兰州地区大厚度自重湿陷性黄土场地浸水试验综合观测研究

对兰州地区Q3大厚度自重湿陷性黄土场地进行了不设注水孔,埋设水分计和热传导吸力探头的浸水试验。研究结果表明:大厚度黄土场地的不同深度土层均会出现多次湿陷,湿陷次数随着土层深度的增加将减少;体积含水率在不同深度土层中呈现不同的变化规律,10 m以上基本由6段组成,10～22.5 m由5段组成,而22.5 m以下则由3段组成;25 m以上范围内水分入渗较为容易,该深度以下土层,由于上部土体发生湿陷压密以及空隙中的气体压力增大导致了水分入渗缓慢;离试坑周边较远的裂缝的产生由于试坑较近裂缝剧烈活动引起;水分运移基本呈现椭圆状形态入渗(长轴位于水平向),后期整个椭圆状湿润区的离心率越来越小,椭圆更扁;浸润角随着外部水源不断供给逐渐扩大,本次试验其变化范围在0°～55°;场地中水分入渗率基本呈现出幂函数减趋势。

大厚度自重湿陷性黄土场地湿陷变形特征的大型现场浸水试验研究

结合国家重点工程建设项目——宁夏扶贫扬黄灌溉工程11号泵站地基的预浸水处理,在自重湿陷性黄土厚度大于35m的场地上做了面积为110×70m2的浸水试验,试验历时251d,揭示出大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形具有与中小厚度(小于15m)自重湿陷性黄土的湿陷变形不同的3个显著特征:①湿陷量随浸水历时的发展过程包含5个阶段,即初期平缓段、浸水陡降段、中期平缓段、停水后的陡降段和后期平缓段;②湿陷速率在浸水期间呈显“小→大→小→稳定”的变化规律,在停水后则呈显“大→小→稳定”的变化规律;③湿陷量、试坑周边裂缝的宽度和裂缝两侧地面的高差远远大于既往同类研究记录。通过分析,建议把连续5d的平均湿陷量不大于2mm作为大厚度自重湿陷性黄土场地浸水试验的停止注水标准;采用建议的停水标准,缩短了该建设项目的工期、节省了费用。本文的研究成果可供今后类似的地基处理工程及修订黄土规范参考。

大厚度自重湿陷性黄土场地混凝土夯扩桩承载力试验研究

通过工程实例,针对大厚度自重湿陷性黄土场地上采用的混凝土夯扩桩进行了静载荷试验研究工作,对混凝土夯扩桩承载力大小及其影响因素进行了分析探讨。

兰州某厂大厚度自重湿陷性黄土场地地基处理试验研究

采用钻孔夯密桩复合地基和人工挖孔灌注桩处理大厚度湿陷性黄土地基,取得了良好的效果,继续研究本课题的目的就是要通过对该场地几种地基处理方法的系统研究,并结合工程实践,为处理大厚度湿陷性黄土场地提供可靠的技术参数,以供参考。

大厚度自重湿陷性黄土场地上的低层建(构)筑物地基处理方案探讨

大厚度湿陷性黄土地基上的低层建（构）筑物采用换填垫层法较其他桩基类处理方案具有施工简便易行，质量易保证，可就地取材，造价低，施工工期短等显著优点，但由于不易达到满足剩余湿陷量不大于200mm的规范要求深度，因此应谨慎采用。

大厚度自重湿陷性黄土场地现场浸水试验研究

针对大厚度自重湿陷性黄土场地工程建设中所面临的湿陷性评价及地基处理等技术难题,通过现场试坑浸水试验手段,研究了试验过程中注水量的变化规律、水分场的运移规律、地表及深部湿陷变形特征、周边裂缝发展特征、浸水影响范围及饱和范围、地基土渗透系数、自重湿陷下限深度及其确定标准;在此基础上,提出一种考虑地层沉积时代反算因地区土质而异的修正系数β的方法,并对黄土自重湿陷的判别标准进行了初步探讨,结果表明,Q黄土采用0.015的判别标准较为合适,Q黄土采用相同标准不太合适,对于Q黄土的自重湿陷性的评价建议采用现场试坑浸水试验确定。研究成果可为地区工程建设提供参考及借鉴。

大厚度自重湿陷性黄土场地清水池基础沉陷加固设计

随着城市化进程的推进,黄土地区城市建设向周边高阶地及大厚度黄土地区发展,伴随而来的由黄土湿陷引发的工程事故也日益增多。大厚度湿陷性黄土场地消除湿陷性具有技术难度和工程难度均较大的特点,重要建构筑物通常采用桩基础形式穿透全部湿陷性黄土层,但防水措施失效、桩周土浸水后,桩侧阻力由正摩阻力转变为负摩阻力,以及受桩底沉渣影响,部分桩基发生下沉并与主体结构脱开现象。以某工程清水池漏水导致基础沉陷事故为例,分析了桩基沉降及池体开裂的发生原因,提出了经济可行加固设计方案,加固效果良好,可为类似工程提供参考。

大厚度黄土自重湿陷性场地浸水湿陷变形特征研究

在晋中地区大厚度自重湿陷性黄土场地进行了打设注水孔的浸水试验,提出了一种浸水试坑外部土层水平位移的监测方法,对地表及地下湿陷变形、水分扩散规律、浸水湿陷范围、试坑周围裂缝发展及试坑外围地下水平位移进行了监测和研究,对地区修正系数0?的计算方法进行了探讨。结果表明:该场地黄土湿陷经历初始浸水、湿陷起始、剧烈湿陷、稳定湿陷、剧烈固结、稳定固结6个阶段;探讨了浸水过程中水分扩散规律及其对湿陷变形的影响,提出了"湿陷沉降迟滞–突变"效应并用"层壳"作用对其进行了解释;对比其它试验资料发现地面湿陷影响范围与自重湿陷性土层厚度的比值具有一定规律,均在1.6左右;建立了一个以面积为权重的0?反算方法并算得该地区0?为0.7;试坑周围的裂缝发展经历侧向拉开、纵向发展、新裂缝产生、受压变窄4个阶段;该场地实测自重湿陷下限深度为18 m;试坑外围浅部土层向试坑中心方向位移,深部土层则向外部位移,拐点的深度随与试坑距离的增大而减小。研究成果已经应用于该场区后期地基设计,并可指导该地区未来工程建设。

大厚度自重湿陷性大型现场黄土浸水试验及预浸水处理技术研究

大厚度自重湿陷性黄土地区的地基处理问题在工程建设中具有重要意义。为深入了解自重湿陷性黄土的湿陷变形规律和评价方法,进行大厚度自重湿陷性大型现场黄土浸水试验是十分必要的,并且在此基础上研究预浸水处理技术,能够为解决湿陷性黄土地区的工程问题提供有效的技术支持。本次研究围绕西安地铁二号线二期南延段施工实际情况进行了分析,在具体试验中通过选取具有代表性的黄土场地,开挖一定规模的试验坑进行不同深度的黄土层浸水处理,可以获得相应的数据并分析湿陷性黄土的湿陷系数随深度变化,由此能够为后续施工提供理论依据和实践指导。

大厚度湿陷性黄土场地中强夯、素土挤密桩和SDDC桩的分区应用

通过兰州新区工程实例,考虑现场地质条件以及拟建物对地基处理的要求不同,对场地预增湿后,采用强夯、素土挤密桩和SDDC桩对大厚度湿陷性黄土地基进行分区处理。开挖探井取样进行室内土工试验,结果表明,地表划垄与深浅浸水孔相结合的方法能够取得较好的均匀增湿效果,3种地基处理方法对挤密地基土、消除黄土湿陷性均有显著的效果。现场载荷试验结果显示,强夯、素土挤密桩和SDDC桩处理后的地基承载力特征值分别为处理前地基承载力特征值的2.02倍、1.78倍和2.77倍,这也验证了SDDC桩对处理大厚度湿陷性黄土地基,挤密加固效果更为明显。通过具体工程实例,为大厚度湿陷性黄土场地中同类工程的地基处理设计和施工提供工程经验。

湿陷性黄土场地中单桩承载力与负摩阻力试验研究

为了研究湿陷性黄土场地中土体湿陷引起的桩基承载力问题,在平凉市某工程现场利用机械成孔灌注桩(桩径0.8 m,桩长26 m)进行荷载-特殊浸水试验,对试验过程中不同深度处的桩身轴力和桩侧摩阻力进行分析。结果表明:天然状态下试验桩极限承载力大于13 200 kN,受力特性为典型的摩擦桩;由于前期泥浆护壁施工方式对孔壁的浸水影响以及桩周土沿桩长方向上物理力学性能分布的不确定性,侧摩阻力沿深度出现多个峰值,最大值均出现在泥浆护壁以上(桩身2~6 m)位置处;在渗水孔与渗水坑相结合的特殊浸水试验条件下,桩侧负摩阻力在浸水试验第8 d时趋于稳定,中性点在桩身8 m位置处,负摩阻力为107.6 kPa;试验过程中桩周土沿桩长分段发生湿陷,而不是随浸水自上到下逐渐湿陷;受到预浸水作用的试件SZH在静载试验结束后的中性点出现在桩身12 m位置处,负摩阻力为127.8 kPa,人工浸水试验主要使桩身8 m位置以上桩身轴力增大,中性点位置保持不变,表明负摩阻力受桩顶荷载、浸水方式和浸水固结时间影响显著。

大厚度自重湿陷性黄土场地孔内深层强夯法的应用研究

《孔内深层强夯法技术规程》(CECS197:2006)(DDC工法)已经中国工程建设标准化协会批准使用。本文结合晋西北大厚度Ⅲ级自重湿陷性黄土地区地基处理实例,进行了垫层法、强夯法、预浸水法和挤密法等多种地基处理方案的比较,详细地阐述了DDC工法的作用机理、设计方法、施工工艺及其在大厚度自重湿陷性黄土场地中的应用。分析了某工程中DDC工法未完全消除湿陷性的原因,结果表明:土的含水量和浅层夯击能等参数对地基湿陷性处理效果有着重要影响,并对《孔内深层强夯法技术规程》的有关观点提出了修改意见。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究

大厚度自重湿陷性黄土的地基处理方法、处理深度以及合理控制剩余湿陷量等是黄土地区工程设计中的难点、热点问题。从大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特点出发,进行3个方面的相关工作。首先论述大厚度自重湿陷性黄土地基处理的原则;然后,结合建构筑物的类别不同,提出不同的自重湿陷性黄土层厚度、宜采取的相应地基处理厚度和剩余湿陷量控制标准;最后,详细探讨大厚度自重湿陷性黄土地基整片处理、局部处理及多种处理方法的优缺点及适用性等问题,并给出几种地基处理方法处理效果良好的工程实例。

大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特性水分入渗规律及地基处理方法研究

为研究大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形特性、水分入渗规律以及地基处理合理方法等问题,选择典型大厚度自重湿陷性黄土场地,进行了布置沉降观测点和埋设水分计的浸水试验以及挤密桩、DDC(孔内深层强夯)桩地基处理试验。试验结果表明,在水分入渗过程中,深度22.5～25.0 m以上土体易发生湿陷,该深度以下土体则含水率增加缓慢,达不到湿陷起始含水率,不易发生湿陷,因此该深度考虑可作为现场湿陷性评价的临界深度,也可作为大厚度湿陷性黄土地区进行地基处理时可参考的地基处理下限深度。DDC桩间距为1.0～1.4 m时,无论从挤密系数还是湿陷系数都能满足规范要求;挤密桩15 m试验区域沉降量较小,但其剩余湿陷量任未满足要求,这也佐证了关于22.5～25.0 m深度难于发生湿陷的结论。试验成果可作为今后大厚度自重湿陷性黄土地区工程建设以及黄土规范进一步修订的参考。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和剩余湿陷量问题的合理控制

为研究大厚度自重湿陷性黄土地区地基处理深度与剩余湿陷量的合理控制关键技术难题,对采用不同处理深度的挤密地基进行了大面积深层浸水载荷试验。试验结果表明:对采用挤密地基处理在6~12 m深度以下进行深层浸水后均发生不同程度的地基湿陷下沉,而地基处理在15 m深度时(剩余湿陷量远大于200 mm)地基整体实际下沉量相对较小,说明现行的《湿陷性黄土地区建筑规范》对乙、丙类建筑地基关于最小处理深度的规定过于严格,不符合现有的经济技术水平,建议在采取一定措施的情况下将12~15 m作为乙、丙类建筑在大厚度自重湿陷性黄土地区地基处理的合理深度。并针对现行规范中对乙、丙类建筑剩余湿陷量控制的不合理之处,提出了'剩余湿陷量折减系数'这个概念,并提出了该折减系数的建议值,可为同类工程建设和规范修订提供一定的参考。

大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究

结合国家重点工程建设项目宁夏扶贫扬黄灌溉工程,在自重湿陷性黄土厚度大于35 m的场地上进行了挖孔灌注桩(桩径为0.8 m,桩长为40 m,浸水坑直径为30 m)的大型现场载荷–浸水试验。设置了4种类型的试桩(无摩擦桩、空底桩、摩擦端承桩和悬吊桩),采用了多种测试方法(钢筋应力计、滑动测微计等)。研究结果表明:空底桩和悬吊桩在长度比湿陷性黄土层厚度小许多时,所测得的正、负摩阻力数值偏小,穿透整个湿陷性黄土层的摩擦端承试桩所得结果比较符和实际;实测负摩阻力远高于黄土规范建议的负摩阻力值,且负摩阻力的数值与场地的湿陷类型、湿陷量的大小无明确对应关系;桩土相互作用能减小场地的湿陷变形量。对黄土中几个大型工程的现场灌注桩试验资料分析发现,中性点位置超出了建筑桩基技术规范提供的参考值范围。本文的研究成果可供今后类似场地的灌注桩的设计及修订黄土规范参考。

自重湿陷性黄土场地的桩基浸水载荷试验

在自重湿陷性黄土场地上进行了钻孔灌注桩(桩径为0.8 m,桩长为18 m,浸水坑边长为20 m)大型原位浸水载荷试验,设置了天然状态下和浸水状态下的2种工况,对试验结果进行了对比分析。研究结果表明:在模拟历史上月最大降水量3倍的试验浸水量条件下,浸水主要影响区域在地表下8.5 m以内;浸水试桩侧摩阻力分布呈"单峰"形态,负摩阻力分布在桩身3～9 m的区域,其强度为-0.5～-2.2 kPa,较土体饱和条件下的数值明显偏小;天然状态和浸水状态下桩基承载能力差异较小,未浸水试桩的极限荷载是浸水条件下的1.06倍;但变形差异显著,浸水试桩在极限荷载下的变形是未浸水条件下的7.76倍。因此,建议在对应条件下可采用按沉降量控制的桩基设计方法。

大厚度自重湿陷性黄土地层条件下复杂地铁隧道工程方案研究

在大厚度自重湿陷性黄土地层修建地铁区间隧道,目前国内尚无类似工程经验可供借鉴。参考国内外对湿陷性黄土处理方法的研究现状,并结合湿陷性黄土地层修建地铁隧道的工程特点,文章阐述了《GB50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范》对地铁隧道工程适用的局限性,进而提出了地铁区间隧道穿越湿陷性黄土的处理原则及分析流程;并针对西安大厚度自重湿陷性黄土地层条件下某复杂地铁区间隧道工程开展方案研究,根据提出的处理原则及分析流程并结合周边环境及线位条件,通过方案分析和比选表明:复杂地铁隧道工程(含明挖法、浅埋暗挖法、盾构法)穿越大厚度自重湿陷性黄土采取线路避让优先的处理原则是经济、合理且可实施性较强的;同时还对地铁隧道穿越自重湿陷性黄土的处理及防治措施提出了一些合理化建议,以期对后续湿陷性黄土地区修建地铁隧道提供一定的参考和借鉴。

大厚度湿陷性黄土场地地基处理合理深度

以全部剩余湿陷量作为处理深度经济上是不合理的.基于人工地基具有一定的抵御湿陷变形能力的观点,通过建立人工地基应力应变关系的数学模型,计算分析了湿陷性黄土场地人工地基在发生剪切破坏时的湿陷面积和处理深度的关系及规律.结果表明:人工地基抵御湿陷变形的能力随处理深度的增大而增强,当处理深度达12 m以上时,抵御能力的增加已很小.在剩余湿陷量仍大于规范要求时,选择12 m作为地基处理的合理深度,在安全和经济上是可行的.

大厚度湿陷性黄土场地地基基础设计分析

建筑物从低阶地向高阶地扩展是建设工程发展的必然趋势,在大厚度湿陷性黄土场地的地基基础设计中,面临着缺少经验、按常规设计思路不能满足规范要求等问题。分析认为大厚度湿陷性黄土场地应注重考虑工程场地的水环境和基底下土层的具体状况,当能确定通过一定的排水措施和防水措施可以避免黄土浸水湿陷时,可以以防水措施为主设计地基基础,选用合理的地基基础型式和地基处理深度。同时结合实际工程加以分析,阐述大厚度湿陷性黄土场地地基基础设计的思路。