预固结对长江漫滩相软土抗剪强度的影响研究

固结快剪试验是获取软土固结不排水抗剪强度的重要方法,长江漫滩相软土具有压缩性高、孔隙比大、含水率高、渗透率低、固结时间长等特点,严重影响了软土固结快剪试验的生产效率。为研究预固结对长江漫滩相软土抗剪强度的影响,并探索提高漫滩相软土固结快剪试验效率的方法,以南京长江漫滩相软土为研究对象,制定了预固结-卸载剪切、正常固结剪切、预固结-卸载-再固结剪切3种试验方案,开展了一系列固结和剪切试验。试验研究表明:长江漫滩相软土是一种前期固结迅速,后期固结稳定缓慢的软土;固结25 min时固结度可以达到95%,而完全固结稳定需要5~8 h;软土抗剪强度均随固结度U的增加呈增大趋势,其增长速度逐渐减缓,各荷载条件下抗剪强度随U提高的增长幅度基本相同;当固结度为70%~80%时,其抗剪强度达到完全固结时的90%~95%。研究成果可为软土固结快剪试验的方法改进提供参考。

K0预固结对非饱和重塑黄土强度与变形特性影响的研究

为了探讨K0预固结对土的强度及变形特性的影响,用改进的非饱和土三轴仪对重塑Q3黄土做了两组共36个试验。第一组共24个试验,每个试验包括三个阶段,即试样先在竖向压力为常数的条件下K0预固结,再经过控制吸力和净围压为常数的各向等压固结,最后进行控制吸力和净围压为常数的排水剪切试验;第二组共12个试验,每个试验仅包括第一组试验的后两个阶段。试验结果表明:第一组试验应力–应变曲线的初始切线斜率大于第二组试验的初始切线斜率,且吸力越大、净围压越大,差距越明显;第一组试验的破坏应力均明显大于第二组试验的破坏应力,但除了吸力为0 kPa的饱和试样外,两组试验相应的体应变相差不大;第一组试验剪切初始阶段有轻微的剪胀现象,但并不明显,并很快转变为剪缩,第二组试验各试样均处于剪缩状态;虽然两种试验条件下有效摩擦角及破坏比相差不大,但邓肯–张模型的初始模量表达式的指数n相差很大,且总凝聚力–吸力曲线及邓肯–张模型的初始模量表达式的系数与吸力的关系曲线（即k–s曲线）结果相差也较大。基于试验研究结果,提出了考虑K0预固结、吸力和净围压三者综合影响的表观凝聚力、切线杨氏模量的修正计算公式,完善了非饱和土的增量非线性模型。

预固结灌浆在永宁河四级水电站调压井施工中的应用

永宁河四级水电站调压井处的岩层为灰色砂岩夹泥质灰岩,强风化,节理裂隙发育,岩体呈层状、碎块状,自稳能力差。设计单位提出的方案为井壁混凝土衬砌完成后再进行固结灌浆。因最终确定的调压井工程部位岩体破碎,施工中存在较大的安全隐患等施工风险以及工期紧迫。施工单位针对工程实际,提出了预固结灌浆方案,取得了良好的施工成效。

溧阳抽水蓄能电站地下厂房厂顶预固结灌浆施工技术

溧阳抽水蓄能电站地下厂房区岩层产状变化较大,地质条件比较复杂,为了保证厂顶开挖质量和安全,对厂房顶部采取了提前预固结灌浆的方法。厂房顶预固结灌浆施工采用潜孔钻造孔,采用"孔口封闭灌浆"法灌浆。检查表明,灌浆效果较好,改善了厂顶的围岩条件,保证了厂顶开挖的质量和施工安全。

溧阳抽水蓄能电站地下厂房顶部预固结灌浆施工

溧阳抽水蓄能电站地下厂房区岩层产状变化较大,地质条件较复杂,为了保证厂房顶部开挖质量和安全,对厂房顶部采取了提前预固结灌浆的方法。厂房顶部预固结灌浆施工采用潜孔钻造孔、"孔口封闭灌浆"法灌浆,先将非灌段一次钻孔到底,低压浓浆灌注待凝后再进行灌浆段施工,灌浆效果较好,改善了厂房顶部的围岩条件,保证了厂房顶部开挖的质量和施工安全。

多诺水电站调压室竖井深孔预固结灌浆施工

多诺水电站调压室竖井井身高106.5m,开挖直径6.9m。由于竖井上部地质条件比较复杂,围岩比较破碎,为保证竖井施工时的施工安全和施工进度,将对竖井进行80m深的预固结灌浆,来提高竖井上部围岩的整体性和均质性,达到将破碎围岩固结成整体,提高其自稳能力,有利于井筒开挖施工,确保竖井开挖时的施工安全,加快施工进度。

盐度对海洋黏土力学特性影响与扰动预固结试验

海洋黏土与陆域一般黏土相比,其孔隙水具有一定的含盐量,孔隙水含盐量会影响其力学特性,因此试验中在制样饱和时不宜改变其孔隙水的含盐量。对饱和度较低的海洋黏土,需制备与海洋土中孔隙水含盐量一致的水样,然后再进行真空法饱和;对饱和度大于92%的海洋黏土样,建议采用反压力法饱和。由于海洋黏土在取样、运样和样品存贮过程中受扰动影响,试验时不排水强度降低50%甚至更多。基于扰动样不排水强度的SHANSEP法开展室内扰动模拟的试验研究,对通过预固结法减少扰动导致的试验偏差作进一步的探讨。试验结果表明:预固结应力的选取与土样的扰动方式和扰动程度相关,针对我国现有的岩土勘察技术,预固结应力选取较国外标准的折减系数(75%~80%)要低得多。因此如何合理地选取预固结应力,需要不断地积累工程经验,并经工程检验后进一步推广应用。

超前深孔预固结灌浆在不良地质条件下的施工

根据隧道超前深孔预固结灌浆的特点,结合句容抽水蓄能电站地下厂房安装间地质条件,为提高开挖施工期间围岩的安全稳定,采取垂直式深孔预固结灌浆超前加固。施工过程提出首段灌浆施工时在非灌浆段采用灌水的方式,稀释位于孔道中部的灌浆塞周围绕渗的浆液,避免封堵非灌段孔道,解决了终孔后灌浆塞拔出的技术难题。

灵关水电站调压井超前预固结灌浆施工

灵关水电站调压井围岩不论是风化岩体还是新鲜岩体的完整性均较差。由于层间挤压错动严重,弱风化及新鲜岩体中共发育七条岩块岩屑型软弱夹层和两条泥夹岩屑型软弱夹层,其抗剪强度均较低,对井壁围岩稳定影响较大。针对如此复杂的地质情况,采取了超前预固结灌浆,灌浆工艺为孔口封闭、孔内循环、自上而下分段灌浆、全孔灌浆结束后安装锚筋束进行加固支护的措施,取得了较好的效果。

预固结煤泥的气压差脱水

高浓度煤浆采用液压冲压机固结,直至达到力学平衡状态。挤压力在350×10~5Pa时,物料可达到的最终孔隙比随挤压力加大而呈近似对数关系连续减小。固结速度却随挤压力增加而加快,经固结的物料再以低于50×10~5Pa的气压差脱水。这种方法比纯气压差脱水法的最终水分更低。用挤压和气压差组合工艺脱水时,最终水分受压力的影响不大,仅取决于所用气压差的大小。本文描述了煤泥在该阶段中的压缩模型。随着挤压力增加,各颗粒间的间隙先减小,随后孔径最大亦最不稳定的孔隙被破坏。机械脱水物料的气耗量随挤压力上升而下降,又随气压差加大而上升。

饱和软粘土的试样预固结探讨

就室内土工试验而言,试样的应力释放是无法避免的.针对饱和软粘土进行不固结不排水试验时的预固结问题进行探讨,通过一些试样的预固结处理,与非预固结试验资料、十字板抗剪强度的对比,分析,得出当施工速率较快,地基不发生固结排水时,抗滑稳定安全计算采用的不排水强度指标若采用未经预固结处理的快剪指标c、Φ值,会导致安全系数偏小的结论.对于饱和软粘土,采取室内预固结是一种在试验开始前把它恢复到原来的应力状态的行之有效的方法.

预排水动力固结法处理吹填粉土地基的试验研究

为加固新近吹填的处于流塑状态的粉土地基,首先采用轻型井点降水和动力碾压的方法使地基具有一定的初始承载力。然后,施加较大的强夯动力荷载,从而使地基承载力得到显著提高。这一新的综合加固技术称之为＂预排水动力固结法＂。通过现场测试,研究了施工过程中诸如井点降水的影响范围、强夯时孔隙水压力的变化范围、深层沉降的变化等问题。同时,对强夯夯击遍数、每点夯击次数、遍与遍之间的间隙时间等有关问题进行讨论。研究表明,预排水动力固结法可显著提高吹填粉土地基的承载力。

预排水动力固结法加固吹填粉土地基试验研究

针对吹填土含水量高、孔隙比大、强度低,多呈流塑状态,在动荷载作用下极易产生沉降和液化的特点,提出了将井点降水和强夯法相结合的预排水动力固结法,即首先利用井点降水降低地下水位和土体含水量,并采取振动碾压的辅助降水措施,让施工设备能够进场作业,然后采用小能量强夯对吹填土地基进行加固,利用插设的井点来加速强夯后超孔隙水压力的消散和土体固结。结合工程实践对上部为吹填粉土、下部为饱和软土的地基进行了现场试验,对加固过程中的降水辅助措施、土体变形、孔隙水压力变化、工艺参数、加固效果等进行了分析和讨论。预排水动力固结法进一步拓展了井点降水和强夯法的应用范围,对吹填土地基加固提供了一种新途径。

预排水动力固结法加固新近吹填软土地基的试验研究

本文提出一种将轻型井点降水、动力碾压与强夯动力固结联合的新的加固技术(即预排水动力固结法),用于加固新近吹填的软土地基,它可以充分利用"轻型井点降水法"和"动力固结法"各自的优点,且又相互作用,加固效果良好。结合现场测试资料,本文研究了施工过程中诸如井点降水的影响范围、强夯时孔隙水压力的变化范围、深层沉降的变化等问题。同时,还对强夯夯击遍数、每点夯击次数、遍与遍之间的间隙时间等有关问题进行了讨论,最后对加固后地基的承载力进行分析。

农田土壤压实过程及模型研究进展

农田土壤受到农业机械田间作业的影响发生压实板结,造成土壤孔隙率降低,容重和紧实度增大,限制水分入渗和根系生长,影响作物产量。随着我国农业机械化水平不断提高,土壤压实对农业可持续发展的影响引起了广泛的关注。本文通过文献调研,总结了土壤压实过程的国内外研究进展,对土壤压缩行为、压缩曲线与预固结压力的计算方法进行了梳理,综述了土壤压实机理和压实模型的发展历程和未来动向,可为推进农田土壤压实研究提供参考。

黏性土中单桩基础桩基设计参数ε50试验研究

黏性土是影响海上风机基础设计和风机安全运营的最常见的土类之一,基于对土的结构性和土的力学特性的分析,针对海上风机桩基础设计中所需的黏性土的ε50值,设计单变量试验,研究了预固结对黏性土不固结不排水剪切试验结果的影响。发现以一定压力对试样进行预固结后再进行三轴剪切试验得到的数据与试桩反分析得到的数据更加相符。对该试验方法进行一定理论分析,通过分析,总结出了在原状土样ε50值的一定规律,并对今后的生产研究提出了建议性的试验方法。

郁江调水工程引水隧洞出口段预加固灌浆设计

针对郁江调水工程隧洞出口段地质条件及工程实际,经方案比选后,采用预加固灌浆方案对地质条件较差的隧洞出口段进行处理,现场试验结果表明:预加固水泥高压旋喷灌浆效果和各项技术指标基本满足设计要求,能确保隧洞出口段开挖安全。

固增水电站有压引水隧洞支洞封堵防渗施工技术

固增水电站建设采用EPC总承包模式,其中引水隧洞全长11.06 km,在隧洞出口末端设置调压室。鉴于引水隧道围岩风化破碎严重且地下水丰富,围岩以Ⅳ、Ⅴ类岩体为主,导致施工支洞采用混凝土封堵后渗透性强,对其结构安全及稳定破坏性大。通过研究与分析,最终决定采用有效的防渗施工技术进行处理并达到了设计要求的防渗标准,所取得的经验可为类似工程借鉴。

超载卸荷后再压缩软土的次压缩特征及变形计算

采用软土重塑试样进行了超载卸荷后再压缩过程的一维压缩试验。试验表明:超载卸荷后软土的再压缩过程较原压缩过程的主固结时间大大缩短,次固结系数在较长的时间内和时间无关,随再加荷压力的增大而增大,随着预固结压力的增大而减小,次固结系数和超载比之间具有规则的对应关系,可以用双曲线简化模型模拟;根据次固结系数双曲线模型建立的次压缩变形计算公式,既反应了软土本身性质的影响,也反应了预固结压力和再加荷压力的影响。工程算例数据和工程实测的工后沉降数据表明,使用改进的次压缩变形计算公式得到的结果,较之采用传统次压缩变形计算方法具有更高的可靠性,采用传统的次压缩变形公式计算再压缩软土的次压缩变形会产生较大的正偏差。

不同制样方法非饱和土的持水特性研究

以一种黏土为研究对象,对其压实样和预固结样进行一系列的持水特性试验和压汞试验,研究了不同制样方法对持水特性和内部孔隙结构分布的影响及在不同各向等应力作用下的持水特性。结果表明:预固结样的内部孔隙分布为单峰孔隙结构,孔隙大小分布较为均匀;压实样则为双峰孔隙结构,但压实样在20 k Pa的竖向压力作用下浸水饱和后,其内部孔隙分布变为单峰孔隙结构。此外,在相同各向等应力条件下初始孔隙比相近的预固结样和压实样的持水特性试验结果表明,预固结样的进气值要比压实样的大,其原因是前者孔隙分布较均匀;其次,受各向等应力越大的预固结样其进气值越大。最后,利用压汞试验的结果对预固结样和压实样的脱湿段的持水曲线进行了推算,并与实测值进行了对比。