堆石坝坝基变形模量试验研究

坝基基础土层的极限承载力、变形模量等工程力学特性是设计和基础开挖中必须解决的重要技术问题.结合山西西龙池下水库坝基覆盖层基础(碎石土)进行了变形模量试验,试验方法为浅层平板静力载荷试验.通过试验,得出了荷载(P)与地基沉降量的关系,并通过计算得到了基础的变形模量.该试验方法的优点是更符合现场的实际变形条件,缺点是历时较长费用较多.     

五河泵站进水闸土层地基承载力特征值的确定方法

地基土浅层平板载荷试验可用于确定浅部地基土层的承压板下应力主要影响范围内的承载力。通过五河泵站进水闸所在土层的地基土浅层平板载荷试验,介绍浅部地基土层承载力特征值的确定方法及实验步骤。     

大型平板载荷试验在九甸峡水利枢纽工程河床深厚覆盖层中的试验研究

九甸峡水利枢纽随着大坝主体工程的开展,结合坝基开挖,在施工阶段对河床深厚覆盖层进行大型平板载荷试验研究。平板载荷试验是在保持地基土的天然状态下,在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载,并观测每级荷载下地基土的变形特征,依此计算地基土的变形模量并预估了坝基的沉降量。     

上硬下软双层地基的非线性沉降分析

以秦皇岛地区地基条件为例，根据当地软土及砂土的载荷试验结果确定出各自的修正切线模量方程，然后按修正切线模量沉降计算法分析了上硬下软双层地基中条形基础的非线性沉降特性，最后对双层地基中条形基础的沉降变形控制设计方法进行了探讨．分析结果表明：硬土持力层及下卧软土层厚度、基础宽度对双层地基的沉降变形特性有显著影响，硬土持力层厚度增加会大幅增加地基的承载力，而软土厚度变化对承载力的影响不明显．与采用压缩模量的修正分层总和法相比，采用修正切线模量法得到的计算结果更加准确．     

平板载荷试验在风力发电工程中的应用

笔者结合某风电场风电机组地基基础设计采用的地基土承载力及变形模量的确定实例,详细介绍平板载荷试验方法和试验数据处理方法,并与采用其他方法得出的数据进行对比分析,总结出现场试验过程中应注意的事项。结果表明,采用平板载荷试验所得的数据更符合实际地基土体的力学特性。该研究成果可为平板载荷试验在类似工程中的应用提供参考。     

佛山市三水区魁岗泵站重建工程地质条件分析

通过对佛山市三水区魁岗泵站重建工程泵站场址的地质钻探,结合现场标准贯入试验、原位十字板剪切试验、原位静力触探试验、土层剪切波速测试等一系列勘察手段,以及类似工程经验,综合提出了岩土层的物理力学参数建议值。对泵站场址和进出水渠、管进行了工程地质评价及建议,其中:泵站建基面承载力较低,高压缩性,厚度变化大,易产生较大沉降和不均匀沉降,需要对下部淤泥质土层进行处理,建议采用桩基础;泵站基坑边坡抗剪强度低,稳定性差,易产生滑移、挤压变形等,且场区地下水位高,西侧为北江大堤,建议对基坑进行支护处理,并对周边建筑物监测。     

大面积填海造地工程桩基性状研究

大规模填海造地工程面临的首要问题是填土本身的沉降,除此之外,填土层下的海相沉积层固结及其带动的填土层变形同样不可忽视,特别是对桩基性状的影响。首先通过现场载荷试验,研究填海造地工程桩基在试验过程中的摩阻力分布、端阻力及荷载-变形特点,然后通过数值方法模拟场地长期变形条件下桩基的工作特性。研究结果表明：场地下卧层变形对桩基长期工作性状影响很大,特别是桩身由承受正摩阻力变为承受负摩阻力,且正摩阻力越大的土层,地基变形后产生越大的负摩阻力。填海工程场地桩基载荷试验结果不能作为桩基设计的唯一依据,应充分考虑场地长期稳定性,并由此确定桩基设计参数。     

覆盖型岩溶土洞泡沫混凝土复合地基模型试验研究

通过建立室内模型,进行了复合地基变形特性研究试验,研究覆盖型岩溶土洞泡沫混凝土复合地基的变形特性。试验设置两种工况共九组试验,探讨在分级荷载作用下不同桩长形成的复合地基的沉降规律,处理前后的土压力变化规律,以及桩土荷载分担比的变化规律。结果表明,当溶洞无充填物时,利用泡沫混凝土进行充填及作竖向增强体桩,桩体与充填体形成整体,与桩间土共同形成复合地基,地基承载力提升明显。若桩长继续增加,承载力没有提高,桩体工作性状接近端承桩。当溶洞被其它软弱土层充填时,桩长越长,承载力越高,但达到一定长度之后承载力提升有限,桩体工作性状接近摩擦桩。试验结果对泡沫混凝土复合地基处理覆盖型岩溶土洞的应用具有参考价值。     

深挖方溢洪道黄土地基承载力取值问题研究

深挖方溢洪道土质地基承载力的选取关系到边墙支挡结构的设计和溢洪道底板的配筋设计,对于溢洪道设计至关重要。本文结合陕西某水库溢洪道消力池的黄土地基工程,分析了几个规范的不同点认为:对于溢洪道边墙这样的支挡结构和底板,由于其受力机理不同于建筑物的整体失稳,不应该进行板宽和挖深校正;同时由于土体的卸荷再加荷模量较加荷模量大得多,而载荷试验由于载荷板尺寸较小,测定的地基承载力只能反映地基土卸荷膨胀区域的值,较实际承载力小。建议对于挖深大于5m的土质地基,在载荷试验测定地基土承载力后,应该比较该值与原上覆土体自重应力,若前者小于后者应该按照后者取值。     

基于响应面和遗传算法的土石坝变形反分析方法

由于尺寸效应、时间效应等原因,用室内试验或工程类比方法获得的参数进行数值计算往往与实测值存在较大偏差,因此用反演分析方法实施位移反分析十分必要。基于响应面法和遗传优化理论,提出了土石坝位移反分析响应面遗传算法,利用堆石料现场平板载荷试验对提出的反分析方法进行了验证分析,结果表明,提出的土石坝位移反分析方法便于操作且效果较好。结合瀑布沟高心墙堆石坝坝体的实测变形特性,将提出的反分析方法应用于变形分析,利用反分析参数计算的坝体变形与实际变形情况吻合较好,说明该方法具有一定的工程实用价值。     

静载荷试验确定复合地基承载力的安全储备研究

未加载充分的现场静载荷试验不能完全反映地基承载力情况,有可能导致复合地基安全储备过高。结合闽东沿海某工程,在静载荷试验未加载充分的情况下,利用灰色模型预测了单桩和复合地基的极限承载力。同时,定义复合地基承载力极限值与按相对变形确定的特征值之比为K,K是一个反映复合地基承载力安全储备的安全系数。通过统计同地区113组复合地基静载荷试验结果,确定了水泥土搅拌桩复合地基的K值。经过验证,K值同样适用于该工程。因此K具有一定地区性,在根据相对变形确定复合地基承载力特征值后,利用K可以一定程度上预测复合地基承载力极限值,从而为较直观认知复合地基的安全储备提供参考。     

预压荷载作用下砂桩复合地基承载力模型试验研究

针对淤泥质土地层沉井基础采用砂桩地基处理后其地基承载力实测值远大于设计值的工程问题,结合砂桩施工过程以及沉井施工工艺,为定量研究附加荷载转换为有效应力压密了地层从而促进地基承载力的提高,根据载荷板试验的要求、最大影响深度以及砂桩置换率,自主设计了可重复利用能施加预压荷载的载荷板模型试验装置,并开展了相关试验研究。结果表明:本套装置利用轨道将模型箱滑入反力架的方法实现了预压后地基承载力测试的反复开展;本套装置可以稳定地施加预压荷载,方便地开展载荷板试验;在置换率为36%的砂桩复合地基在180 kPa预压荷载作用下,埋深0.8 m的桩间土11 d后孔压消散68%;桩间淤泥质土预压固结后地基承载力提高了约58%。对于地基承载力要求较高但容许地基有较大变形的临时工程,砂桩设计可采用该试验装置估算淤泥质土固结后承载力,从而达到减少置换率、节省工程造价的目的。     

永定河园博园水源净化工程地基承载力检测及评定

在工程建设中．经常要遇到需要加固的软弱地基。地基检测作为建筑物地基的质量关对工程施工有着重要作用,是隐蔽工程验收的重要组成部分。在对永定河园博园水源净化工程施工第二标段强夯处理地基的施工质量检测中,为了较为准确检测本工程的地基处理效果,采取了平板载荷试验与动力触探相结合的方法来评价地基的承载力。平板载荷试验能够准确反映地基承载力,而动力触探试验能够较为全面反映整个工程现场的土层处理状况。通过2种方法的结合运用和综合判断,得出地基承栽力符合设计要求的结论。对于强夯处理地基的承载力检测,这种方法不仅快速高效,而且结论可靠。     

砂土中支盘桩抗压性能试验研究

支盘桩轴向受压过程是桩与周围土体相互作用的过程,研究支盘桩桩周土体的变形破坏机理对支盘桩竖向承载力的预测具有重要的意义。通过利用粒子图像测速技术进行了一系列的室内双支盘桩模型试验,对轴向荷载作用下支盘桩桩周土体变形特性进行非介入式测量。试验结果表明,不同相对密度下的荷载－位移曲线存在明显差异,相对密度增大可以大幅度提高双支盘桩竖向承载力并有效减小桩基沉降,密砂中双支盘桩的极限承载力是松砂的两倍以上。试验中发现支盘间距对支盘桩的竖向承载力有显著影响,随着盘间距的增加,支盘桩承载力增大但承载力增长率呈现出逐渐减小的趋势。针对地基土为密实砂土时,双支盘桩的支盘间距宜取盘径的３倍。     

采用小载荷板试验资料推求大型复合地基P—S曲线的方法

经振冲加固处理后的地基为复合地基，该地基由碎石桩和桩间土组成，通过载荷试验可以获得P～S关系曲线（P为荷载，S为沉降量）．经理论论证和多种试验还得出，软粘性土容许承载力与载荷板宽度增大影响不大，而对于砂类土和砾石类土载荷板定度影响明显．基于以上原理分别建立了利用小载荷极试验资料推求各类土的大型复合地基的P～S曲线关系式，求得数值与载荷试验相一致，这样就找到了在中小型工程中可以只作小载荷试验而求出大型复合地基P～S曲线的方法，减少了工作量，节省了投资．     

克孜河渡槽充水载荷试验及结构承载能力评价

为了评价克孜河渡槽结构的承载能力,需开展充水载荷试验。通过实时监测试验加载过程中各梁跨的跨中挠度值和卸载后残余挠度值,分析加载过程中挠度值随荷载的变化规律,确定加载级别与稳荷时间,判断渡槽结构在各级荷载下的工作状态,并引入结构承载能力评价指标结合监测结果对结构承载能力进行评价。结果表明：充水载荷试验分6级进行,稳荷时间30 min即可满足试验要求;结构各梁跨的实测挠度随水荷载增加而增大,在满槽水位时达到最大值,纵梁、左边梁和右边梁最大实测挠度分别为3.40、2.53和2.35 mm,且各级荷载下实测挠度与荷载呈显著的线性关系,线性相关系数均在0.95以上,结构处于线弹性工作状态;结构承载能力评价指标挠度极值、相对残余挠度和挠度校验系数均小于规范限值,并通过与同类工程对比,综合反映出克孜河渡槽结构具有较好的承载能力。     

强夯地基垫层厚度对承载力与变形模量的影响

对江苏省连云港赣榆港区吹填土强夯地基进行了两组现场载荷试验,探讨不同强夯垫层厚度的强夯地基承载力特性。在现场试验基础上,采用有限元法分析垫层厚度对附加应力系数和传递深度的影响,结果表明强夯垫层能有效增大附加应力的扩散作用,明显提高地基承载力,附加应力在2倍板径深度范围内下降到板底应力的6%以下;但地基土屈服后会使附加应力往深层传递。综合数值模拟的结果分析,表明附加应力与自重应力比值为0.2时所确定的计算深度随板底应力水平的增大而增大,不是一个固定值。在此基础上探讨了载荷试验反演的地基变形模量与按垫层厚度的加权模量间的关系,结果表明按厚度加权获得的地基平均模量为载荷试验反演的变形模量的1.2倍。     

邯郸地区水泥搅拌桩复合地基承载力的确定

按相对变形法确定复合地基载荷试验承载力时，相对变形值为一范围，取值标准不同，导致测试结论不同。文章在多项工程试桩资料基础上，考虑到相对变形值与场地土质条件有关，给出了邯郸地区确定水泥搅拌桩复合地基载荷试验承载力的相对变形值，按此值确定的载荷试验承载力比较合理。     

预应力钢筒混凝土管结构变形规律的原型试验研究Ⅱ:外压

PCCP是由混凝土管芯、钢筒、预应力钢丝以及砂浆保护层构成的复合结构,不但承受内水荷载,还有外部土荷载、管体自重与水重、活荷载以及临时堆土等外荷载作用,在外荷载作用下PCCP的变形规律与内荷载的变形规律完全不同。为研究PCCP在极限外荷载作用下的变形规律,在国内外首次采用BOTDA和FBG光纤传感技术,并将光纤在PCCP制造过程中植入钢筒表面,采用三点试验法对内径2.6 m埋置式PCCP原型管进行了外荷载试验,在加载过程中连续测试PCCP各层结构的应变响应。通过深入分析测试数据发现,在三点法试验加载过程中,管体结构各层材料的变形与外荷载正比相关,钢筒外侧管芯混凝土与钢丝的变形协调一致,钢筒内侧管芯混凝土与钢筒的变形基本协调一致。管腰处管芯混凝土外侧和钢丝受拉,管腰处管芯混凝土内侧和钢筒受压,管顶和管底则与之相反,但变形协调规律一致。外荷载原型试验获得了PCCP各层结构受载响应规律,为PCCP结构深层次的基础理论研究和工程应用提供了宝贵的试验资料。