冲击荷载下层状饱和无粘性土动孔压发展模式研究

为揭示饱和无黏性土层在冲击荷载作用下动孔压发展模式及其受土层条件的影响,基于自主研制的冲击荷载加载台装置,开展了不同土层条件层状饱和土冲击试验,对动孔压发展特征及土体沉降等进行了分析。结果表明:冲击荷载作用下,无粘性饱和土体动孔压发展呈明显两阶段,即瞬态响应和稳态响应阶段,其中稳态响应阶段动孔压发展又经历缓慢下降及快速下降两过程。单层土情形下,饱和砂土在冲击荷载后动孔压发生骤增,随着粒径的增大,动孔压峰值越大,但其消散用时则随粒径的增大而减小;双层土情形下,动孔压稳态响应阶段因上下土层渗透系数变化,在其下层土动孔压下降过程产生明显变化;当含有相对弱透水夹层时,受弱透水层影响,各测点动孔压下降段几乎在同一时刻均出现明显转折平台,使其下降的速率明显变小,且该现象弱透水层以上土体较其下部土体更为显著;含夹层时,试验过程出现明显非均匀分布的“水膜”,最大厚度可达2 cm左右。同时,每次冲击荷载下均伴随明显的土体沉降,随着冲击次数增加,土层沉降变化量逐渐减小。

膨胀土夹软弱层深基坑失稳变形处治

膨胀土属于特殊性岩土,受力与变形复杂。以红河州某膨胀土夹淤泥质软弱层深基坑工程为依托,对基坑施工过程中东北侧出现的局部坍塌失稳变形破坏,通过现场调查,该膨胀土基坑坑底存在软弱淤泥质粉质粘土层,同时,基坑较长时间受水浸泡,是导致基坑坍塌失稳的主要原因,针对性进行了应急处治,并提出在基坑底部增设排桩对坑底补强加固的综合处治方案。方案实施效果良好,有效阻止了支护结构的进一步变形破坏,最终确保了基坑工程的安全。

降雨条件下含软弱夹层土坡的离心模型试验研究

进行了降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的离心模型试验。试验主要研究了降雨条件下坡体的吸力和变形规律,重点分析了软弱夹层对坡体的影响。测量了含软弱夹层黏性土坡的位移和土坡内一点的吸力。试验结果表明由于软弱夹层的遇水软化和高渗透特性,降雨后含软弱夹层黏性土坡在软弱夹层发生滑出。降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的变形可以分为均匀变形、错动阶段和滑坡3个阶段。对降雨过程中的吸力变化与坡体应变变化进行了分析,表明可以通过坡体中各点应变的发展反推出降雨入渗时刻和分布。软弱夹层的存在造成了降雨入渗分布的变化,导致了坡体错动带在该处不再连续,并降低了边坡的稳定性。

基于颗粒元模拟的含软弱夹层类土质边坡变形破坏过程分析

采用基于离散单元法的颗粒元程序,引用平行连接模型,通过数值试验,确定土体细观参数与宏观力学性质的关系,并据此建立含软弱夹层的类土质边坡模型。通过路堑开挖卸荷过程模拟,再现了大变形条件下坡体渐进性破坏的完整过程,并对裂隙的发展演化过程进行实时监测。模拟结果显示,含软弱夹层类土质边坡的破坏过程历经裂隙的形成、扩大、发展直至贯通,最终发生大规模滑移破坏;裂隙从滑坡体前缘和软弱层面开始,范围逐步扩大,呈现典型的类土质边坡的渐进性破坏形式;滑坡发生后,土体结构破坏严重,承载能力大幅下降。边坡滑移过程模拟和最终滑移结果与现场滑坡状况完全吻合,表明该方法适用于类土质边坡变形破坏过程分析及其机理研究。

软弱淤泥质土沉井的桩基保护

对于淤泥质土体,尤其对地质条件复杂、承载力较小的地段沉井施工,如何进行桩基保护,一直是个难题,但通过对下沉方式的科学分析和选择,加强事先预判和过程控制,会取得不错的效果。

堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理——以祖师庙滑坡为例

为了研究堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理,以陕西省岚皋县广泛分布的堆积层-基岩接触面滑坡为研究对象,采用野外调查和数理统计的方法,总结了该类型滑坡的基本特征,并以祖师庙滑坡为例,借助室内试验和数值模拟手段,研究了堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理。结果表明:1)堆积层-基岩接触面滑坡主要发育在坡度为20°~40°、下伏基岩为碎裂状结构的斜坡,多为浅表层滑坡;2)碎石土和堆积层-基岩接触面的内摩擦角随含水量增大而降低,堆积层-基岩接触面是斜坡变形破坏的软弱结构面;3)细颗粒物质的增加降低了堆积层-基岩接触面的内摩擦角,且细颗粒粒径越小,内摩擦角也越小,在饱和状态下降幅度越大;4)因细颗粒物质在堆积层-基岩接触面处聚集造成的强度降低和因水文地质条件改变造成的滑带土饱和是祖师庙滑坡主要的诱发因素。研究结果对揭示堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理和地质灾害防治具有一定的指导意义。

直接加固软弱下卧土层的地基工作性状模型试验研究

高压喷射注浆法可以在软弱下卧土层中直接形成加固桩体对软土地基进行加固。对这种加固方法形成的地基进行了一组模型试验,其中包含了天然地基和加固地基,加固地基中设置了一组3×3的加固桩体,通过对比研究了直接加固软弱下卧土层的地基处理方法对地基工作性状的影响。结果表明:直接加固软弱下卧土层的方法能很好地改善地基的沉降特性,提高地基的承载能力。加固桩体能有效地传递荷载,使加固区软弱土体的压缩量大大减小。随着荷载的增加,加固桩体顶端承担的荷载大体呈线性增加,桩顶轴力表现为角桩最大,边桩次之,中心桩最小。加固桩体上部受负摩阻力作用,下部受正摩阻力作用,桩身最大轴力位于距桩顶25 cm处。加固区的平均桩-土应力比随荷载的增加而减小。

MICP技术对巴东组第三段软弱夹层土体的加固试验研究

三峡库区中三叠系中统巴东组第三段为主要问题地层,易受地下水与雨水的影响而形成软弱夹层,导致土体强度显著下降,影响斜坡稳定性。采用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术对巴东组第三段软弱夹层土体进行了加固试验研究。首先,利用拌和法将制备好的巴氏芽孢杆菌菌液和胶结液加入土体中;然后,采用直剪试验和无侧限抗压试验探究加固前后软弱夹层土体的物理力学性质变化情况;最后结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的分析结果,从微观角度探究了MICP技术对软弱夹层土体的作用机制。结果表明:(1)经MICP技术加固处理后,不同垂直压力下软弱夹层土体的抗剪强度均有效提高,土体黏聚力提升了63.1%、内摩擦角提升了21.5%,且土体黏聚力增幅大于内摩擦角;(2)经MICP技术加固处理后,软弱夹层土体抗压强度提升了66%,且呈现出脆性破坏特征;(3)MICP技术对软弱夹层土体的作用机制为微生物诱导生成的碳酸钙充填土体内部孔隙且有效胶结相邻土粒,从而改良了岩土体的工程地质性质。

某高层建筑-箱型基础动力响应分析

文章考虑土-结构动力相互作用,利用有限元分析软件ANSYS对地震激励下的某超限高层建筑箱型基础进行了数值模拟,并对其动力响应进行了分析。首先,通过静力分析验证模型的合理性,确保其计算精度,并分别输入地震激励EL-centro波、Kobe波和上海人工波,分析箱型基础在不同激励下的层间位移、内力变化。结果表明:在不同的地震波作用下,箱基整体呈现出剪切变形模式,层间位移以底层为最大,轴力、剪力和弯矩也均是底层柱最大,因而箱基底层视为薄弱层;顶层由于围岩性质、上部结构嵌固以及地震耦合效应的影响,也容易成为薄弱部位;在地基-箱型基础-上部结构共同作用体系中,上部结构的刚度以及周围土体的约束,使箱基的整体性得到了极大提升,从而在设计地震加速度作用下其各个部位都能够处于正常工作的弹性阶段;箱基的中柱受到地震波耦合作用的影响要显著于边柱。分析结果为今后超限建筑的抗震优化设计提供了一定的理论和设计依据。

浅谈大型沉井在软基中的施工技术

本文以福建大唐宁德电厂一期海水循环冷却水泵系统工程为例,分析大型沉井在软弱土层中施工的难点及关键技术问题。

超长空桩段密集旋挖桩群在软弱土层成孔施工技术

旋挖灌注桩具有成孔速度快,安全性能好和对环境影响较小等优点而被广泛应用,但也具有成孔过程孔壁稳定性较差的缺点。在淤质、粉砂等软弱土层,且桩群设计较密集,桩距过近的情况下,即使采用泥浆护壁,旋挖桩在成孔过程也极易出现塌孔现象。通过南宁市水街中央城一期项目在超长空桩段密集旋挖钻孔灌注桩群在软弱土层成孔施工中,通过采用增强护壁,降低土体侧压力及施工过程的外部荷载、振动等措施,有效解决旋挖桩成孔难题。

夯扩桩的设计应用研究

夯扩桩作为一种经济桩型,即使在今后相当长一段时间内仍具使用价值,但存在该用夯扩桩时工程技术人员却怕用的现象。因此,本文根据作者对大量工程设计与施工实践的积累总结,就夯扩桩的正确设计方法进行了一些分析探讨。强调了夯扩桩设计时应着重注意的一些问题,并针对一些观点提出了见解及分析,以期利于工程设计实践。

钢管注浆地基处理方法的研究与应用

对钢管注浆地基处理技术的发展及原理进行研究,并与其他地基处理方法进行了对比,通过上海某仓库地坪地基处理工程的实际应用,证明钢管注浆对软弱土层地基处理具有良好效果。

重塑膨胀土制样长度对试样密度分布的影响

在对重塑膨胀土裂隙性问题的单元试验研究中,传统的分层制样法易产生"层间薄弱带",从而影响试验结果的准确性。针对这一问题,采用增加制样高度的单层压实制样方法,探讨了制样高度对重塑膨胀土试样密度的影响。试验结果表明:试样密度沿深度方向变化规律类似,均呈现出顶部大、底部小的分布特征;增加制样高度导致试样顶部与底部密度差及密度变化率发生改变;试样密度变化率随深度分布存在拐点,拐点以上部分密度变化率较小,以下部分较大;随着制样高度的增大,拐点位置向试样下部移动;以拐点位置为基础,初步给出了适合本制样方法的制样高度。

具有软弱下卧层地基的桩土共同作用体系实测研究

为了研究桩土共同作用体系的工作机理,对实际工程通过单桩静载试验、基底土压力试验、桩顶反力试验和沉降观测等进行原型现场测试﹒结果表明:在桩土共同作用体系中,在承载方面,地基土的承载能力得以有效发挥,最终能分担28.07%的上部荷载;在变形方面,对结构平均沉降最终能产生比桩更大的影响,土在承载和变形方面的效用均呈现滞后性,桩率先进入工作状态,始终承担绝大部分上部荷载﹒软弱下卧层对沉降的影响体现在沉降速率上,对最终沉降量的影响不显著;结构平均沉降是桩顶变形与地基变形相互协调的结果.

南宁某住宅小区地基处理的工程实践

通过工程实例,介绍了换土垫层加固软弱地基的处理方法及效果.检测结果表明,处理后的地基承载力提高1倍以上,并减少了基础沉降量,调节了沉降差异,降低了成本.

变截面砂桩技术及其工程应用

介绍一种新的地基加固方法——变截面砂桩技术。对该技术的基本原理、设计计算方法和施工工艺进行探讨,明确了该方法的适用范围。通过工程实例,对该方法的实施效果进行分析,说明变截面砂桩技术是一种安全、经济的地基加固方法。

基础有软弱下卧土层时的实用计算方法

根据满足软弱下卧层承载力要求的基底平均压力的最大值的要求 ,提出一种同时考虑持力层及软弱下卧层承载力的实用基础简化计算方法。

浅析复合地基在小高层建筑中的应用

文章通过工程实例对福建省龙岩市新罗区城区岩土层的分布及工程性质特点进行探讨,并分析了岩溶区地基施工时可能遇到的软弱下卧层等问题及采取的措施,对岩溶地区在小高层建筑中采用复合地基结构,即对土洞可采用高压喷射灌浆或CFG处理;对有影响的岩溶空洞应进行填充固化处理。同时,应加强地面渗水的截流、防渗、堵漏等疏导排泄措施,地表水应尽可能采用全封闭,防止地表水渗入,减弱或停止因水流而使土洞产生潜蚀、发育和发展。该经验对龙岩市城区其他类似建筑施工具有一定借鉴作用。

软弱土质在地基处理中的应用

提出了软土、盐渍土地基路基换填处理方案,在实际工程中采用粒料石灰土换填层和土工布、荆笆帘、粒料换填层两种换填层结构处理软土盐渍地基。