杭州淤泥质粉质黏土小应变硬化土模型参数试验及工程应用

小应变硬化土(HSS)模型被广泛用于软土地区分析基坑开挖对周边环境的影响。淤泥质粉质黏土是一种高灵敏性土,对基坑开挖工程有很大影响。本文介绍HSS模型13个参数及其确定方法。选取杭州淤泥质粉质黏土,开展标准固结试验、三轴固结排水试验、三轴固结排水加载—卸载—再加载试验和弯曲元试验等一系列室内试验,确定杭州淤泥质粉质黏土HSS模型参数的取值及其比例关系。依托杭州2个典型工程案例,分别建立基坑开挖三维有限元模型,分析围护结构深层水平位移和支撑轴力,并对比实测数据和数值模拟结果,验证杭州淤泥质粉质黏土HSS模型参数取值合理性。该研究可为淤泥质粉质黏土地层基坑开挖数值模拟HSS模型参数取值提供参考。

苏州S1轨道线粉质黏土地层工程地质分析

长三角地区的海相软土具有强度低、压缩性大、结构性明显等特点,使得该地区地铁施工中常出现渗透管涌和塌陷等施工安全事故。针对苏州S1轨道线施工中遇到粉质黏土层的上述软土特点,首先进行土体现场勘探,获得现场土体部分数据,对其工程地质特征进行分析,然后对获得的现场施工土体进行室内土工试验,通过改变实验土样水泥配比来改变土的结构性,以达到原状土特性的目的。通过三轴试验,确定当重塑原状土配比为1%时,土的结构性更接近原状土。最后根据苏州软土特点,提出针对性措施,为地铁施工提供有效的技术指导。

马鞍山淤泥质粉质黏土土性相关性研究

岩土土性具有较强的地域性,查明其区域性,对于当地工程建设具有重要意义。本文以马鞍山江边软黏土地基为例,以淤泥质粉质黏土为研究对象,研究区域内淤泥质粉质黏土埋深浅,土层厚,查明该地软黏土地基物理力学指标对工程建设有着重要意义。对马鞍山江边软黏土地基土物理力学指标进行统计分析,发现淤泥质粉质粘土厚14 m,物理力学指标随土层深度变化小,且发现马鞍山散料物理力学指标之间存在较好的线性相关。马鞍散料场地基土淤泥质粉质黏土物理力学指标之间相关性显著,其中物理指标相关性好,尤其是孔隙比、含水率、塑限、液限及天然重度的线性拟合,其相关系数R2均大于0.9。力学指标存在一定变异性,但力学指标与物理指标间相关性好,尤其是孔隙比与压缩系数、无侧限抗压强度和内聚力之间相关性尤为显著。

含淤泥质粉质黏土层基坑的支护技术分析

以某入海口区域含淤泥质粉质黏土层的软土基坑为背景,重点讲述了淤泥质粉质黏土层的特点及危害。结合实际工程的地质条件,主要介绍了松木桩、钢板桩、水泥搅拌桩三种常见的支护措施及施工方法,在此基础上系统论述了该工程采用的综合性支护体系,为类似基坑支护提供参考。

淤泥质粉质黏土基础处理

在淤泥质粉质黏土基坑基础处理研究中需要综合各方面的制约条件而采取适宜的施工方案。如何有效掌握设备性能、适用条件以及单位产量的能耗大小、最优组合各种工艺,提高综合经济效益一直是困扰工程技术人员的重要难题。基于此,以湖北宜城水利工程泵站施工为研究背景,对淤泥质粉质黏土基坑基础处理进行研究,找出一套人员、设备与施工工艺最优组合模式,以期为后续类似淤泥质粉质黏土基坑基础处理的施工提供经验。

含水量对粉质黏土夹淤泥质土围堰稳定性影响研究

粉质黏土夹淤泥质土本身强度较低,又由于受到多次扰动,其在抛填形成围堰后在水位涨落作用下,土体含水量的变化必然会影响到围堰边坡的稳定性。在此背景下,文章首先采用直剪试验方法,研究不同含水量抛填型粉质粘土夹淤泥质土的抗剪强度,结果表明,随着含水量的增加,重塑粉质黏土夹淤泥质土的抗剪强度以幂函数形式减小,但含水量对内摩擦角的影响更显著。其次,运用Geo-Studio软件中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块对围堰进行稳定性分析。结果表明:随着含水量的增加,粉质黏土夹淤泥质土围堰的稳定性系数以幂函数形式逐渐降低,用其幂函数和拟合为参数推出枯水期时粉质黏土夹淤泥质土围堰迎水面失稳的临界含水量为42%,背水面围堰失稳的临界含水量为40%,洪水期时围堰失稳的临界含水量为38%,失稳侧在背水面。

淤泥质粉质黏土水泥土无侧限抗压强度影响因素的正交试验研究

结合湖南省洞庭湖区某高速公路试验段的淤泥质粉质黏土地基处理工程,利用正交试验方法对该淤泥质粉质黏土水泥土进行室内配比试验,研究水泥掺入比、水泥标号及含水率等因素对水泥土无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:水泥标号对水泥土无侧限抗压强度的影响最大,其次是水泥掺入比,影响最小的是含水率。

南京河漫滩淤泥质粉质黏土导热系数特性及预测模型

为了研究南京河漫滩淤泥质粉质黏土的热学特性,采用非稳态热探针研究了不同含水率、干密度、饱和度和孔隙率对淤泥质粉质黏土导热系数的影响.基于串并联热传导混合模型,通过分析淤泥质粉质黏土导热系数与含水率、干密度、饱和度以及孔隙率的关系,建立了高含水率下南京河漫滩淤泥质粉质黏土导热系数修正的预测模型.试验结果表明:淤泥质粉质黏土的临界含水率可达25%;导热系数随干密度的增加呈线性增大,随饱和度的增加呈指数关系递增,随孔隙率的增加呈指数关系递减;与3种热传导模型及南京其他场地实测数据相比,所提出的高含水率下淤泥质粉质黏土预测模型准确性更高.

地铁盾构全断面淤泥质粉质黏土层掘进施工的技术研究

针对杭州某地铁盾构法区间隧道在淤泥质粉质黏土地层中盾构掘进出现的管片裂缝、破损、剥落、隧道轴线超限等问题进行了原因分析,同时提出了解决上述问题的技术措施和方法,可为在软土地层中盾构掘进提供参考。

望江地区典型淤泥质粉质黏土蠕变特性试验研究

基于黏土常规三轴蠕变试验成果,研究了望江地区淤泥质粉质黏土的非线性蠕变力学特性,分析了其轴向蠕变规律。蠕变试验采用分级加载的方式进行,利用线性法和"陈氏法"对试验数据进行处理,得到了淤泥质粉质黏土在不同应力状态下的蠕变试验曲线,发现"陈氏法"比线性法更适合处理非线性流变材料的蠕变试验结果。在此基础上,得到该淤泥质粉质黏土的应力-应变等时曲线,根据该曲线的变化规律,采用Singh-Mitchell模型对该淤泥质粉质黏土的蠕变曲线进行拟合,确定模型参数,建立了适用于望江地区淤泥质粉质黏土的非线性蠕变模型。

淤泥质粉质黏土地层盾构渣土免烧空心砖固化机理与质量评价

针对杭州地区淤泥质粉质黏土地层盾构渣土,使用土壤固化剂和石灰降低渣土含水率并测定其对免烧空心砖强度的影响特征,基于均匀试验思想,研究成型压力、水玻璃与石灰对免烧空心砖各项性质的影响规律.研究结果表明:使用土壤固化剂后渣土含水率初始无明显变化,使用石灰可立即降低盾构渣土含水率7%左右,掺入固化剂与石灰的免烧空心砖单轴抗压强度最高分别可提高27%和7%;免烧空心砖各项性能随着成型压力的增大提升效果显著,增大水玻璃质量分数能提高免烧空心砖的单轴抗压强度,但在一定范围内会降低其耐水性能,石灰作为激发剂对免烧空心砖性能有利,但过量的石灰对强度和耐水性能均有负面作用.最后,提出成型压力120 kN、水玻璃添加量10%~11%和石灰添加量5%~9%为质量最佳工况,制备而成的淤泥质粉质黏土地层盾构渣土免烧空心砖各指标均满足规范要求.

望江淤泥质粉质黏土蠕变特性及模型研究

通过室内三轴压缩蠕变试验,对望江地区淤泥质粉质黏土的蠕变力学特性进行了研究。试验结果表明:当偏应力水平加载至75%~90%的三轴抗剪强度时,原状土土样即发生快速变形;蠕变试验的等时曲线显示该淤泥质粉质粘土的蠕变特性具有明显的非线性特征;基于试验结果,采用广义Kelvin模型和Burgers模型对土样蠕变特性进行描述。采用优化分析软件1st Opt对模型参数进行辨识,得到不同围压和各级偏压下淤泥质粉质粘土的蠕变模型参数,采用两种蠕变模型计算所得曲线与试验曲线吻合良好,两种模型均可准确描述其蠕变力学特性,Burgers蠕变模型模拟淤泥质粉质粘土蠕变变形优于广义Kelvin蠕变模型。

淤泥质粉质黏土电化学改性加固现场试验

本文针对大连东港地区某工程的淤泥质粉质黏土进行电化学改性加固试验,阐述了电化学改性加固机理,提出了电化学改性加固实际加固区的计算公式和电化学能耗计算公式;最后通过轻便触探试验N10结果,表明电化学改性加固后,淤泥质粉质黏土的承载力特征值得到了大幅提高,龄期达到21d时,土体承载力特征值相比于加固前平均提高160%。试验结果表明淤泥质粉质黏土的化学改性加固试验具有良好的试验效果,改性加固后的淤泥质粉质黏土承载力提高幅度较大,满足工程需要。

深厚淤泥质粉质黏土层基坑支护方案优选

调查发现,扬州地区的地层分布呈一定的规律性,扬州南部地区地表以下分布有较厚的淤泥质粉质黏土层,灵敏度较高。根据该区域某工程实例发生的边坡滑塌险情,分别对坑外水位及土体抗剪强度影响下的原边坡整体稳定安全系数进行计算分析,发现在该类土中采用放坡结合搅拌桩作止水帷幕及坡体加固的支护方式极易受外界环境的影响,存在一定的安全隐患。该文基于理论基础及工程经验认为:相同环境下该土基坑应优先采用钢板桩+坑内留置土台的支护方案,并提出了一种适用于淤泥质粉质黏土层的新的钢板桩+坑内留置土台的计算方法。研究成果对邻近地区同类土层、类似环境条件下基坑支护方案设计具有一定的指导意义。

淤泥质粉质黏土温控动三轴试验

针对宁波市轨道交通2号线一期工程,利用温控动三轴试验系统,开展淤泥质粉质黏土的动力特性试验,研究温度、加载频率、动应力幅值对土体的累积塑性应变、动弹性模量、阻尼比和孔压等的影响。结果表明:淤泥质粉质黏土的动力特性发展规律受动应力幅值的影响很大,当动应力幅值接近临界动应力时,增大振动频率会降低临界动应力值;在相同应力水平下,淤泥质粉质黏土的强度随着温度的升高而增大,呈现热硬化趋势;在不同的动应力幅值、振动频率和温度下,淤泥质粉质黏土的动弹性模量和阻尼比随动应变的增大而减小,动应变随动应力比的增大而增大,近似呈线性增长。

杭州湾淤泥质粉质黏土排水蠕变试验及元件蠕变模型

为研究滨海地区软黏土的蠕变特性,选取杭州湾淤泥质粉质黏土,开展了一系列100~400 kPa围压的三轴固结排水蠕变试验,分析了不同偏应力状态下的蠕变规律.采用Merchant模型与Burgers模型对土样的蠕变行为进行预测分析,并将预测结果与蠕变试验结果进行对比.结果表明,在不同围压作用下,淤泥质粉质黏土主固结变形比均高于蠕变变形比.随着偏应力的增加,蠕变变形比呈指数函数衰减.相同条件下,蠕变变形模量为主固结变形模量的0.63~0.78倍,地勘压缩模量的0.92倍.Merchant模型与Burgers模型中的参数均受围压和偏应力影响,且后者预测得到的杭州湾淤泥质粉质黏土蠕变行为较前者更接近试验结果.

含淤泥质粉质黏土层基坑的监测与模拟分析

淤泥质粉质黏土层具有含水率高、孔隙比大、压缩性高及具有一定蠕变性等特点,在地层中一般作为弱力学层的软弱夹层,使得软土地层的强度和变形较为复杂。以含淤泥质粉质黏土的某软土基坑为背景,通过监测桩体的水平位移和周边地表沉降变形,发现在基坑开挖过程中,含淤泥质粉质黏土层的地层变形较大,易造成基坑不均匀沉降;利用FLAC 3D软件分析了内摩擦角φ和黏聚力c值对软土的变形影响规律,发现随着φ和c值的增加,基坑变形减小,与现场监测变形结果一致;通过分析得出,有效控制淤泥质黏土层的含水率,及时有效地监测基坑变形,是保证含淤泥质粉质黏土软土基坑安全高效施工的前提。

上海冻融淤泥质软黏土孔隙结构特征分形研究

对上海第④土层淤泥质软黏土进行了冻融试验、压汞试验和渗透性试验,并结合分形理论,确定了冻融对土壤孔隙结构的影响.根据分形计算,将上海软黏土中的孔隙分为3类.结果表明,在冻融过程中,中孔和大孔的总分形维数和表面分形维数随渗透系数的增加而增大.最后,提出了由小孔隙和中、大孔隙组成的渗透系数与孔隙结构参数之间的关系,小孔隙的渗透系数比中、大孔隙低几个数量级.

粉喷桩在深厚淤泥质软土水闸地基加固处理中的应用

莲阳桥闸重建工程地基淤泥质软土层深厚,地基加固处理工艺及加固方案的选择、施工工艺参数的确定,关系到工程的质量、进度和成本。通过对比分析,采用水泥搅拌桩(粉喷桩)对水闸软土地基进行加固,并通过合理选择搅拌桩机设备、试验确定水泥掺入比和施工工艺参数,确保了水闸深厚淤泥软土层粉喷桩加固(加固深度达到22m)的质量,取得了良好的经济、社会效益,可为类似工程地基处理提供参考借鉴。

天津淤泥质粉质黏土一维固结蠕变特性

由软土蠕变产生的次固结沉降对软土地区建筑物及地基的稳定性具有很大危害。通过WG型固结仪对天津地区的一种软土进行了一维固结蠕变试验,得到了不同荷载作用下的沉降变形量。由试验结果发现,在分级加载时上一级荷载会导致土样发生强化现象,次固结系数随着荷载的增大呈现出先增大后减小并趋于一常数的规律。