黄土区灌木柠条锦鸡儿根-土间摩擦力学机制试验研究

为系统研究灌木植物根系的拉拔摩擦力学机制,该项研究在西宁盆地黄土区的自建试验区内选取生长期为2 a的柠条锦鸡儿作为供试种进行根系拉拔摩擦试验。试验结果表明:柠条锦鸡儿主根的作用主要为提供根-土间静摩擦力,侧根的作用则主要表现为增大根-土间最大静摩擦力、根-土间最大摩擦力及根-土间最大摩擦力对应的根系位移;柠条锦鸡儿根-土间最大摩擦力随着根系总表面积、根系总体积、根系总长、根系总干质量、侧根数5个根系形态学指标的增加而增大,根-土间最大摩擦力与5个根系形态学指标之间可建立幂函数关系,且通过相关性分析可知,根系总表面积是与柠条锦鸡儿根-土间最大摩擦力相关程度相对较为显著的根系形态学指标;在本试验条件下(土体质量含水率15.1%,密度1.65g/cm3)由单根(不含侧根的主根)拉拔摩擦试验所得到的柠条锦鸡儿主根与土体间静摩擦系数为0.738 9±0.04,该值显著大于区内不含根系土体内摩擦系数0.504 0±0.03,表明柠条锦鸡儿根-土界面间的摩擦力值及抵抗变形的能力大于不含根系土体。该项研究结果对于进一步探讨研究区灌木根系的拉拔摩擦力学机制,以及科学有效地防治坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害具有指导意义和实际应用价值。

桩-土间剪切应力的传递探讨

对不同情况下桩-土间剪切应力进行了初步的理论分析,并基于ADINA有限元程序,对不同情况下的桩-土间剪切应力进行了计算对比分析。结果表明,同种土体和桩体条件下,各种模式达到极限状态时桩-土间剪切应力不同,堆载作用下负摩擦力值最大,抗拔桩负摩阻力值最小,桩顶受压桩、托桩的摩阻力值介于其间;桩材泊松比在0.15～0.35范围内时,桩侧摩阻力随泊松比的增大而增大。所得结论有助于进一步认识桩-土相互作用规律以及桩-土荷载传递机制。

挡土墙与填土间接触面的大型直剪仪试验

本文取峨眉山粘土为试验土样,描述了应用大型直剪仪试验测定挡土墙与填土间接触面特性的全过程。

土间之家——KiKi建筑设计事务所设计案例赏析

KiKi建筑设计事务所KiKi建筑设计事务所是一个开放包容的国际性团队,2013年由日本建筑师关佳彦Yoshihiko Seki与穐吉彩加Saika Akiyoshi创立,先后在日本东京、中国北京与上海设立办公室并展开实践。KiKi的日文发音释义,是一种判断审美与价值的敏锐直觉,意味着对各领域事物的精通、造诣和独到见解。它启发了KiKi建筑设计事务在创作时的抒情与逻辑——将外界感性经验与自身知识体系相结合,内化为和而不同的人文理念.

土间之家

“土间”,是日本传统建筑中的一种空间设计形式,它通常与屋外相连,整体低于屋内其他空间,在过去,这个空间可放置农业劳作的工具,甚至被手工业者当做一个小型的工作场所使用;而现代民宅建筑里,土间已经缩小为一个类似“玄关”的概念,成为进、出之间的一个过渡。不久前,KiKi建筑设计事务所和TAKiBI在日本神奈川县镰仓市完成的住宅项目,通过特定的设计手法,再次探讨和延展了“土间”在当代住宅中存在的形式,以及它与自然、城市、居住之间的关系。

黏土基坑桩间土拱效应分析

将桩间土分为土拱效应主应力区、土拱效应边缘区、非土拱临空区、土拱效应非主应力区、非土拱土体内部区,指出土拱效应主要发生在主应力区,非土拱临空区为桩间土最危险区域。对同一桩径不同桩间距进行数值分析,当桩间距较大时,土拱效应逐渐消失;对不同桩形桩间土状态进行模拟分析,初步得出桩形对土拱效应形成的影响。

桩间土土拱效应作用机理及常见施工问题分析

支挡式结构作为基坑支护的一种常见的支护形式,目前被广泛应用。而排桩支护作为支挡式支护的一种常见类型,主要由桩和桩间土共同组成支护体系。其中桩间土的作用机理源于土拱效应,了解作用机理只是第一步,怎么能在施工过程中实现其作用机理才是关键一步。在多年的基坑桩间土施工过程中,不可避免的出现了一些问题,导致桩间土出现问题的因素很多:有设计考虑不周的问题,有施工中质量把控不严格的问题,还有一些外在因素导致的基坑超过有效期超期服役的问题等等。分析这些问题产生的原因,提出解决问题的方法,避免以后在设计及施工中再遇到同样的问题,保证桩间土能够完成支护任务,同样不容忽视。

孔内深层强夯复合地基桩土应力比试验研究

通过开展孔内深层强夯单桩复合地基现场静载试验和桩土应力测试,获取了不同荷载作用下孔内深层强夯复合地基的平均桩顶应力、桩间土应力、桩土应力比、荷载分担比及其变化规律。试验结果表明:孔内深层强夯复合地基的桩间土承担了主要的上部荷载,约占50%~63%,随着荷载增大,桩间土承担的荷载比例逐步增大;对于孔内深层强夯复合地基,随着荷载的增大,桩土应力比随荷载的增大而减小,数值介于2~5之间;对粘性素填土地基,孔内深层强夯复合地基在处理后的桩间土地基承载力比处理前可提高220%。

管棚法支护在富水层沙土地质深基坑支护工程中的应用

结合某建筑工程,针对其存在突涌、流沙以及地下构筑物及周边建筑物变形较大的问题,采用管棚法对深基坑进行支护,主要围绕该技术的原理、施工要点、施工质量及安全控制措施进行探讨,并对施工经济效益进行分析,最终得出结论:管棚支护法具有经济、高效的优点,用在深基坑支护中可取得较好的社会效益和经济效益。

刚性桩桩网复合地基桩顶段桩间土附加应力分析

结合铁路CFG桩复合地基现场试验,进行桩网复合地基桩顶段桩间土附加应力分析。试验表明,在路堤填土荷载作用下,桩顶段桩间土压力仅在一定深度范围内有所增加,并且桩间土附加应力随深度迅速衰减,而桩顶段桩身轴力随深度增大。采用轴对称圆柱坐标系,针对有无桩帽的刚性桩复合地基,选取单桩处理面积范围内土体进行桩土相互作用分析,得出刚性桩复合地基桩顶段桩间土附加应力的计算方法。分析结果表明,在桩间土内部的剪切力和桩与土间摩擦力的作用下,桩和桩间土所承担的荷载在桩顶段重新分配,使桩间土所承担的荷载减小,而桩身所承担的荷载增加。桩土间黏聚力和摩擦角越大,桩间土中附加应力衰减的速度越快。计算值与数值模拟及现场实测结果的对比表明,计算方法可靠。

施工期间人工挖孔桩桩间土稳定性分析

为预防人工挖孔桩窜孔,探讨了桩间土失稳机制,分析了桩间土失稳时的位移特征,建立了桩间土稳定性分析的力学模型,推导了桩间土稳定系数及安全桩净距的计算公式,提出了窜孔防治措施建议。结果表明,桩间土失稳时,滑动土体位移平行于桩心连线,其宽度等于两桩桩径较小值;桩间土稳定系数与滑动土体宽度及埋深成反比,与桩净距成正比,随滑动层的抗剪强度及残余抗剪强度增大而增大,而滑动层厚度则存在一个最不利值,可通过试算确定;控制桩孔间的混凝土面高差、增大桩孔开挖净距、加强护壁,减少桩间土的扰动等是防治窜孔的有效措施。工程实例表明,桩间土稳定性评价方法合理、实用,可为黏性土场地的人工挖孔桩施工提供参考。

变荷载下不排水桩复合地基桩间土和下卧层土固结分析

基于悬浮不排水桩复合地基超静孔隙水压力解答,建立了变荷载条件下复合地基桩间土和下卧层土平均固结度的解析解。通过与有限元解答的对比,证明了解析解的正确性和有效性。利用解析解对桩间土和下卧层土的固结性状进行了分析。研究发现,桩间土的固结速率远大于下卧层土,并随置换率和桩土模量比的增加而增大。在工程设计采用的置换率范围内,桩的贯入比较小时,下卧层土的固结速率受置换率和桩土模量比的影响很小;桩的贯入比较大时,下卧层土的固结速率随置换率和桩土模量比的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结存在临界置换率和临界桩土模量比,超过临界值后,桩间土和下卧层土的固结速率不随桩土模量比和置换率的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结速率随加荷速率的增加而增大。

无挡板悬臂式抗滑桩桩间土体稳定性上限分析

桩间土体的稳定性是无挡板悬臂式抗滑桩设计时需要考虑的问题。通过总结模型试验现象,建立悬臂式抗滑桩桩间土体失稳空间滑动面模型。利用极限分析上限法获得已知桩间净距时桩间土体临空面极限高度。结合土体强度折减法推导出桩间土体稳定性系数计算方法。通过以上两种方法可以估计桩间土体失稳范围和土体滑塌量。将计算得到桩间土体临空面极限高度和桩间土体稳定性系数与试验结果进行对比,验证计算方法的正确性。采用单一变量法分析了桩间土体临空面高度h、临空面宽度w、土体内摩擦角φ、土体黏聚力c对桩间土体稳定性的影响。

某高层建筑桩筏基础桩间土反力原位测试研究

通过对陕西省邮政电信网管中心大楼工程的桩筏基础进行原位测试,分析得到了西北黄土地区高层建筑桩筏基础的沉降特性、桩间土反力分布、桩顶反力分布、桩间土与桩承担竖向荷载的比例,其结果可供实际工程设计及高层建筑结构设计计算理论研究参考。

基坑双排桩支护的桩间土等效计算模型研究

随着基坑向场地复杂和变形控制严格的趋势发展,因各种应用较少的基坑双排桩支护又重新受到了重视,工程应用逐渐增多,但现有基坑双排桩计算模型中桩间土等效问题仍有待完善。在现行的行业规程计算模型的基础上,从3个不同的角度对桩间土等效模型做出尝试与探讨,提出了3个基坑双排桩改进计算模型。而在对3个改进计算模型进行总结后,通过引入了等效桁架模型,进一步对桩间土等效模型进行改进,并提出基于等效桁架模型的基坑双排桩结构计算模型。结合具体的算例,对4个改进计算模型的合理性加以验证,通过4个计算模型之间的对比分析,得出基于等效桁架模型的基坑双排桩结构计算模型更加合理。最后,将基于等效桁架模型的改进计算模型应用到昆明地区一个实际工程案例中,通过工况和桩间土压缩特性的分析,对双排桩支护结构的受力和变形特性进行了探讨,旨在能为基坑双排桩支护的理论研究及工程应用提供一定的参考。

考虑土拱效应的锚杆加固桩间土机理研究

研究目的:桩板墙是一种常见的铁路边坡防护工程,桩间板在施工前需要先开挖桩前土。因此为保障桩间土的稳定性,桩间常常逆作法施工锚杆,但由于该支护方法的机理尚不明确,尤其是当悬臂高度较大时桩间土极易发生垮塌,给后期施工带来安全隐患,并增加桩板墙背侧土方回填的费用。因此,论文重点围绕桩间土拱效应与锚杆加固的机理进行研究,以期为类似工程的设计及施工提供帮助。研究结论:(1)通过在桩间施工一定数量的锚杆,可有效降低桩间土发生局部垮塌的风险,使得锚杆能够紧密地连接桩间欠稳定土体、土拱压密土体及后方的稳定土体,土拱拱圈附近的密实土体发挥了锚杆锚固段的作用;(2)数值分析结果表明,受桩间土拱效应分布的几何形态的影响,锚杆布置宜在相邻两根悬臂桩跨中位置适当加密,采取该类布置方式相比均匀布置能够起到更好的加固效果;(3)桩间锚杆的设计钻进深度可以采用上部较短,中下部适当加长的方案进行设计,且锚杆设计钻进深度不应超过1.5倍桩间净距。若中下部桩间土体较密实,可以考虑适当减小锚杆的钻进深度;(4)采用锚杆加固桩间土大多是应用于临时防护,为了进一步提高桩桩间土的稳定性,降低道路运营期间因桩间土局部滑塌或掉块带来的风险,或出于美化道路周边环境等因素考虑。

爆破作用下岩体层间充填土运动的高速摄影试验

在爆破作用下岩体层间充填土运动的高速摄影观测试验中,巧妙利用有机玻璃的变形反光表征了充填土的运动,并利用有机玻璃和钢板的共同约束解决了层间充填土侧冲问题,提出了适合该类型试验高速摄影的拍摄频率、拍摄距离和拍摄面的约束方法。通过拍摄实例,直观地再现了岩体层间充填土运动过程,为研究爆破作用下岩体内层间充填土运动规律以及根据爆破条件和岩体条件确定层裂区的发展速度及层裂范围提供了有效的试验方法。

微型钢管桩桩间土滑塌机理与监测验证

桩间土滑塌是基坑工程中经常出现的一种破坏形式,对基坑工程的安全产生重大威胁,因此,研究桩间土滑塌的条件和机理就显得尤为重要。本文结合某微型钢管桩基坑支护工程桩间土滑塌实例,对桩间土滑塌的机理进行了详细的研究和阐述,并结合全自动远程实时监测装置测得的地表沉降数据辅助验证。研究结果表明:桩间土的滑塌可分为桩间土拱形成、蠕变与塑性变形、桩间土拱破坏三个阶段,滑塌的触发原因为地下水位回升,导致土体抗剪强度降低,土拱破坏;采用自主研发的全自动远程实时监测系统能够及时准确的测量出地表沉降,并反应出基坑开挖、气温变化及降排水条件等对坑周土体地表沉降的影响,对保障基坑安全施工有重要的意义。

封闭环境中群桩桩间土超孔压消散数值模拟

通过分析封闭环境中群桩基础成桩后,桩间土体及下卧土层中超静孔隙水压力消散的边界条件和初始条件,建立了场地边界径向渗流受到阻隔时,饱和黏土中群桩桩间横观各向同性土体固结的定解条件,应用数值理论建立了相应定解问题的有限元程序,对桩间及下卧土层中压桩挤土造成的孔压消散时空变化规律进行了模拟研究.结果表明:下卧土层的渗透特性对桩间土体的孔压消散有明显影响,特别当下卧土层水平向渗透系数很小时,桩间土超孔压消散将延续非常长的时间.

复合地基桩间土承载力的发挥度

为了解决复合地基形成条件问题,探讨复合地基桩间土体承载力的发挥程度,通过试验室模型试验,测定了复合地基桩间土反力变化和桩土载荷分担比以及载荷-沉降曲线。试验表明,竖向增强体用于处理高承载力地基时,由于桩土模量比较大,致使桩土应力比较高,桩间土承载力发挥较低,不能形成复合地基。同时,论文针对工程上常用的4种形式竖向增强体复合地基进行了分析,认为形成复合地基是有条件的,桩与基础分离不是形成复合地基的必要条件,不设置褥垫层不能形成复合地基。桩间土承载力发挥度是评价复合地基的主要依据,充分认识复合地基的形成条件可为复合地基计算方法选用的提供理论依据。