海相软土力学特性及其对城市地下轨道交通工程的影响分析

中国东部沿海地区广泛分布的海相软土,因其独特的力学特性和地质成因,对城市轨道交通建设产生了重大影响。针对中国五个典型区域的11个城市中的海相软土进行详细分析,旨在深入理解其地质成因、颗粒组成、矿物成分和微观结构特点,并总结其物理力学性质、蠕变性和触变性等关键工程特性。通过典型工程案例分析,揭示了城市轨道交通建设在海相软土地层中遭遇的工程风险,并基于实例分析,提出一系列海相软土地区轨道交通工程设计和施工的指导建议。特别强调有效控制和管理相关风险的策略,包括土体加固、改良技术和智能化监测手段的应用。该研究为理解海相软土的复杂工程行为提供了新的视角,对推进沿海地区城市轨道交通建设的安全与稳定具有重要意义。

铁路荷载下平潭滨海相软土动力变形及强度特性试验研究

平潭地区滨海相软土渗透性低、结构性较强,目前对其动变形特性研究较少,基于该现状,以福平铁路路基工程为研究背景,利用GDS动三轴系统展开循环动应力试验,研究不同频率、围压及动应力幅值下平潭滨海相软土动变形特性变化规律。试验结果表明滨海相软土动弹性模量随频率、围压提高而增大,采用修正Kondner模型能较好拟合动弹性模量倒数随动应变的变化关系,建立最大动弹性模量归一化模型,研究不同频率、围压下滨海相软土动强度变化规律,分析不同破坏振次下土体抗剪强度指标,结果可为相关工程及研究提供重要基础数据与参考。

强夯置换对软土基坑边坡开挖稳定性的影响研究

强夯置换作为一种地基处理方法,主要用于提高地基承载力,减小沉降,而将其作为基坑支护的相关研究却鲜有报道。通过一系列室内模型试验探讨了不同强夯置换率、基坑边坡坡率条件下,强夯置换后软土基坑在开挖过程中的变形位移规律。通过构建墩土合并计算、墩土分开计算、墩土耦合3种有限元数值模型,对室内模型试验结果进行了对比验证。结果表明:水平位移向四周呈辐射式递减,室内模型试验与数值模拟的水平位移变化趋势一致且吻合度较高;坡体稳定系数随置换率的增加而不断上升;在墩与土之间加入界面单元提高了墩土之间的相互作用,可以有效提高数值模拟的准确性。

同步同心旋喷式复合斜撑桩周边底板开裂原因初步分析及预防措施

结合宁波滨海软土地区典型同步同心旋喷式复合斜桩支撑项目的各种底板裂缝情况,分析了复合斜撑桩周边底板出现裂缝的初步原因,并提出了多种预防措施,上述措施在后续项目实践中取得了良好效果,可供今后同类项目设计及施工借鉴。

滨海软土路基承载变形特性数值模拟研究

为分析地下通道施工时滨海软土路基的承载变形特性,以青岛市胶州市上合大道配套交通建设项目为背景,运用有限元软件建立地下通道敞开段三维数值计算模型,研究地下通道敞开段主体结构施工时软土路基的沉降变化规律、箱涵表面的最大剪应力以及土体竖向应力变化规律。研究结果表明,路基沉降主要发生在填土部分,地下通道主体结构两侧的沉降位移较大,水平位移主要发生在坡脚位置及主体结构与填土连接处;主体结构两侧的沉降位移随着填土高度的增加,增大幅度相同;主体结构底部前排桩最大剪应力在土体下一定深度相同,土体竖向应力曲线整体呈“W”型,且随着填土高度的增加而增大,以期为类似滨海软土路基地下通道主体结构施工工程提供参考。

某海塘工程外海围堰沉陷滑移原因分析及处置

某沿海地区软土基础外海土石围堰施工期间,局部围堰在遭遇大潮汛时出现沉陷滑移险情,并伴随贯穿裂缝。本文分析外海围堰出现沉陷滑移的原因,结合工程实际现状,从加快建设工期、有效控制投资等角度出发,调整围堰设计结构断面型式,较好保障项目推进,可为其他类似工程提供借鉴经验。

濒海富水软土地层超深CSM与TRD成墙质量及综合工效对比分析

濒海富水软土地层中超深等厚度水泥土搅拌墙施工难度大,缺乏工艺可靠性和工效预估依据。依托上海浦东沿海地区某大型地下工程,开展80 m级超深CSM和TRD等厚度水泥土搅拌墙成墙试验,通过取芯检测和施工分析对比研究了2种工艺的成墙质量和综合工效。结果表明,CSM墙体的力学性能更优,其平均强度和抗渗系数分别达到了0.81~0.91 MPa和5.8×10^(-8)~9.9×10^(-8) cm/s,相应的TRD墙体指标分别为0.73~0.92 MPa和6.5×10^(-8)~1.0×10^(-7) cm/s;CSM的综合工效为2.4 m/d,TRD的综合工效与水平施工距离正相关,当施工距离大于20 m后,TRD的综合工效开始高于CSM,且最大工效可达2.8 m/d。研究结论可为濒海富水软土地层超深等厚度水泥土搅拌墙提供设计参数和施工组织依据。

滨海软土超长深基坑开挖时空效应监测分析

滨海软土基坑开挖中的空间效应和时间效应对基坑稳定性具有重要影响。为了控制软土地区基坑变形,本文以穗莞深城际铁路前海站超长深基坑工程为例,通过分析开挖过程中的围护结构水平位移、周边地表沉降、支撑内力等数据,研究超长基坑在开挖过程中的时空效应。结果表明:(1)基坑开挖中空间效应明显,基坑中部围护结构水平位移比端部大18.3%;(2)围护结构位移差异会导致坑边土体出现差异沉降现象,距离坑边相同距离时基坑纵向最大沉降差异达到17.5%;(3)施工间期,同一工况下的支护结构位移及受力均会随着时间的增长而增大;(4)软土地层中前四道混凝土内支撑养护期间,围护结构最大水平位移分别增长了31.2%,30.9%,23.2%,14.4%;(5)工程中应合理考虑基坑开挖的时空效应。

沿海高铁滨海平原软土力学特性研究

根据沿海高铁汕头至汕尾段定测勘探成果,对上千组土工试验数据进行统计分析,研究不同沉积成因的软土工程地质特性,并结合实际工程分析软土对工程建设的影响。结果表明:滨海沉积相、泻湖相、三角洲冲积相软土含水量约40%~60%、孔隙比大于1.2、压缩系数大于0.5,结构松散软弱,属于高压缩性土;榕江三角洲冲积相软土分为两层,形成于两个海潮沉积旋回,其承载力特征值分别为60、80 kPa,两层淤泥质土需考虑软土震陷;三角洲沉积相粉细砂层多夹淤泥或淤泥质土,属层状构造土,力学性质具有横观各向同性,采用砂井或插塑板处理地基的效果较好。

滨海浅埋深厚软土条件下高等级公路地基处理方案研究

为了解决滨海地区软土地基不稳定及承载力差的问题,以甬台温高速公路某互通至S218省道连接线工程为案例,深入研究了滨海浅埋深厚软土条件下高等级公路地基处理的有效方案。论文深入探讨了就地固化+预应力混凝土管桩处理方案的设计要点,对就地固化强度和深度、管桩桩长和间距的确定、预应力管桩路堤桩基承载力及沉降和稳定计算、提高处理路段稳定性的措施等方面提出了建议。

滨海软土动力特性试验研究

文中通过原状霞浦滨海软土动三轴试验,研究了围压、动应力比和加载频率对其动力特性的影响,发现霞浦滨海软土随着动力加载次数的增加存在显著的土体刚度软化现象,建议道路设计时,以土体刚度稳定后的动弹性模量和阻尼比作为参考值进行设计。

大断面矩形顶管重力锚固基础力学特性分析

随着顶管断面尺寸的不断增大,顶管工程对顶推力的需求也在逐步增大。由于滨海软土具有承载力低且压缩性高的特点,因此传统后座墙式的反力结构无法提供安全稳定的顶推反力,其已经不适用于该类地区的顶管工程。为此针对滨海软土地区的顶管工程创新性地提出了一种新型反力结构——重力锚固基础。采用三维有限元分析软件对顶管施工过程中的重力锚固基础进行模拟,研究重力锚固基础的力学特性。结果表明:顶推反力将会造成基础底板的局部应力集中与非均匀变形;重力锚固基础利用基础底板、凸榫、锚杆和复合地基的组合结构有效抵消了顶推反力,控制了基础底板的位移与变形;重力锚固基础会因基础底板的向上翘曲变形而损失摩擦力,需使用锚杆控制翘曲变形。相关成果对新型重力锚固基础的设计有重要参考价值。

滨海潮汐岩溶地表软土注浆技术研究与应用

针对滨海岩溶第四系表层土质地松软、承压能力弱的工程施工难题,以某公司矿山首采区周边土层为研究对象,考虑滨海潮汐作用导致渗流水头变化的特殊因素,通过室内模型试验的手段,选取工程常用水泥-水玻璃双浆液对岩溶表层松软土层进行注浆加固试验研究.结果表明:潮汐半潮及高潮环境下浆脉形态多样,且前进式注浆工艺加固效果最佳;埋深60 cm处定点注浆技术在承压能力及水稳特性提升方面具有最优的增长速率,被注土层抗压强度最大增幅为46.8%,水稳特性增幅区间为773 s.确定将现场采用半潮时段定点注浆技术、注浆深度为表土层平均深度的2/3处,作为滨海岩溶上表松软土层的最佳加固方案.

滨海相软土地基沉井承载性能试验研究

以连云港地区滨海相软土地基中的复合沉井基础为研究对象,分别开展了上拔、下压、水平3种荷载工况下的真型基础现场承载性能试验,对比分析了不同荷载工况下复合式沉井基础的荷载位移曲线、极限承载力及影响因素、地基破坏模式.结果表明:3种荷载工况下复合式沉井基础的荷载位移曲线整体呈“直线-曲线-直线”的缓变型特征,由于沉井侧面及基底以下原状土体固结作用的影响,水平、下压荷载工况下试验基础的弹塑性变形性状较上拔荷载工况更为明显;3种荷载工况下复合式沉井基础的极限承载力由大到小依次为下压、上拔、水平;由于下部沉井的影响,复合式沉井基础柱侧及基底处的土体压力进行了重新分配,更加符合水平荷载作用下刚性短桩的受力模式;上拔荷载作用下的复合式沉井基础,其周围土体经历了“土体受拉破坏-局部剪切破坏-整体剪切破坏”的破坏过程,破坏面形状可等效为自底板上表面起裂,以57°的上拔角一直延伸至地表面的倒锥体.

滨海城市建设软基处理施工工艺

随着我国滨海区域向外的不断扩展的城市化建设,不可避免的涉及到沿海滩地、江河出海口河滩区域,这些区域大多分布着大量近代沉积的软土地层或较厚的淤泥和淤泥质黏土层,这类软土及淤泥质黏土层的特性主要体现为孔隙比较大、含水率较高、渗透性较差、强度及承载力低等,且具有明显的流变性和一定的结构性。结合温州市龙湾区浅滩软基处理工程实践经验,通过对堆载预压法、真空预压法、水泥搅拌桩复合地基法、电渗降水强夯法等几种常用的软基处理施工工艺在工期、工程费用、施工难易程度、适用范围及处理效果等方面对比研究。

大面积堆载作用下滨海软土侧向位移空间效应试验研究

通过现场试验,并结合FLAC3D数值,计算探讨大面积堆载作用下,滨海软土侧向位移空间效应。研究结果表明:堆载边缘在距离监测点小于30 m(1倍软土厚度)时,软土侧向位移急剧增加;堆载体距离监测点较近时,软土逐渐形成滑动面;滨海软土侧向位移,导致沉降值显著增加,附加荷载100 kPa(1.88倍承载力特征值)时,软土发生塑性流动,堆载体沉降较难稳定。论文研究方法和结论可供类似工程参考和借鉴。

水泥固化东莞滨海湾软土的强度特性及劣化机理试验研究

基于粤港澳大湾区的发展,东莞滨海湾软土由于其具有高有机质、高含水率、高压缩性和变形稳定时间过长等较差的工程性质,极大限制了区域的建设能力,因此需要使用水泥来固化软土从而提高其工程物理力学性质。以不同养护龄期和不同水泥掺量为变量探究固化软土的强度特性,养护28 d后的试样分别浸泡7d、14 d、28 d后的无侧限抗压强度研究其劣化特性,试验结果表明:随着养护时间和水泥掺量的增加,东莞滨海湾水泥固化土的强度也会随之提高,最高提升83.6%;试样强度在浸泡7 d后先下降,随后在14 d和28 d出现上升的趋势,且浸泡28 d的强度大于养护28 d的强度。

交椅湾软土地区市政道路路基沉降研究分析

交椅湾板块道路建设用地广泛分布着滨海相软土,为正常固结或欠固结的饱和软土,具有孔隙比大、渗透性差、含水量高、天然强度低、压缩性高等特点。交椅湾板块“五纵一横”道路建成通车后,均出现了一些道路不均匀沉降及裂缝现象,影响了道路的美观以及使用功能。以东莞滨海湾新区交椅湾板块已完工的“五纵一横”市政道路工程为研究对象,采用现场调研、理论计算、有限元计算的方法,对交椅湾板块市政道路路面不均匀沉降问题、道路出现病害的原因进行研究分析,并提出相应的工程对策,这对滨海湾新区后续道路的工程建设具有重要的意义。

软土地基坑中坑超前支护新体系研究和应用

近年来,滨海软土场地开挖坑中坑土方时,常常发现坑中坑周边的工程管桩出现偏位甚至断桩的现象,造成大量经济损失,延误工期。为避免该现象持续发生,特提出超前支护新体系,即在地下室大面积开挖基坑土方前,提前施工坑中坑基础的新型超前支护体系。该体系适用于滨海深厚软土且存在较深的坑中坑的项目,可以节约造价,严格控制周边变形,减小对已施工工程桩的不利影响。

滨海公路软土路基施工关键技术研究

滨海公路软土地基条件复杂,若不加以控制,必然会引起路基的质量病害,从而影响路面结构的安全性及工程的经济性。虽然路基施工技术较多,若未掌握其关键点和技术,必然会影响公路的整体施工效果。据此,文章结合相关课题研究方向、经验,借助文献分析法,梳理当前滨海公路软土路基施工相关技术,提出了滨海公路软土路基施工过程把控关键点、浅层与深层软基处理技术,以及路基稳定性观察策略,旨在提升滨海公路软土路基施工效果,以供参考。