自重湿陷性黄土地质条件下检查井施工新法

本文提出一种新的施工办法,有效解决了自重湿陷性黄土地质条件下检查井施工难题。该方法具有开挖快速、支护简单、成本优良、井周回填密实、安全稳定性好等诸多优点。

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。

基于地质雷达技术的西宁市湿陷性黄土道路塌陷检测研究

道路是一座城市最重要的基础设施,道路塌陷地质雷达检测是为了查明道路地下空洞、脱空等病害发育情况,排除道路地下安全隐患,为城市道路的安全运营保驾护航。通过调查分析,西宁市城市道路塌陷的高发路段均为湿陷性黄土地区,采用地质雷达技术对城市道路进行快速检测,可迅速预警道路塌陷危害,并形成可靠处理方案。实践表明,地质雷达技术在湿陷性黄土地区道路塌陷检测是快速预警城市道路塌陷隐患的有效方法。

湿陷性黄土地区人工湖渗漏引发的环境工程地质问题——谈西安兴庆湖对湖周建筑地基条件的影响

黄土地区大面积地表蓄水体渗漏将导致地下水位上升，使黄土湿陷性减退，压缩性增高，地基条件变异，从而可能形成大片的饱和软土区，人为造成不良的工程地质条件。本文以西安兴庆湖蓄水渗漏在湖周区形成饱和软黄土，成为不良建筑地基条件的实例，给予告诫和思考。

自重湿陷性黄土地区桩基础承载特性研究

文中依托西安某公路桥梁工程,采用有限元法,结合现场浸水载荷试验结果,在验证模型有效性的基础上,通过改变桩径及桩长,对比研究了桩周黄土产生湿陷和未产生湿陷两种情况下的桩基受力承载特性.结果表明:当桩长为20 m、桩径为0.8 m时,桩周土未湿陷时极限承载力为3 500 kN,桩周土湿陷时极限承载力为3 300 kN,承载力减小了5.71%.当桩长为17.5 m、桩径为1.2 m时,桩周土未湿陷时极限承载力为6 000 kN,桩周土湿陷时极限承载力为5 700 kN,承载力减小了5%.自重湿陷性黄土地区的桩基承载能力随有效桩长的增大而增大,且相较于增加桩长,增加桩径时承载力的提高幅度较大,且沉降量较小,表明自重湿陷性黄土地区增加桩径更有益于提高桩基础的承载力.

基于地理探测器的自重黄土湿陷性预测模型研究

为精确地利用物理力学性指标预测黄土的自重湿陷性系数,以山西省转型综合改革示范区——中部产业整合区自重湿陷性黄土为例,利用地理探测器分析了研究区13项物理力学性质指标与自重湿陷系数之间的关系,并通过相关性验证从而筛选出主要影响指标,以此建立机器学习预测模型。结果表明:研究区自重黄土湿陷性主要影响指标从高到低依次为孔隙比、干密度、天然密度、饱和度、含水率、液性指数和取样深度;通过建立的机器学习模型对比,其模型准确性从高到低依次为极致梯度提升模型、随机森林模型、梯度提升树模型和决策树模型。极致梯度提升模型真实有效性为83.24%,能够满足实际工程需要,对黄土湿陷性研究及相关工程实践具有一定的借鉴意义。

BIM地质建模在湿陷性黄土地区岩土工程中的应用

为向湿陷性黄土地区岩土工程提供沉降数据,提出BIM地质建模在湿陷性黄土地区岩土工程中的应用方法。文章基于克里金插值方法与BIM技术建立湿陷性黄土地区的岩土工程建筑物模型,计算并获取岩土工程沉降数据,以支持湿陷性黄土地区岩土工程建设。

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。

湿陷性黄土工程的地质特性及地基处理分析

由于黄土的特殊性,其在湿陷性上表现为较强的区域性和局部性,因此在施工建设过程中必须充分考虑湿陷性黄土的特殊性,并采用合适的地基处理方式和施工工艺,以确保工程建设安全可靠。文章通过对湿陷性黄土的基本概念及形成机理进行分析,针对湿陷性黄土的工程地质特性和地基处理方法进行研究,提出了湿陷性黄土地基处理中应注意的几个问题。通过研究表明,在实际施工建设过程中,应当采取有效措施避免因湿陷性黄土地基而导致建筑物倾斜和开裂等现象发生,并应结合当地工程地质情况和施工工艺要求进行地基处理方案的合理选择。

复杂条件下湿陷性黄土路基不均匀沉降控制技术分析

在建设技术快速发展和基础设施扩张的今天,黄土地区公路的建设面临着严峻的挑战,这一挑战在湿陷性黄土分布广泛的西北地区尤为明显,这些地区的湿陷性黄土面积较大,困扰着当地交通安全和地区经济发展。湿陷性黄土具有特殊的物理化学特性,在水分作用下易产生体积变形,引起路基沉降。因此,深入研究和掌握这一路基的沉降规律,寻找有效的控制技术,是保障黄土高原地区道路建设安全和可靠性的必要措施。为提升黄土地区路基设计有效性,本文深入分析了湿陷性黄土的变形特征,将具体的高速公路扩建项目作为案例,采用有限元软件进行计算模型构建,探讨了黄土路基各位置的不均匀沉降变形规律,并提出了灰土挤密桩、土工格栅、补夯等技术处理措施在路基不均匀沉降中是应用策略和效益。

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。

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。

自重湿陷性黄土与单桩负摩阻力离心模型试验

为研究和分析黄土的湿陷变形性质与桩基的负摩阻力,采用离心模型试验的方法分别对原状自重湿陷性黄土与重塑湿陷性黄土进行模拟浸水试验。试验研究结果表明:原状和重塑湿陷性黄土浸水湿陷过程主要分为3个阶段,即显著湿陷变形阶段、湿陷稳定变形阶段以及水位下降后土体的固结变形阶段。根据试验结果,对于以沉降观测为目的的试验研究中,用重塑黄土代替原状黄土进行离心模型试验模拟其湿陷变形的方法是可行的。进而分析基桩负摩阻力分布规律及中性点位置的变化规律。单桩的负摩阻力分布及中性点位置是一动态变化过程,中性点位置与桩长的比例为0.68～0.82。

基于离心模型试验的深厚湿陷性黄土自重湿陷性评价研究

伊犁黄土属于典型的深厚湿陷性风成黄土,土性参数沿深度方向比较均匀。根据这一特点,结合工程需要,进行基于双线法的原状黄土自重湿陷性离心模型试验。研究表明:模型箱的边界效应对沉降变形的影响较大,边界影响率随荷载的增大呈负指数形式衰减;黄土厚度30 m时,不同饱和度土样的边界影响率均大于25%,受边界影响小的激光位移传感器的实测值作为沉降变形更可靠,场地自重湿陷量为296.2 cm;通过与现场浸水试验和室内压缩试验比较表明,离心模型试验的自重湿陷量更接近现场实测值,其修正系数为1.19。鉴于离心模型试验在应力状态、湿陷变形维数方面与天然地基相似,具有节省试验周期和费用等优点,可以用此进行黄土湿陷性评价。

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。

自重湿陷性黄土地区合理桩长初探

考虑桩周土体及桩–土接触的非线性,建立了空间轴对称有限元模型;结合此模型提出了计算自重湿陷性黄土地区合理桩长的方法——叠加法,得出了当中性点上、下土层摩擦力分布形式相同时,应增加的桩长与摩擦力的分布形式无关,而只与极限摩擦力的大小有关的结论。运用此方法分析了自重湿陷性黄土湿陷特性对桩基承载性状的影响规律,结果表明:在极限荷载时,中性点深度与桩长有关;湿陷系数对桩剩余承载力的影响是非线性的;定量给出了中性点深度及应增加桩长的范围。