真空预压法处理双层软土地基沉降特性分析及预测

由人工填土层和原始海相沉积土层组成的双层软土地基不同于常规地基形式,其沉降预测结果离散性大。天津滨海地区某工程地基为双层软土地基,采用真空预压法进行地基处理,通过现场监测揭示了双层软土地基沉降的特性。在沉降预测方面,利用卷积神经网络建立了双层软土地基沉降预测模型,并与双曲线拟合法进行比较,研究结果显示,该方法同样可以准确预测地基沉降变形,满足工程建设需求。

黄土沟壑区深厚淤积层筑坝沉降控制方法研究

蒋家窑则水库是国家150项重大水利工程之一,是2023年陕西省重点建设的大(2)型防洪拦沙工程,其土坝高42 m,座落在新近堆积的35 m深库区淤积层上,对淤积层上筑坝进行沉降控制研究是项目急需解决的重大技术问题。为计算坝基沉降量,在ABAQUS软件平台上开发了邓肯-张E-μ模型程序,并将其引入Biot固结理论中,提出非线性弹性固结理论和分析方法,得出天然坝基数值法与公式法工后沉降分别为0.598 m、0.715 m,超过坝高的1%须进行坝基处理。拟定了振冲碎石桩和水泥土搅拌桩两种方案进行沉降控制,研究了各方案对应的沉降变形规律和处理效果。研究结果表明:降低筑坝速率是减小工后沉降的有效措施,水泥土搅拌桩比振冲碎石桩工后沉降大94.9%~190.3%,沉降变形随面积置换率的加大和桩深的加长而减小。采用了降低筑坝速率、面积置换率0.1的10 m~30 m长振冲碎石桩方案,工后沉降为坝高的0.43%,满足设计要求。研究成果可为深厚淤积层筑坝提供参考。

饱和砂土分层地基爆炸液化引起的地表沉降特征分析

饱和砂土地基爆炸液化引起的地表沉降问题是坝基抗震安全评价和爆炸加密地基处理等领域中的重要课题。针对碾压压实的分层饱和砂土地基,研究其在封闭爆炸下液化引起的地表沉降特征。基于现有爆炸液化、地表沉降经验预测模型推导了液化区体积的计算式,建立了地表沉降区的快速预测模型,并验证了该模型的可靠性。利用上述模型,通过变化控制性因素密实度、炸药量、埋深探究了饱和砂土地基爆炸液化区及引起的地表沉降漏斗特征,并讨论了地基碾压压实分层对地表沉降漏斗特征的影响。结果表明:封闭爆炸荷载作用下,饱和砂土地基爆炸液化区的形态从小到大包括椭球型、漏斗型和锅底型三种。地表沉降区形态从小到大有倒锥型和蝶型两种。液化及沉降区随炸药量的增加、埋深和密实度的减小而增大。经碾压压实的分层饱和砂土地基,爆炸液化及引起的地表沉降不仅受炸药量、埋深和密实度的影响,分层厚度较起爆深度的相对大小也决定了液化区受分层厚度影响的范围,进一步影响了地表沉降区的范围。

寒区BRT公交专用线路面结构特征与服役性研究

为了明确寒区重载客车车道路面结构特征与适用性,本文以兰州市BRT(快速公交系统)专用线为研究对象,利用多层弹性层状体系理论提出三个沥青路面结构方案[方案一(P_(1)):SMA-13+AC-20+AC-25;方案二(P_(2)):SMA-13+AC-20+ATB-25;方案三(P_(3)):砌块砖石+水泥处置层+砂砾土],并基于HPDS2017、GeoStudio 2018,围绕其服役性能(路面永久变形量、路表验收弯沉值)展开研究。结果表明:车辙是该路段的主要病害,BRT车道上更严重;P_(1)和P_(2)的路面结构均符合规范,经路面结构层参数计算和软件验算,P_(1)的抗车辙能力强于P_(2),更适合于该路段;P_(3)的设计永久变形量为28.5mm,P_(1)和P_(2)的设计弯沉值为29.3mm,因此砌块路面抗车辙病害能力优于沥青路面。结合P_(3)提出组合式方案,即BRT车站停靠处铺设P_(3)路面,车道铺设P_(1)路面。

沪宁高速公路(江苏段)软土路基沉降观测和稳定验证分析

对沪宁高速公路（江苏段）所有软土路基设置７００个沉降观测点，分别在填筑期、预压稳定期、路面施工期、运用期进行观测；根据各观测期的沉降量级选择不同的观测频率，并相应采取４～３等水准精度测量；用已发生并实测到的沉降速率判断路堤沉降的稳定状况；以０３～０５ｃｍ／月沉降速率，在路床顶面、底基面、基底及面层等特征层，分别用动态控制法确定铺筑路面的时间，使全线路基一般路段和桥头路段均满足允许工后沉降量要求，缩短了工期。

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。

8.8m大采高工作面覆岩三带分布特征及分层沉降研究

煤层开采后受采动影响,顶板覆岩会形成垮落带、裂隙带、弯曲下沉带。采空区覆岩三带的观测研究对煤矿安全生产至关重要,但目前国内外对覆岩三带的观测研究多限于中、小采高工作面,对一次采全高超大采高工作面仍是空白。针对这一问题,以上湾煤矿首个8.8 m超大采高12401工作面为研究对象,通过钻探、孔内电视、地球物理测井等多种手段综合分析了超大采高工作面采空区覆岩三带分布特征,确定了三带发育高度。同时,本次研究还通过在采前孔安装布置分层沉降监测设备持续对12401工作面覆岩沉降情况进行了监测,综合分析了采空区分层沉降的特征及规律。研究表明:12401工作面垮落带高度为33.20~33.25 m,冒采比为3.91;导水裂隙带高度为118.08~132.83m,裂采比为13.91~15.65;弯曲下沉带距离地表39.17~48.92 m。研究发现:工作面覆岩从下沉到稳定经历了2次快速沉降,覆岩分层沉降相对地表最大下沉量为1.618 m,地表最终下沉量为4.706 m,下沉系数为0.5;随着采空区范围的增大,本区覆岩运动主要受到下部和上部2层关键层共同控制。

桩网结构加固土质路基的离心机模型试验研究

研究目的:本文通过两种典型布桩方式进行离心模型试验,对采用桩网结构加固土质路基的原理及工程应用效果进行系统探讨,并对遂渝铁路高路堤情况下无砟轨道桩网结构土质路基的桩土相互作用及沉降特征进行分析。研究结论:研究结果表明:(1)桩网结构中的网(加筋垫层)具有荷载分担作用,桩起竖向增强作用,桩的承载力中侧阻占绝大部分,桩主要表现为摩擦桩的特征;(2)桩间距对桩网结构路基的累积沉降影响显著,该工程桩间距宜取为2 m,桩网结构路基累积沉降值及工后沉降值较小,能满足无砟轨道的要求;(3)研究结果对高速铁路路基处理设计新方法的选择有一定的指导意义。

壁后注浆和地表变形的盾构施工数值模拟

为研究盾构隧道施工中壁后注浆对地表变形的影响.在分析壁后注浆对隧道周围土体的作用机理的基础上,优化了壁后注浆等代层单元,采用空隙单元、三阶段固结-胶结硬化单元和三级注浆应力释放,建立了符合盾构施工过程的数值模拟方法,采用该方法对某盾构隧道施工实况进行分析.研究结果表明:该方法能够较好地反应真实注浆率和地表变形;实际施工中的注浆率控制在160%~190%时,壁后注浆填充率保持在70%~90%,能较好的控制地表沉降,当注浆率不足160%时,盾尾间隙填充不满,导致地表沉降过大.

井下水仓煤泥水沉降特性研究

依据河流动力学理论及流体力学相关理论确定煤泥水沉降实验方法,并根据实验结果对煤泥水的沉降特性进行研究。通过对实验数据的分析得出,煤泥水的沉降过程可分为两个阶段:快速沉降阶段和缓慢沉降阶段,从入口处向水仓内,快速沉降阶段下降速率逐渐降低,缓慢沉降阶段速率则趋于相同。在井下水仓中,煤泥水快速沉降阶段与缓慢沉降阶段之间沉降速率存在明显拐点,而矿井水的沉降速率基本保持不变。

考虑软土K_0固结的沉管隧道长期沉降分析

研究目的:软土地区沉管隧道运营中会出现不同程度的差异沉降,差异沉降量过大造成管段开裂、渗漏等严重问题,将威胁沉管隧道的运营安全。沉管隧道沉降本质上是由隧道施工扰动引起水下原状土体性质改变及在多重荷载作用下土体变形具有显著的时空特性引起的,因此需准确量化沉管隧道长期不均匀沉降受时空特性的影响及发展规律。研究结论:(1)外环沉管隧道沉降速率已保持约0.001 5 mm/d,沉降趋于收敛稳态;(2)沉管隧道顶部回淤厚度越深,沉降量发展越大,运营期间必须及时清淤;(3)基础层的空隙水压力消散引起沉管隧道运营期沉降值增加,采用合理的基础处理方法有利于减小运营期沉降;(4)本研究成果可为考虑时空特性的软土地基问题提供理论基础,并为优化沉管隧道设计及保障隧道运管安全提供依据。

浅议有关复合地基技术标准中的几条规定

与复合地基有关的各种技术标准中,有一些规定存在着争议。建议复合地基承载力特征值深宽修正后不小于相对应天然地基土承载力特征值的修正值;建议在使用承载力比法确定复合压缩模量后再按分层总和法计算复合地基沉降量时,对目前使用的天然地基的沉降计算经验系数进行修正;建议荷载试验时,试验结果应考虑荷载试验垫层的影响;建议在载荷试验确定各种桩体复合地基承载力特征值时,沉降比指标统一且与相应的天然地基的指标一致。

控制沉降真空预压停泵的标准研究

通过真空联合堆载预压处理软基的现场试验,对控制停泵的标准(即沉降速率<5mm/月)进行分析。结果表明:该标准显然过于严格,难以达到;即使能够达到造价也过高,因此也是难以应用的。综合考虑软土卸载再加载压缩变形特性和超载引起软土超固结性,在卸载标准上进行修正,推求出实际施工停泵前允许沉降速率。

地层特性对盾构法隧道施工地表沉降的影响研究

在软土地区进行地铁隧道盾构法施工时,地表沉降很难得到有效的控制。文章通过三维有限元法模拟地铁隧道盾构法施工过程,分析了软弱土层分布对地表沉降的影响,并通过实测结果分析研究了盾构法施工中土层物理力学特性对地表沉降的影响。研究表明,软弱土层分布在地表至隧道底部以下0.23D范围内时(D为隧道外径),可对地表沉降产生不同程度的影响;其中,软弱土层分布在隧道埋深范围及拱顶0.23D范围内时,对地表沉降的影响最为严重,影响率超过9.910 3%;相同情况下,隧道轴线上方的软弱土层比下方软弱土层对地表沉降的影响更加明显,隧道轴线上方软弱土层对地表沉降的影响是隧道轴线下方软弱土层的1.5～6.35倍;地表沉降最大值分别随盾构断面土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值增大而减小,地表沉降最大值与土层内摩擦角加权平均值无明显关系;沉降槽宽度系数i随土层内摩擦角加权平均值增大而减小,与土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值无明显关系。

珊溪水库面板堆石坝地震动力响应分析

采用三维非线性动力有限元分析方法,对珊溪水库大坝在设计地震作用下进行地震响应分析,研究面板和坝体动位移反应、加速度反应和动应力等,并对坝基覆盖层的地震液化可能性进行分析。研究结果表明,在地震烈度为7度时,珊溪水库大坝震陷率较小,坝基不会发生地震液化。

砂与淤泥互层地基中基坑边坡变形特征

以海口市某砂与淤泥互层地基深基坑工程为背景,通过对其施工期间动态监测数据的分析,总结了该深基坑工程的支护结构变形、周边地表沉降变形及水位变化等特征.分析结果表明：支护结构变形主要发生在基坑开挖阶段,最大水平位移位于长边中心处;基坑开挖的影响范围主要集中于0～2 H处（H为基坑开挖深度）,最大可延伸至距基坑边缘约为3 H处,产生最大沉降量位置约为支护结构后0.7～0.9 H处;基坑开挖引起的周边水位变化较小,10月份水位变化波动较大,11月后水位比较稳定.

阿尔塔什大坝砂砾石冬季填筑施工技术研究

为保证阿尔塔什面板堆石坝砂砾石冬季填筑施工,结合大坝砂砾石料碾压试验进行了冬季施工不加水薄层碾压试验,以确定砂砾石料冬季施工填筑碾压最优控制参数。砂砾石料冬季施工技术关键应抓好料源质量控制,采取薄铺干碾、松铺保温。阿尔塔什大坝砂砾石料冬季施工技术成功实践应用,保证了冬季填筑施工质量和工程度汛安全。

京雄城际铁路地下水开采条件下无砟轨道路基沉降特性

由于地下水过量开采,京雄城际铁路沿线所经地区沉降问题显著,严重威胁铁路运营安全。本文利用Visual-Modflow和ABAUQS软件分别建立三维水文地质模型和沉降耦合数学模型,分析不同地下水开采条件下地下水位变化特征及不同地下水位变化条件下无砟轨道路基沉降特性,为制定京雄城际铁路所经地区的地下水合理开采方案提供依据。研究结果表明:随着开采时间增加,地下水位逐渐下降且下降速率逐渐减小;随着抽水速率的增加,地下水位下降高度逐渐增大且增大幅度逐渐减小,下降速率逐渐增大;土体中超静孔隙水压力随开采时间或抽水速率的增加而减小;随着开采时间的增加,路基顶面累计沉降逐渐增大,沉降速率逐渐减小;随着抽水速率的增加,累计沉降和沉降速率均增大。建议将雄县地区沿线单井抽水速率控制在1000 m^3/d以下,以控制京雄城际铁路路基沉降。

城市生态景观设计对重雾霾污染修复速率的影响分析模型研究

利用PM2.5检测机理与差值区域拟合方法提取不同程度雾霾污染区域特征,并从修复方式、修复效果以及制约因素方面分析生态景观对雾霾修复的可行性;根据冠层叶面形状、尺寸等特征,将树叶形状分为针叶与阔叶,分别获取二者叶面积公式,同时计算粉尘平均沉降速度,确定影响修复速率的主要因素为植被种类与种植面积;结合沉降特性,得到冠层中雾霾沉降平衡式,设置沉降函数,完成雾霾恢复速率影响分析模型的构建。城市生态景观下植物多样性丰富、种植面积大会提升雾霾修复速率。

真空堆载预压加载速率对预压期沉降量的影响分析与探讨

以排水固结原理为基础的真空联合堆载预压法,作为加固深厚淤泥层的处理方法,在我国沿海软土地基加固施工中已得到广泛的应用,并取得了良好的工程效果。依据真空堆载预压施工现场监测的数据,从加载速率、孔隙水压力、分层沉降、深层土体水平位移监测几个方面,分析了加载速率对预压期沉降量以及工后沉降的影响。