基于机器学习-网格搜索优化的砂土液化预测

砂土液化是一种破坏力较强的地震次生灾害,传统的砂土液化判别方法存在一定的局限性。提出两种液化判别方法,第一种是基于新西兰岩土数据库(New Zealand Geotechnical Database,NZGD)中519组静力触探试验数据,建立具有砂土液化预测功能的机器学习模型。首先建立支持向量机(support vector machine,SVM)、随机森林(random forest,RF)、XGboost(eXtreme gradient boosting,XGB)三种机器学习分类模型,运用网格搜索(GridSearchCV)法进行超参数优化后,采用整体精度(overall accuracy,OA)、精确率(P)、召回率(R)、F_(1)值对模型进行性能评估,对历史液化数据进行模型验证并与国内外方法进行结果对比。第二种是基于历史震害数据,采用经验判断法确定的静力触探初判条件。结果表明:随机森林可作为一种具有较强的预测能力的液化判别模型,通过与国内《岩土工程勘察规范》以及国际Olsen方法进行对比,选取要素简便且计算迅速的随机森林能够达到与上述两种权威方法接近的准确性,是一种可实行的液化判别模型;此外,基于历史液化数据库归结出不同烈度下,具备液化埋深限制的锥尖阻力阈值,经数据验证在7烈度区、8烈度区、9烈度区的准确率良好,与《岩土工程勘察规范》进行对比发现有可操作性好、可解释性强、可适用性广等优点。所建立的模型对砂土液化预测具有较强的适用性,静力触探初判条件亦可作为快速液化判别的参考值,两种方法结合可对科学研究和工程建设提供较好的参考价值。

工程地质方法在海上风电场勘察中的应用研究

海上风电场类工程项目需要对海底地层结构、土体物理学参数进行测定,研究过程分析了工程地质方法中孔压静力触探试验原理,介绍了设备调试、数据计算的基本方法。再结合具体的风电场项目,对其14#风机建设位置的海底地层开展试验,有效地确定了地层结构,包括淤泥层、粉质黏土层、粉砂层、中砂层,并且计算出各土层的土体饱和重度、压缩模量、有效内摩擦角和相对密实度。

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。

原位测试在岩土工程勘察中的应用研究

盘锦净水厂岩土工程勘察,通过室内试验与原位测试,对表层软塑粉质黏土层提出准确、合理的物理力学参数。对比分析表明:原位测试能较好反映土的实际状态,得出的承载力及抗剪强度指标较室内试验合理。盘锦地区软土勘察,建议采用标准贯入试验为主,十字板剪切试验、静力触探为辅,多种原位测试应相互对比验证,为类似工程项目建设提供借鉴与参考。

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。

基于静力触探+面波勘探技术的岩土体空间变异性表征方法研究

文章利用静力触探+面波勘探技术来分析表征岩土空间的变异性,从而提高边坡的稳定性和准确性。首先,通过使用12个均匀分布的检波器进行多道面波测试,以获取二维剪切波速数据。然后,应用岩土体参数的概率化反演技术,将二维剖面数据矩阵化,并考虑隐变量之间的相关性。通过递归算法获得隐变量的分布方差,进而得到了岩土体参数的二维剖面。最后,构建高度精确的二维稳定性分析模型,考虑实测剪切波速反演数据的特性。研究结果显示,模型考虑了多种可能的滑面,其中最危险的滑面的安全系数为1.216。此外,应用岩土体参数概率化反演技术,发现摩擦角不确定性对稳定性的影响较小,因此推断边坡在自然状态下是安全的。

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。

基于静力触探试验指标的静钻根植桩承载力计算方法

静钻根植桩因其兼顾高承载性能和绿色环保的优势而逐步在上海地区得到应用。虽然上海市《地基基础设计标准》(DGJ 08-11—2018)已将植入桩工法纳入到预制桩的推荐施工工法中,但并未提出相关的承载力计算细则,给静钻根植桩设计与应用带来了难度与不确定性。借鉴日本植入桩的承载力计算思路,等效为预制桩直径计算侧阻力,结合上海地区估算桩基承载力的经验,以单桥静力触探比贯入阻力为基本参数,引入侧阻力调整系数和扩大头阻力系数分别计算桩侧阻力和端阻力,提出了一种实用的静钻根植桩竖向承载力计算方法。工程实例计算表明,该承载力计算方法具有一定的可靠性,可为上海地区静钻根植桩设计提供参考。

黏土中基于SPT静载试验锤击数能量修正方法

标准贯入试验(SPT)是最广泛使用的原位测试方法之一,但存在在黏土地层中可靠性低、可重复性差以及试验结果单一的缺点。将SPT-N值修正为参考能量水平下(60%锤击系统理论最大势能)的N_(60)方法是提升SPT试验可重复性的有效举措。本文提出了SPT静载试验(SPT-L)测试方法及数据解译方法,提出了黏土地层中基于SPT-L试验的能量传递效率(ERi)计算方法及N_(60)修正方法,研究结果表明:通过SPT-L试验补充测试数据能对SPT-N值进行能量修正;与SPT试验相比SPT-L试验能有效改善试验的可靠性低、可重复性差及测试指标单一的问题。

汽车转向节静载试验及耐久性分析研究

本文针对汽车转向节静载试验及耐久性分析进行了研究。主要对转向节单孔静载和主轴静载试验进行了验证,记录了试验数据并处理了试验结果。通过不同工况下的耐久性试验,处理了各工况试验结果。根据耐久性试验结果,利用渗透探伤方法分析转向节裂纹,观察裂纹长度、深度及裂纹源,分析了转向节裂纹出现的原因并进行了改进。利用试验台架再次进行试验验证,并将有限元仿真预测结果和台架试验结果进行对标分析,分析了仿真与试验结果的差异性。

基于静力触探测试的深基坑工程土体设计参数应用研究

为确定深基坑工程中强度指标和变形参数输入的精确性,以红安恒大文化旅游康养城项目DC02地块岩土工程勘察为研究背景,通过原位测试的方法,各个土层的静力触探数据进行采集,并基于静力触探试验强度指标和变形参数拟合公式对各参数进行计算,并与室内试验结果进行比较。结果表明,静力触探试验得到的粘聚力值与内摩擦角均比室内试验快剪试验得到的粘聚力值和内摩擦角小,室内试验强度指标得到的土压力偏大;针对各土层压缩模量,由静力触探试验和室内固结压缩试验观测得到数值,两者具有显著的线性回归关系。

软土地区静力触探试验影响因素及机理研究

为了探究软土地区静力触探试验影响因素以及作用机理,依托龙锦路东侧、竹林北路北侧地块为背景,使用数值模拟软件对软土地区静力触探试验进行模拟,结果表明:随着内摩擦角增大锥尖阻力与侧摩阻力随之增大,且侧摩阻力所占总贯入阻力增大;粘聚力对锥尖阻力与侧摩阻力的影响相似,随着粘聚力增大锥尖阻力与侧摩阻力逐渐增大,但侧摩阻力所占总贯入阻力比例基本不变;弹性模量逐渐增大时,锥尖阻力、侧摩阻力以及比贯阻力均逐渐增大。

真空预压对连云港徐圩地区软土地基处理效果评价

连云港徐圩地区广泛分布的厚层软土性质极差,真空预压作为处理软土地基比较成熟的方法,工程应用中更多关注的是处理效果是否能够满足设计要求。通过徐圩新区某工程真空预压处理前后,软土的土工试验、十字板剪切试验和静力触探试验数据的对比分析,综合评价地基处理效果。

多桥静力触探在临海深厚层超软土地区工程勘察中的应用与展望

临海深厚层超软土工程性质的评价一直是工程界的难点之一,文章总结了静力触探在深厚软土层场地勘察中的优势,并基于某临海深厚层超软土地区的勘察项目,运用了可量测倾斜度的多桥静力触探设备;验证了多桥静力触探可准确区分填土层与淤泥质土层;建立了本场地淤泥质土层的qc、fs与不同试验条件下抗剪强度的换算关系式;通过类比淤泥质土层的换算关系,得到了吹填填土层更为合理的剪切强度指标建议值。结合静力触探的优势,下一步研究方向之一可放在其替代标准贯入试验作为花岗岩残积土工程性质的判别手段。

静力触探试验在复合地基方案设计中的应用

文中将双桥静力触探试验引入桩基工程地基基础设计,结合滨海片区某建设项目预制管桩复合地基的设计工作,针对国内现行的JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》、TB 10018—2018《铁路工程地质原位测试规程》与European Committee for Standardization(欧标),对采用静力触探试验估算单桩承载力的计算方法及结果进行了对比分析。结果表明,我国采用的两本规范计算结果较为可靠,欧标计算结果偏向于保守。

旁压试验在天津地区确定地基土承载力的修正研究

地基土中旁压试验机理近似于载荷试验,反映出了土体弹塑性体的受力变化特性,通过旁压试验临塑压力pf、极限压力pL两种方式可快速方便地确定承载力特征值。确定承载力特征值过程中选用合理的修正系数λ与安全系数K值,能够保证旁压试验结果应用的准确性及适用性。现通过与土工试验、静力触探试验指标查表法确定的承载力数值对比分析,适当调整修正系数λ与安全系数K,得到了较为客观可靠的旁压试验承载力特征值。

静力触探试验在合肥黏性土地层中的应用

以合肥地区肥西县FX202271号地块项目为研究背景,运用静力触探试验方法对场区黏性土进行比贯入阻力测试,对比贯入阻力与内摩擦角、黏聚力、干重度和含水量参数进行关系拟合。结果表明,连续的比贯入阻力曲线可反应地层的变化;比贯入阻力与含水量呈单调非线性降低的趋势,与干重度呈单调非线性增加趋势;贯入阻力与黏聚力、内摩擦角均呈线性增加趋势。

淤积土地基碎石挤密桩处治分析

碎石挤密桩可以起到挤密、排水固结、改善地基土力学性能等作用,有效提高淤积土地基强度和承载能力。结合高速公路淤积土地基处治项目,对碎石挤密桩处治淤积土地基加固效果进行分析。结合工程实际制定处治方案,完工后分别采用动力触探试验和静载荷试验检测地基承载力,发现碎石桩上部2 m深度范围内较松散,通过增设砂垫层进行处治,最终达到了地基承载力的设计要求。

基于支持向量机的双桥静力触探地层自动划分方法

目前,根据双桥静力触探曲线进行地层划分多采用目测经验法和分类图法,目测经验法人为主观性强,并且耗费人力和时间,而分类图法在某些地区适用性不高。为解决此问题,研究了一种基于支持向量机的双桥静力触探地层自动划分方法。以锥尖阻力和侧摩阻力作为输入属性,土类名称作为数据标签,对模型进行训练,将训练好的模型用于土类识别和地层自动划分。应用此方法对天津某地铁工程的双桥静力触探孔进行了地层自动划分,准确率达100%。研究结果表明,基于支持向量机的双桥静力触探地层自动划分方法可以较好进行土类识别和地层划分。