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。     

基于Ps值的软土抗剪强度指标选取研究——以武汉长江Ⅰ级阶地为例

对武汉长江Ⅰ级阶地多个典型基坑工程软土进行静力触探试验以及各种试验条件下的抗剪强度试验,通过500多组试验数据分析了Ps值与抗剪强度指标之间的相关性,得到了回归拟合曲线方程。结果表明,武汉长江Ⅰ级阶地软土抗剪强度指标与Ps值具有较好的相关性。利用Ps值根据拟合曲线方程计算各种试验条件下的抗剪强度指标,同时使用有限元方法建立深基坑三维数值分析模型,通过支护桩水平位移模拟值与实测值的对比分析,得出使用三轴固结不排水抗剪强度指标更符合实测结果。所建立的回归拟合曲线方程为武汉长江Ⅰ级阶地软土抗剪强度指标的获取提供了一个简单易行的方法。     

原位直剪试验在水(船)闸工程中的应用

介绍雁洲水(船)闸工程原位地基土与混凝土底板、复合地基与混凝土底板、搅拌桩体与混凝土底板的现场原位直剪试验和成果分析方法。原位直剪试验不仅为水(船)闸工程抗滑稳定复核计算提供了合理的抗剪强度指标,而且反映出桩间淤泥质土抗剪强度有明显提高。建议软土地区积极推广应用现场原位直剪试验,积累桩间土的原位试验指标,为优化复合地基处理设计提供充分依据。     

非饱和重塑高液限黏土的抗剪强度试验研究

非饱和土广泛分布且非饱和土强度问题日益凸显,而非饱和土力学有关强度理论尚未统一和成熟。非饱和土的抗剪强度是非饱和土土力学的重要组成部分,其强度指标是工程中重要的设计参数。利用TKA非饱和土直剪测试系统对非饱和重塑高液限黏土分别进行脱湿等吸力直剪试验以及吸湿等吸力直剪试验。试验研究表明,非饱和土的抗剪强度随吸力增大而呈非线性增长;提出了简单且适合工程应用的抗剪强度公式;对于同一吸力,土处在脱湿状态的抗剪强度大于其处在吸湿状态下的抗剪强度。     

挤土效应对软土地基的稳定性影响

我国地域辽阔,从沿海到内地,由山区到平原,分布着多种多样的地基土,地质条件十分复杂、差异性明显。在很多地区都存在软土地基,且在沿海、沿江、沿湖等地区尤其突出。软土具有抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小等特点。本文从抗剪强度理论出发,结合VeSiC扩张理论相关解答,推导出由于挤土效应的影响对地基土抗剪强度的表达式。1.抗剪强度参数与抗剪强度增大1.1抗剪强度参数和抗剪强度由于考虑的影响因素、边界条件不一样,试验方法不同,     

南宁市粉细砂层抗剪强度参数取值研究

广西南宁市粉细砂层分布广泛,随着许多大型基础设施建设项目的相继启动,粉细砂抗剪强度的确定对工程有重要意义且势在必行。在南宁市轨道交通深基坑中获取92组原状样进行室内试验,在3个轨道交通深基坑中进行原位试验,同时收集南宁市岩土工程勘察报告中粉细砂经验取值,将试验数据与经验值进行对比分析,结果显示：南宁市粉细砂层抗剪强度比地区经验取值稍低,与现行有效标准取值一致。     

非饱和氯盐渍土抗剪强度特性试验研究

为研究非饱和氯盐渍土的抗剪强度特性,给工程应用提供理论基础,采用人工配置氯盐渍土,进行了室内三轴剪切试验。在定性分析的基础上,定量分析了非饱和氯盐渍土抗剪强度及其指标与含盐量的相互关系。结果表明：试验条件下存在临界含盐量9%,当含盐量小于9%时,非饱和氯盐渍土的抗剪强度及其指标随着含盐量的增加而减小;当含盐量大于9%时,抗剪强度及其指标随着含盐量的增加而增加。     

锦屏一级拱坝岩体抗剪强度参数取值研究

锦屏一级拱坝为世界最高拱坝,也是世界已经建成的最高大坝,地形地质条件极其复杂。通过锦屏一级拱坝岩体抗剪强度试验、试验特征点选取、参数统计方法以及典型滑块稳定计算等多方面的分析,对岩体抗剪强度参数的取值方法进行深入研究。研究结果表明:对坝基岩体抗剪强度参数标准值的取值,国内外不同规范的规定有一定差异;岩体抗剪强度试验曲线上的某些特征点可采用易于确定的特征点经换算后得出;对同一工程,采用不同的抗剪强度参数统计方法,得到的抗剪强度参数会有一定差异,可能造成对坝肩抗滑稳定不一样的评价。研究成果可供类似工程借鉴参考。     

粉煤灰静力抗剪强度特性与设计强度指标选择

本文根据灰坝设计发展现状,系统分析了影响粉煤灰抗剪强度特性因素。其中,相对密度D_r、颗粒级配与构成为主要因素,固结历史与各向异性表现为沉积形态对抗剪强度特性影响。根据粉煤灰抗剪强度特性论述了设计强度指标选择方法、依据及试验与现场之间差异,粉煤灰应变硬化与应变软化三轴试验强度指标取值原则,破坏准则与设计参数选择关系等问题。     

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。     

混凝土坝基面宏观抗剪强度的随机——临界研究

本文从可以反映小尺度力学性质空间变异性的随机场出发，借助现代物理学逾渗(Percolation)临界理论，推导了用有限个小尺度混凝土/岩体胶结面试块抗剪试验结果确定混凝土坝基面宏观抗剪强度的上、下限理论计算公式。研究结果表明，混凝土坝基面宏观抗剪强度在数值上介于小尺度混凝土/岩体胶结面的小值平均值和算术平均值之间。     

深基坑支护结构的时空效应研究

时空效应理论是一套研究软土深基坑参数优化及变形控制的理论,它包括了设计理论、施工控制方法及相应的环境监控方法。该理论综合考虑了地基参数、支护结构力学性能参数、施工工艺参数,并着重考虑了特珠条件下周围环境要求。以可靠而合理地发挥软土自身控制变形的潜力,从而达到控制地层变形的目的。本文介绍了考虑时空效应的软土基坑工程的设计理论和施工方法的特点。     

红黏土地区深基坑变形特性的时空效应研究

为消除地下空间施工安全隐患,针对人为诱导作用下深基坑施工过程中产生的沉降变形问题,研究红黏土地区深基坑施工监测与变形特性的规律。通过在深基坑开挖和拆撑施工过程中对支护结构水平、竖向位移,深层水平位移、内支撑轴力、地下水位和孔隙水压力等进行监测,对高层建筑深基坑变形监测的工作流程、监测方法及监测数据等进行研究。结果表明:特殊的红黏土大型深基坑工程受分步和分阶段开挖作用的综合影响,基坑开挖扰动作用的范围和程度极大不同。伴随基坑开挖力度的加深,基坑坑顶水平位移、竖向沉降位移、周边建筑物沉降位移等均逐步增大,直至基坑开挖至基底后,累积变化数值将稳定于某一具体数值。基坑的开挖导致的周边土体应力释放,同时基坑底部由于上部土体的严重卸荷导致的底部土体产生隆起,致使基坑周围土体进一步向基坑应力损伤方向滑移,为加重地表沉降、水平位移及坑底隆起等不良工程问题的主要原因;孔隙水压力随基坑开挖沿深度基本呈线性变化,时间越长,孔隙水压力值越小,且稳定在某一具体区间内,这与地下水位的补给和基坑底部的土体物理力学参数的规律性变化相关。     

基坑开挖位移及土体水平抗力比例系数的反分析

基坑设计土体参数的正确选取直接影响支护结构的位移和内力计算结果,特别是土体水平抗力比例系数m值对支护结构位移的影响最为显著。结合基坑开挖工程实例,通过材料性状与基坑开挖施工过程的平面有限差分法模拟,模拟计算基坑分布开挖过程结构的水平位移;通过分析诸多土体参数对基坑支护结构水平位移的影响程度,确定杨氏模量作为位移反分析所需获取的参数,构建实测位移与模拟计算位移之间的目标函数,反分析给出各层土的杨氏模量;基于弹性地基梁法推导的m值与杨氏模量的关系,给出反映实际侧向变形特性各层土的m值。研究结果为基坑工程设计参数的合理确定提供了一定理论参考依据,对有效控制基坑位移与变形具有重要的实践意义。     

基于FLAC~(3D)的近海淤泥质地层基坑工程变形研究

针对深厚淤泥质软土基坑变形过大的问题,采用了水泥土搅拌桩与地下连续墙组合支护方案,为了解该支护方案中地下连续墙的变形特征,利用FLAC~(3D)数值模拟软件对深圳地铁十号线地铁停车场深基坑进行分析。结果表明:模拟结果与实测数据拟合较好,预测开挖完成后基坑周围土体最终沉降为22.91 mm,小于警戒值。在水泥土搅拌桩支护条件下,除按原工况1 200 mm厚地连墙条件外,分别模拟了1 100 mm、1 000 mm、900 mm、800 mm、700 mm不同地下连续墙厚度条件下的变形情况,第一层开挖时各条件下土体沉降相差不大。随着开挖的进行,沉降值开始发生变化,土体沉降值最小为47.33 mm,发生在1 100 mm厚条件下,最大为93.85 mm发生在700 mm厚条件下。地下连续墙水平变形最大值均发生在距墙顶15 m处左右。在700 mm条件下变形值最大达到了42.58 mm,1 100 mm条件下最小,其值为25.71 mm。因此,该深基坑工程在水泥土搅拌桩支护成槽条件下,可适当减少地连墙厚度,采用1 100 mm厚地连墙能保证基坑安全的前提下降低造价。     

软土深基坑组合开敞式支护数值模拟与监测分析

以某沿海地区深基坑工程为背景,介绍了软土地区采用分级卸荷、重力挡墙和桩锚组合的开敞式基坑支护型式。通过建立三维有限元模型模拟基坑开挖过程,对比数值模拟和现场监测结果,分析了基坑支护桩水平位移和锚杆力的变化规律。结果表明:支护桩变形和锚杆力的模拟值与监测结果趋势一致,实测结果与预测值的整体偏差在15%以内,基坑工程处于安全稳定状态;三维有限元模型可以较好地考虑基坑在组合支护情况下重力挡墙和空间效应对桩锚结构受力的影响,具有较高的可信度;对于软土基坑,将重力挡墙和桩锚组合,并结合分级卸荷,改变了支护结构上的土压力分布规律,能够有效控制基坑变形,确保支护结构稳定。应用成果可以为同类工程提供参考。     

海中深厚软土地层围护结构反演分析研究

基坑开挖过程中其侧壁变形与围护桩结构内力分布规律一直是基坑工程的研究重点,海中深厚软土基坑工程因复杂的水文地质、工程地质条件,此类问题更为突出。依托澳门大学跨海隧道工程,采用基于BP神经网络的位移反分析法,对软土地层土体关键物理力学参数进行敏感性分析。分析结果表明,内摩擦角、凝聚力、弹性模量均对土体变形具有高敏感性,其中内摩擦角和凝聚力最为敏感。然后利用反演分析得到的目标参数进行了正向数值模拟计算,计算的水平位移、围护结构内力与监测值误差不超过5%,表明基于BP神经网络的位移反分析方法准确有效。     

厂房深基坑土方开挖分析

连江西牛航运枢纽工程厂房基坑开挖最大深度为18.10 m,由于当地地质情况整个基坑开挖难度较大,文中介绍了厂房深基坑土方开挖方法,缩短了工期,确保了厂房深基坑土方开挖的安全,取得明显的经济效益.     

梧州防洪堤堤基的抗剪强度参数分析

对梧州防洪堤堤基土进行了室内直接剪切试验、残余剪、三轴剪切试验、原位剪切试验及计算机模拟试验,通过对滑动带土体及非滑带土体进行计算,证明了原位直接剪切试验结果与实际边坡状态相符.当原位试验方法难以实施时,三轴试验是可靠性较高的试验,结果有利于工程安全.在缺乏原位试验与三轴试验数据时,直接剪切试验与室内直剪残余剪试验结果应适当降低,降低的程度与土质条件等工程状态相关.