基于弹性地基梁法的深基坑软土抗剪指标优选

软土地区的岩土抗剪强度指标取值问题一直是深基坑工程设计中的重要研究重点。由于受到复杂水文地质条件的影响,武汉地区深基坑工程面临的软土抗剪强度指标取值问题更为复杂。以武汉市某典型深基坑工程基坑土样为试验对象,以弹性地基梁作为主要理论,研究了武汉地区软土抗剪强度指标取值问题。结论如下:采用弹性地基梁理论可以较好地分析深基坑支护结构内力以及变形;对于武汉地区类似基坑进行支护设计时,采用固结不排水的强度指标是较为合适的;采用基于弹性地基梁理论的天汉软件进行深基坑稳定性分析时,若采用原始试验值,结果是偏于危险的,因此存在一个使得指标选取更符合实际情况的修正系数。     

高应力状态下堆石料工程特性试验研究

通过对堆石料开展高应力状态的静力三轴试验,研究了孔隙率、级配及应力状态对其力学特性指标的影响。试验结果表明:随着堆石料孔隙率的降低以及级配的改善,堆石混合料的力学指标得到明显的提高;堆石料在高应力状态下的抗剪强度指标和本构模型参数均会差异于其在中等应力条件下的抗剪强度指标和本构模型参数;对整理出的"邓肯"模型参数和"南水"双屈服面模型参数分别进行了参数反馈分析,反演分析结果显示,涉及到应力参数的拟合性要明显优于体变参数;母岩岩性好、密度较高的堆石料应力应变曲线呈应变软化性,导致拟合曲线峰值与试验实际破坏峰值会相差较大,宏观表现为模型参数Rf值会较小,而且这种现象随着围压越高越明显。     

冻融循环对软土力学性质的影响分析

为探究冻融循环过程中软土的冻胀融沉规律、力学性质及力学参数特性等,对松花江避暑城战备路工程软土试样进行室内冻融循环试验。通过改变冻融循环次数测定试件体积膨胀与收缩率,并通过室内三轴试验,测得不同冻融循环次数及不同围压条件下的软土抗剪强度。宏观试验数据及微观分析结果表明:软土在冻胀融沉过程中体积变化率随冻融循环次数的增加逐渐增大,6次冻融循环后,土体冻胀率、收缩率基本保持不变,冻胀融沉现象趋于稳定;随着冻融循环次数的增加,软土抗剪强度先增大后减小,且在第6次冻融循环作用下达到最小值,在后续6~15次冻融循环过程中,抗剪强度逐渐增大,且接近冻融循环作用之前的抗剪强度值;冻融循环作用对软土黏聚力c有显著影响,而与内摩擦角φ无相关性。     

南边月河道整治工程边坡抗滑稳定计算分析

灵敏度高、抗剪强度低的软土边坡易受扰动而导致失稳,不管是饱和快剪还是固结快剪试验结果都很难真实反映土体抗剪强度指标.作者采用反算方法,使现状边坡在相对危险工况下采用稳定安全系数为1.0来反演软土层的抗剪强度指标,反演结果处于饱和快剪和固结快剪之间比较合理,为以后类似软土边坡的稳定计算分析起到了借鉴作用.     

基于正交设计的颗粒流模型宏细观参数相关分析——以岩石单轴压缩数值试验为例

分析颗粒流模型中宏细观参数的关系,可为细观参数的匹配提供依据。以平行黏结模型作为基本模型,以单轴压缩数值试验作为宏观参数测试方法,对数值试验进行正交设计,采用多因素方差分析研究细观参数对宏观参数的影响。结果表明：弹性模量E主要受Ec(〖AKE-〗c)影响;泊松比γ主要受kn/ks(〖AKk-〗n/〖AKk-〗s)影响;单轴抗压强度σ_n主要受平行黏结强度参数σ_cn,τ_cs,SD/Mean影响;μ对宏观强度参数没有显著影响,而对宏观变形参数具有一定影响;R_A只对泊松比γ存在一定影响。在此基础上,建立了针对岩石单轴压缩数值试验的细观参数匹配方法。      

软土卸荷强度试验方法探讨及试验研究

通过不同固结、剪切路径,对广州典型软土进行了卸荷抗剪强度试验,试验结果显示,不同的试验方法得到不同抗剪强度参数。不同试验方式下,土样卸荷后的抗剪强度指标都低于加荷下的抗剪强度指标;对基坑工程而言,采用DCU（侧向卸荷三轴试验）更符合实际情况,鉴于该试验方法较难,可采用DGK（先预压固结后卸荷至不同固结压力再进行快剪试验）得到的指标来代替。试验结果还表明：卸荷状态下土体应力应变曲线仍为双曲线形式,且曲线为加工硬化型;在相同的围压下,卸荷强度小于加荷强度;初始切线卸荷模量小于初始切线加荷模量,即用加荷下的加荷模量来代替卸荷下的卸荷模量将会使得工程偏于危险。     

应力路径对软土应力应变关系的影响

海积软土主要由淤泥和淤泥质黏土组成,在基坑的开挖过程中,不同部位的土体其应力路径是不一样的。为了探索应力路径对该地区软土的应力应变关系的影响,通过不同应力路径的三轴试验,对比分析试验成果。结果表明,常规三轴试验试样呈现应变硬化,模拟基坑坑壁开挖卸荷的减压三轴试验呈现应变软化,试验过程中产生负的孔压;不同应力路径对软土的总抗剪强度指标有较大的影响,对有效抗剪强度指标影响不大;在一定的条件下,基坑工程临时性支护设计时,是否可以直接采用有效抗剪强度指标以降低工程造价,还有待进一步探讨。     

粉砂质泥岩常规三轴压缩试验与本构方程研究

针对杭兰高速公路巫山至奉节段巴东组二段(T2b2)粉砂质泥岩地层中挖方高边坡易产生变形破坏的问题，采用TAWA-2000微机控制岩石三轴压力试验机对T2b2粉砂质泥岩进行了常规三轴压缩试验，获取了0~4 MPa围压下岩石的应力-应变全过程曲线。分析了岩石屈服强度、峰值强度以及残余强度与围压之间的关系，得出了岩石峰值抗剪强度参数以及残余抗剪强度参数。依据塑性力学理论，建立了考虑岩石应变软化的双线性弹性-线性软化-残余理想塑性四线性模型，并分段建立了本构方程，确定了各阶段方程的参数，研究成果可为高速公路挖方高边坡的变形破坏分析提供必要的资料。     

沉管砂桩在坝基处理中的应用

河南省出山店水库土坝段跨越淮河Ⅰ级阶地、Ⅱ级阶地及岗地段。Ⅰ级阶地土薄砂厚、土砂间及砂层中夹软土层;Ⅱ级阶地土厚砂薄,土层含水率较高,跨越古河道软土地基,坝基地质条件复杂。坝基主要存在Ⅰ级阶地饱和砂土地震液化问题、坝基软土稳定问题、地基不均匀沉陷问题,采用沉管砂桩地基处理方法处理了多种工程地质问题,并加速了黏性土排水固结沉降,既是沉管砂桩在坝基处理中的应用与扩展,亦为工程坝基处理提供了一种以一化多的设计思路。     

珠三角软土原位测试的工程实践及成果应用效果分析

为了扩大原位测试技术在珠三角软土工程中的应用和验证用十字板剪切试验推算软土的抗剪强度指标计算方法的可行性,以珠海某软土填方边坡和广州南沙某基坑工程中软土原位测试与工程应用为例,开展了原位测试结果与室内指标的对比分析和成果应用效果分析。结果表明:原位测试能较好地反映软土的实际状态,用十字板剪切试验推算的软土抗剪强度参数值大于室内土工试验得到的参数值;在珠三角地区用《港口工程地基规范》( JTS 147-1—2010)中附录J方法推算得到的软土的黏聚力偏大,超出经验范围值,所以尚不宜直接用于工程设计。建议进一步对原位测试数据的应用开展相关理论研究,以扩大应用范围。     

渗漏对武汉地区长江一级阶地地连墙结构基坑影响的离心模型试验研究

武汉地区长江一级阶地是典型的二元结构地层,承压水与长江和汉江贯通,地下水位的变化极易对该区域的基坑工程造成危害,尤其是当基坑地连墙存在渗漏点时。假设承压水位上升导致渗漏点出现渗水或流砂,渗漏点逐渐增大甚至会威胁地连墙稳定,或导致墙外地表下沉。以武汉地区某临江基坑为原型,采用离心模型试验,针对地下水位升高引起地连墙薄弱点出现渗透的问题,研究基坑的变形和稳定性。试验结果表明,当基坑地连墙上部预设薄弱点且承压水位超过地连墙薄弱点时出现渗漏破坏,造成的地连墙外侧地基沉降明显增大,且影响范围大,这与基坑开挖引起的变形规律显著不同。研究成果为武汉地区长江一级阶地受承压水位影响的基坑工程设计和施工提供参考。     

软土中大直径超长群桩位移的实用计算方法

从单桩m法入手,提出了软土中大直径超长群桩位移计算的方法。将单桩分析与承台以及群桩分析结合起来,考虑了底部转角、有效桩长的作用,以及大直径超长群桩受水平力转动所引起的弯曲和压缩的影响。利用Matlab软件,对所推得的公式进行编程,计算验证,讨论了不同桩距和不同桩径时的各种情况。将计算结果代回单桩公式中,可得桩身的位移和应力曲线,整个计算方法成为一个闭合循环的求解过程。以安徽省某长江大桥锚碇基础的群桩为例,选用实际数据进行分析计算,并与三维有限差分法的计算结果进行对比,发现该方法具有较高的实用价值。     

武汉后湖地区土层剪切波速与深度的关系

基于对武汉后湖地区78个地震安全性评价钻孔地层资料及实测剪切波速数据的分析,根据岩土类型和物理状态将岩土体分为11个组别,并运用线性关系、二次多项式关系、幂函数关系等3种经验公式,分别对各土层的剪切波速(V_s)与深度(H)的关系进行回归分析。得到了武汉后湖地区各土层的回归关系式和相关系数,并分析了导致土层拟合优度差异的原因。结果表明,黏土层(可塑-硬塑)、粉砂质黏土层(稍密、中密-密实)、粉细砂层(稍密、中密-密实)等土层拟合优度较高,相关系数范围为0.71~0.95,可供该地区无波速测试的场地参考使用。     

粗颗粒盐渍土大型剪切强度试验研究

对新疆准东地区的粗颗粒盐渍土进行了室内大型剪切实验,研究了粗颗粒盐渍土的剪切破裂面形态、剪应力-位移曲线特征及干密度对抗剪强度指标的影响规律。结果表明:粗颗粒盐渍土剪切破裂面具有明显的高低不平与上下起伏的形态,剪切过程中土颗粒间表现出明显的镶嵌咬合和剪胀特征,使粗颗粒盐渍土表现出一定的黏聚力;粗颗粒盐渍土剪切应力随剪切位移变化的承载过程表现为应变软化类型,具有明显的峰值强度。随着干密度(压实系数)增加,抗剪强度指标显著增加,亦即提高粗颗粒盐渍土压实系数可显著提高地基承载力,具有明显的工程效益。     

多元法处理大型储罐地基

储罐区所处场地位于长江漫滩阶地,原为电厂的粉煤灰堆场.对罐区回填的粉煤灰层采用全场地的低能级强夯处理,然后采用振冲碎石桩处理深部软土,并利用储罐的充水检验进行充水预压,并对预压的全过程进行检测和控制,以达到提高地基强度满足大型储罐设计地基要求的目的.     

A new shear rheological model for a soft interlayer with varying water content

The rheological behavior of a soft interlayer is critical to understanding slope stability, which is closely related to the water content of the soft interlayer. This study used the soft interlayer of the Permian Maokou Formation in Southwest China as an example to perform ring shear creep tests with different water content amounts. The effect of water content on the creep properties of the soft interlayer was analyzed, and a new shear rheological model was established. This research produced several findings. First, the ring shear creep deformation of the soft interlayer samples varied with the water content and the maximum instantaneous shear strain increment occurred near the saturated water content. As the water content increased, the cumulative creep increment of the samples increased. Second, the water content significantly affected the long-term strength of the soft interlayer, which decreased with the increase of water content, exhibiting a negative linear correlation. Third, a constitutive equation for the new rheological model was derived, and through fitting of the ring shear creep test data, the validity and applicability of the constitutive equation were proven. This study has developed an important foundation for studying the long-term deformation characteristics of a soft interlayer with varying water content.     

真空预压土体强度增长计算方法

为了探究在土体强度增长计算中有效应力法和有效固结压力法之间的联系,以某工程真空预压处理软土地基为背景,结合现场监测数据,用有效应力法和有效固结压力法分别计算折减系数η和强度增长率K,并与现场实测的土体强度增长值进行对比,以验证利用真空预压法处理的软土地基土的强度增长规律。结果表明:两种方法计算的η与K均呈一次线性关系,K随η的增加而增加,并且二者随着土体深度的增加有递增趋势。