基于孔压静力触探试验测试数据的原位固结系数物理信息神经网络反演方法

固结系数是软基沉降计算和稳定性分析的关键参数,现有固结系数原位测试方法存在耗时长且精度低的缺点。根据孔压静力触探试验(piezoconepenetrationtest,简称CPTU)贯入机制与锥肩超孔隙水压力消散模式,采用圆孔扩张理论和轴对称固结方程描述CPTU锥肩超孔隙水压力的形成、发展和消散过程,利用神经网络自动微分功能将轴对称固结方程嵌入深度神经网络,通过物理方程损失函数、边界条件损失函数和初始条件损失函数形成神经网络的物理信息约束,同时将CPTU孔压测试数据作为数据驱动项,以最小化超孔隙水压力损失函数为优化目标,建立了CPTU孔压测试数据反演场地原位固结系数的物理信息神经网络(physics-informed neural networks,简称PINNs)模型。通过已有离心模型试验数据反演验证了PINNs模型反演场地原位固结系数的有效性,并利用CPTU孔压测试数据分析了PINNs模型反演原位固结系数的鲁棒性。结果表明:提出的PINNs模型能够有效利用CPTU孔压测试数据快速准确地反演场地原位固结系数;由于模型融入了物理机制约束,所需训练数据量少,且对有噪声的孔压测试数据具有较强的鲁棒性和泛化性能,为准确、快速可靠测试场地原位固结系数提供了有效途径。

多种检测方法在冲填土强夯检测中的联合应用

强夯是处理沿海滩涂冲填土地基的有效方法,而强夯加固后地基的检测是场地能否用于建设的重要依据。通过静载试验、静力触探原位测试、室内土工试验及轻型圆锥动力触探试验这4种方法联合检测强夯效果,并对4种方法进行对比分析,以供同类型工程参考。

静力触探在识别地层夹层上的优势分析

文中以荣巨揽境小区项目工程为研究背景,探讨DCPTU在测量密度、判别软弱夹层、评价砂土的液化势及检验地基处理效果等方面的可靠性。结果表明,DCPTU与室内试验结果除个别数据存在偏差外,整体上基本一致,DCPTU方法应用于现场密度测量可靠、准确。锥尖阻力在2 m处的抗剪强度显著降低,显示出软弱性,而密度曲线同样在2 m处达到最小值,进一步证实土层的软弱特性。

软基处理PST桩复合地基加固机理及CPTU验证

对于厂房、仓库、露天堆场等沿海软土地基加固处理工程,采用传统的软基处理方法如真空预压或堆载预压,其施工工期长、工后沉降大;采用水泥搅拌桩由于施工质量不易控制,桩体强度低、处理效果不佳;采用刚性桩复合地基存在地面堆载沉降不均匀等难题。“PST”复合地基处理方法采用预制桩与桩帽及厚褥垫层组合,将预制桩的高承载力转化为褥垫层均布承载力;地面均布荷载引起的变形应力传递到桩身而非其下的软土。以某大型地基处理工程为例,通过CPTU孔压静力触探技术评价PST桩地基处理加固效果与挤土效应,通过对打桩过程中,不同时期的超静孔隙水压力进行观测,掌握超静孔隙水压力消散和变化规律。通过打桩过程中的超孔压的变化情况,分析打桩顺序和速率对孔压的影响程度,了解PST桩施工对软土的扰动规律,以指导施工,降低PST桩施工对地基土的影响。

降水强夯加固软土地基的质量控制参数研究

该文以强夯施工后地基承载力为研究对象,针对原位检测手段标准贯入和静力触探试验,在规范及区域承载力推荐值的基础上,建立标贯击数N与比贯入阻力p_s之间的经验关系。将现场实测数据纳入关系式对比,评估现场实测数据的可靠性。

大型自升式海工平台桩靴地基土工程特性试验研究

为了研究海洋地基土具体的土层划分及其工程力学特性,对大型自升式海工平台桩靴地基土开展静力触探试验、室内基本物性试验及不固结不排水三轴剪切试验(UU)。通过静力触探试验CPT得到的锥尖阻力qc、侧摩阻力fa与摩阻比Rf这些参数来精确划分海洋土层,并解译不排水抗剪强度Su、超固结比OCR及灵敏度St。与室内试验进行对比,评价其吻合度以确定锥尖系数Nkt、无量纲系数k等参数的取值。试验发现,土体的黏聚力c随着深度呈现递增的趋势;使用CPT对海洋地基土的不固结不排水抗剪强度和固结比进行评价时发现,当参数分别选取Nkt为25,k取0.2时,CPT试验测得的不排水抗剪强度、超固结比OCR与室内试验吻合度较高,并发现Nkt的数值会随着深度的增加越为稳定。同时得到地基土的灵敏度,并揭示其变化规律。

盾构推进引起土体扰动理论分析及试验研究

对盾构推进引起的周围土体扰动破坏机理进行了理论分析，

扁铲侧胀试验在滨海沉积软土中的应用

通过运用扁铲侧胀仪(DMT)在长江入海口滨海沉积软土中进行的原位测试,获得滨海沉积软土中扁铲侧胀试验各指标参数的变化规律。扁铲侧胀试验与静力触探试验结果一致,试验结果可靠,且扁铲侧胀试验可以快速地获取侧向基床反力系数KH,为桩基础的设计提供可靠的依据。对比旁压试验结果,扁铲侧胀试验得到的KH值常常偏大。在粘土层、粘质粉土夹粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粘质粉土、淤泥质粘土等土层中KH与真实值相差较小,可以使用,但实际应用中应同时结合规范使用;而在砂质粉土和粉砂等土层中KH与真实值相差较大,不宜使用。

孔压静力触探试验的应用

本文简要地介绍了孔压静力触探试验在国内的应用现状。文中包括５项内容：①探头的性能及操作；②土分类图的检验及由此所得土层柱状图的可靠性；③固结系数的确定及其与室内试验、现场原位观测推求值的比较；④利用孔压静力触探试验指标进行沉降量的计算；⑤判定土结构性的可能性。

静压桩承载力分析

结合东营某工程的静力压桩资料、静载试验资料及静力触探资料,计算模拟了压桩力,分析了沉桩的可能性,预估了单桩承载力并与静载试验结果进行对比,其结果令人满意,为设计和施工提供了很有价值的依据.

黄骅港湾地区真空预压处理后地基静力触探研究

软土地区地基真空预压处理后静力触探经验公式在国内未见报道。经过多年在黄骅港湾地区真空预压处理后地基的静力触探实践,通过11个场地静力触探锥尖阻力qc与地基土真空预压处理后物理力学指标平均值的相关分析研究,得出了一套地基真空预压处理后静力触探经验公式,对沿海软土区划分地层,计算地基承载力、压缩模量、不排水抗剪强度、桩极限侧阻力,预压处理层性质的评价等具有重要参考意义。

盾构法施工对地层扰动的试验研究

采用静力触探试验来研究盾构推进这种动态施工对地层扰动的影响 ,通过对土层力学参数的试验数据进行整理分析 ,总结了盾构法施工对周围地层扰动的一般影响规律 ,并初步定量地描述了这种变化情况。

宁波地区典型土层地基承载力确定

基于宁波轨道交通1号线和2号线一期工程的静力触探、标准贯入、扁铲和十字板等原位试验数据,采用已有的经验公式预测了宁波地区各典型土层的地基承载力。然后,根据K-S检验法提出了各经验公式预测结果的分布概型及数字特征。在此基础上,通过与宁波地区地基承载力经验值对比,提出宁波地区典型土层地基承载力的建议值。研究结果可对宁波地区岩土工程勘察设计中地基承载力的确定提供参考。

单桩极限承载力的静力触探估算法研究

结合上海现行规范,在利用高应变动力测试获得单桩极限侧摩阻力和极限端阻力的基础上,提出静力触探估算单桩极限承载力的修正公式,并对其中的修正系数进行分析,从而获得了修正系数的统计结果。为减少高应变动力测试可能带来的误差,利用静载荷结果对所得的修正公式进行再次修正,并最终获得由静力触探估算单桩极限承载力的公式。工程实例验证表明,用所得公式计算单桩极限承载力的结果精度更高,从而为研究静力触探确定单桩极限承载力提供了一种新的途径。

旁压试验确定上海软土地区的单桩承载力

该文搜集上海地区三十多项旁压试验资料工程,以及近133组静载荷试验,经过分析、统计、比较, 得出根据旁压试验确定单桩竖向极限承载力的公式,表明该公式的普遍适用性,是对静载试验方法 的有益补充。同时对379组分别采用旁压和静探试验估算的单桩承载力的比较,表明采用旁压试 验方法估算的单桩承载力与静探方法基本吻合。

静力触探锥头阻力的近似理论与实验研究进展

锥头阻力在静力触探试验中扮演着十分重要的角色。从不同角度,对触探中锥头阻力的研究进行简要阐述,对承载力理论、空洞膨胀理论、应变路径法及运动点位错法等几种理论分析方法进行了回顾。另外,对数值分析和实验研究的进展情况进行了叙述。并对各种方法的适用性进行了比较。承载力理论虽然简单,但忽略了土的压缩性和探杆周围初始应力的增加,所以不能精确地模拟锥头的深层贯入。空洞膨胀理论提供了一个分析锥头阻力的简单而较精确的方法,它考虑了土的压缩性(或膨胀性)和锥头贯入过程中锥杆周围应力增加的影响。但这种方法是将锥头贯入与空洞膨胀之间做了一个等效模拟,所以不同的模拟方法,得到的结果差别较大。应变路径法能够有效解决饱和粘土中的不排水贯入,但不适用于砂土.运动点位错法因为考虑了部分排水,所以能较好地预测团结系数,但采用了线弹性分析,故位错法在其他方面的应用还需要大量的试验验证。有限元法在处理锥头贯入这类慢侵彻问题时缺乏一种很好的处理技术,导致它在进行破坏荷载计算时有显著的误差和数值计算困难。标定槽试验将在验证和建立锥头阻力与土的性能关系方面继续起到一个重要作用,但其结果需经过校正后才可应用到现场。最后对该领域的研究趋势进行了讨论。

强夯法处理湿陷性黄土地基评价

通过强夯法处理湿陷性黄土后的现场静载荷试验与静力触探原位测试数据对比分析,得到强夯地基承载力特征值fak与静力触探锥尖阻力最小平均值qc的关系式。在此基础上,依据设计要求建立采用静力触探法定量评价强夯地基承载力的方法和标准,利用静力触探原位测试数据对该强夯地基承载力进行定量评价,发现强夯地基软弱层并确定软弱层区的分布范围。采用探井取土样及土工试验对该强夯地基湿陷性进行定量评价,并发现2个探井中地基土剩余湿陷量较大;分析软弱层的成因并采取石灰砂桩等补强处理措施,消除强夯地基隐患。采用静力触探法,依据承载力标准较精确地划分强夯有效加固深度和影响深度;采用土工试验法,按照消除湿陷性标准确定强夯有效加固深度,发现两者确定的强夯有效加固深度存在差异。

振冲碎石桩与CFG桩组合桩型复合地基试验研究

振冲碎石桩主要加固浅层地基,与桩间土构成复合地基,使地基承载力提高、变形减少,并可消除砂土层的液化;CFG桩布置在4根碎石桩的形心,桩端置于相对硬层,对复合地基的承载力和变形起控制作用。对某工程试验区振冲碎石桩与CFG桩组合桩型复合地基加固前后静力触探、动力触探和静载荷试验等进行研究,结果表明组合桩型复合地基中的碎石桩较大程度地提高了CFG桩的单桩承载力和地基承载力,桩距越小,加固效果越好。

螺旋板载荷–静力触探联合试验仪的研制与工程应用

针对地质条件复杂区域的地基承载力检测问题,研制螺旋板载荷–静力触探联合试验仪,利用滚轴丝杠原理,通过机械组合传动实现钻杆的直线、旋转和螺旋三种运动方式,仅依靠人力即可完成快速贯入、旋入和起拔钻杆等操作,既可以进行螺旋板载荷试验,也可以进行静力触探试验。试验仪设备轻便、操作省力、结构合理、加工成本低,既实现了地基承载力快速检测的目的,同时可通过组合试验方法来保证测试数据的可靠性。

高真空击密法在平潭综合实验区吹填软基处理效果评价

福建平潭综合实验区金井湾片区吹填场地面积大、工期紧,选用6.9×10~4m^2具有代表性的区域采用高真空击密法进行加固试验研究。在软土地基处理前、处理施工结束后和处理施工结束5个月后,分别对地基土进行检测,并在施工结束后对表层吹填砂进行平板载荷试验,对淤泥层进行物理力学特性试验。研究表明:经过处理后,淤泥层锥尖阻力q_c的标准值提高52.6%,侧壁摩阻力f_s的标准值提高58.7%,不排水抗剪强度的标准值提高约60.3%,且深度6~7m的范围内的处理效果较为明显;土体物理力学特性有了不同程度的改善,干密度ρ_d的标准值提高了6.08%,孔隙比e的标准值减小了8.96%,压缩系数a_(1-2)的标准值减小了10.53%,压缩模量的标准值Es_(1-2)提高了12.18%,直接快剪的黏聚力c的标准值提高了8.91%,内摩擦角φ的标准值提高了41.01%,三轴(UU)试验的黏聚力c的标准值提高了33.04%;地基承载力由处理前的不足50k Pa提高到大于120k Pa,砂土层的液化特性被消除,满足地基处理要求。以上结论有助于该工法在平潭地区的推广和应用,具有一定的工程参考价值。