-东营高速公路工程,对不同夯击能强夯加固粉土地基地面振动的速度幅值及振动频谱进行了现场测试,并基于测试数据通过量纲分析推导了强夯加固粉土地基地面振动衰减规律的计算公式。研究表明:(1)地面振动速度随距离增加呈现出不同的衰减区;(2)单击夯击能越大,强夯施工对邻近环境不利影响的范围越大,单击夯击能相同时夯击次数越多,对邻近环境影响范围越大;(3)地面振动衰减与夯击能和夯锤面积相关,随夯检距离呈负幂函数衰减,量纲分析推导出粉土地基地面振动衰减公式,经验证是合理的。

地下连续墙“二墙合一”技术在粉砂土地基中的应用研究

地下连续墙已成功应用于国内多个大型深基坑工程,但应用于高水位、高渗透性的粉砂土地基的工程实例尚不多。结合浙江凯喜雅商务中心大厦3层地下室深基坑支护工程实例,介绍地下连续墙(兼作地下室永久外墙,即“二墙合一”技术)在粉砂土地基中的应用情况。文中提出了考虑分步开挖的地连墙设计计算方法,介绍了本工程在地连墙与地下室主体结构之间连接的构造做法。

抛石爆破挤淤筑堤的淤泥强扰动机理的验证

依据抛石爆破挤淤筑堤的淤泥强扰动机理，采用有限元方法，建立堤头爆破有限元数值计算模型，对抛石爆破挤淤筑堤的过程进行模拟。模拟结果与探地雷达实测结果的对比表明：首次堤头爆破后的断面形态、石舌下沉深度和延伸长度与探地雷达的实测结果基本吻合，表明抛石爆破挤淤筑堤的淤泥强扰动机理可行，对爆破后扰动区域的划分和扰动强度的假定也是合理的。以深圳前海外海堤建设工程为例，利用抛石爆破挤淤筑堤的淤泥强扰动机理计算挤淤时的断面形态，模拟结果与实测结果很接近，再次验证了抛石爆破挤淤筑堤的淤泥强扰动机理的合理性。

惠州荃湾吹填淤泥地基浅表层真空预压处理

浅表层快速加固技术是基于真空预压原理针对新吹填淤泥等超软弱土快速加固的一种新技术。依托惠州港荃湾港区软基处理工程,通过现场试验研究不同排水板间距对浅表层快速加固效果的影响,研究加固过程中膜下真空度、地表沉降和孔隙水压力的变化规律,对惠州荃湾吹填淤泥加固前、后土体的物理力学性质、强度及地基承载力进行分析。

粉粒含量对粉土场地液化后变形影响的试验研究

利用全自动多功能三轴仪进行了粉土场地的液化后变形试验,探讨了粉粒含量对液化后应力应变关系的影响。试验时施加动加载使试样达到设定的液化程度,然后立即施加单调荷载,以模拟地震现场发生强震时初始液化到液化后变形的整个过程。研究发现,不同粉粒含量粉土场地发生液化后变形得到的液化后应力应变关系可采用推导的同一理论关系式表示,其系数的差异表明了粉粒含量对粉土液化后变形的影响。验证结果表明该关系式能较好地模拟粉粒含量对粉土场地液化后应力-应变的影响,为同一地区或相似地区粉粒含量变化的粉土场地液化评估提供依据。

冲击碾压法处理粉土地基试验研究

冲击碾压法作为一种高效、经济的压实技术,已经广泛应用于各种路基压实和软基处理等领域,并不断被应用于新的领域。通过现场试验,结合试验过程中地下水位、地表沉降和孔隙水压力等项目的监测结果以及处理后标准贯入试验和静力触探试验的检测成果,探讨了冲击碾压法用于消除浅层粉土地基液化的有效性和相应的施工工艺。试验研究表明,采用冲击碾压法可消除浅层粉土地基的液化,并且2 m深度范围内地基土的压实效果明显。研究成果证明了冲击碾压法在消除浅层地基液化领域的适用性。

天津滨海软土地区地铁车站开挖基坑稳定性分析

研究目的:天津滨海地区多为海相沉积层,地下水位高,地层中存在淤泥质土。地铁建设首先面临的问题就是地下车站基坑的稳定性,保证基坑工程的安全性具有重要的经济和社会效益。本文对天津地铁某换乘车站基坑开挖施工变形规律进行研究,对于后续开工建设的地铁车站基坑工程具有一定的借鉴意义。研究结论:(1)在地下车站开挖过程中,受软土层突然应力释放及地下水位变化的影响,易引起周边建筑物地基的不均匀沉降,造成地面开裂、建筑物与地下管线变形。(2)本文利用有限元分析软件,建立三维数值模型,对基坑分步开挖施工过程进行动态模拟,对开挖过程中的围岩稳定性进行计算分析,得出:车站各主要受力构件均未达到极限强度,整个车站不会发生结构失稳破坏;车站基坑周围地表沉降量不大,对既有运营的地铁线路及车站围护结构的影响较小,开挖满足结构变形与周边建筑物的差异沉降变形控制要求。(3)本研究成果可为沿海软土地区地铁车站基坑开挖等类似工程提供参考。

沉管挤密碎石桩加固粘质粉土地基的试验研究

本文结合我省首次采用沉管挤密碎石桩加固一多层住宅粘质粉土地基的工程实践，通过对碎石桩成桩后不同时段进行的桩间土静力触探和复合地基表面波速试验以及加固前后地基的含水量试验、静载荷试验、对挤密碎石桩加固粘质粉土地基的机理进行了初步探索，通过分析，提出了一些供实际工程设计和施工参考的建议．

广东科学中心饱和淤泥质砂土地基预处理技术的研究与应用

结合正在建设中的广东省重点工程——广东科学中心,针对饱和淤泥质砂土地基存在的工程地质隐患等问题,详细分析该建筑场地对地基的要求,提出动静结合排水固结法处理地基.在进行动力排水固结的现场试验的基础上,采用地基预处理技术处理广东科学中心近38.7万m2的饱和淤泥质砂土地基,并探讨了该新技术的加固机理、设计方法及施工技术等.通过现场监测与检测,结合饱和软土微结构定量研究试验,证明该技术处理饱和软土地基具有良好的效果,可供同类工程参考、借鉴.

软土地基处理中河塘清淤方法的探讨

软基处理中的河塘清淤是较为常见的一种地基处理施工方法。清淤的方式是否合理,对公路、建筑的基础施工的质量和造价影响很大。在工程施工中必须充分考虑软土地基的各种特性,工程各项指标的允许值,经过技术经济比较,选择一种合理有效的施工方法,才能确保工程质量,达到预期效益。本文以南京地铁小行车辆基地材料库的河塘清淤为例,对河塘清淤的方法进行探讨。

防波堤基础的爆炸处理方法及应用

采用了爆炸法处理地基的新方法:它包括堤端推进爆填、边坡拓宽爆填、加抛密实爆夯、边坡整理爆夯等方法。通过玉环坎门防波堤工程中的应用、观察和比较,表明此方法能够比较彻底地置换淤泥层,夯实堆石体,形成符合设计要求的各部位尺寸及深度。

爆炸处理地基方法在渔港防波堤工程中的应用

文章介绍爆炸处理地基的实例 ,包括堤端推进爆填、边坡拓宽爆填、加抛密实爆夯、边坡整理爆夯的方法及效果。

填石挤淤及强夯法在盐渍湖软土路基处理中的应用

某盐渍湖软土路基公路工程采用填石挤淤和强夯施工技术对软土路基进行了处理。在施工过程中,通过采用平板载荷检测,来评估地基承载力能否达到设计要求,并通过钻探和重型动力触探试验对处理后的路基进行了检测。结果表明,其处理效果能满足设计和工程质量要求。