水平掏土迫降纠倾法机理分析及计算方法

针对水平掏土成孔形成的土条带侧向应力解除,条带边缘会产生剪胀滑移破坏的特征,基于对其破坏模式分析的基础上,运用经典土力学观点,假定土体弹性区与塑性区交界处服从摩尔–库伦准则,认为塑性区土体产生滑移剪切破坏,弹性区土体主要承担上部荷载,服从虎克定律,提出针对水平掏土成孔土压缩变形的计算方法,并应用于建筑物纠偏实例中,对计算结果和工程应用结果比较表明,该方法能够很好计算出掏土临界应力以及掏土孔孔径、土条宽度等相关重要参数,预测附加沉降量,并与实际结果吻合较好,证明了计算方法的正确性和合理性,填补了纠偏设计不能预测沉降量的理论空白,对于建筑物纠偏设计与施工具有较强的指导意义。     

湿陷性黄土地基应力解除法迫降纠倾试验研究

针对湿陷性黄土地基的特点,对倾斜建筑物的缩尺模型进行了应力解除法迫降纠倾的室内试验,分析了影响回倾的主要因素,研究了模型的回倾规律。根据试验结果,给出了应力解除法迫降纠倾开挖深度的取值范围,讨论了应力解除法迫降纠倾技术中地基基础沉降量的估算方法。为在湿陷性黄土地基上倾斜建筑物迫降纠倾提供了参考依据。     

某住宅楼的加固纠偏设计施工监测效果分析

在该倾斜建筑物的加固纠偏工程中,首先,通过设置托换防沉桩限制沉降较大一侧的变形,然后,在沉降较小一侧进行水平掏土纠偏,并根据沉降观测资料及时调整掏土孔的间距、长度和方位,掏土纠偏完成后,及时利用注浆法对掏土孔进行封填处理。沉降观测结果表明,该倾斜建筑物的加固纠偏取得了预期效果。     

某住宅楼倾斜原因分析与处理措施

在分析建筑物产生倾斜原因的基础上,采用调整建筑物荷载重心和斜孔纠偏技术对倾斜建筑物进行纠偏。即将沉降较大一侧的一层地面下土体挖除,改为架空地面;在沉降较小的一侧加荷调整建筑物荷载重心。然后在建筑物沉降较小的一侧成斜向孔,进行应力解除,使其闭合产生沉降,迫使倾斜建筑物逐步回倾。     

应用ADINA模拟应力解除法对湿陷性黄土地基的纠倾效果

在建筑物纠偏技术研究中,依据Mohr-Coulomb破坏准则和土体非线性理论的研究平台,应用ADINA软件,分析了应力解除法的挖槽深度与地基变形之间的关系和挖槽深度与地基应力分布之间的关系。得到挖槽深度与地基变形之间的规律和挖槽深度与地基应力分布之间的规律,找出最佳挖槽深度。确定应力解除法的最佳纠偏挖槽深度在6～7.5 m之间,对建筑物纠偏具有重要指导意义。     

基于灰土垫层掏土的纠倾技术分析及应用

以某6层倾斜住宅楼为研究对象,通过对建筑物灰土垫层掏土迫降纠倾进行缩尺模型试验,分析垫层灰土配比、掏土孔径、孔间距等指标的变化对纠倾效果的影响,总结归纳塌孔破坏规律,得出灰土垫层掏土迫降纠倾的相关技术参数。根据试验结果,采用灰土垫层掏土、桩基加固及刚度软化法综合纠倾加固方案对倾斜建筑物进行迫降纠倾,经过100 d,建筑物倾斜率由8.86‰回倾至1.8‰,满足规范及使用功能要求。     

建筑物纠偏地基应力解除法的有限元分析

本文运用有限元对地基应力解除法纠偏进行了分析 ,通过对五种不同应力解除孔与基础边缘的距离对比分析 ,对地基应力解除法纠偏的定性概念和定量比较进行了数值验证 ,并简要介绍一工程反演实例进行了说明 ,以此来指出地基应力解除法纠偏应力解除孔布置方面应注意的问题。     

武汉某办公楼的纠偏加固综合治理

卸堆载法和掏土应力解除法相结合对武汉市某办公楼进行纠偏,随之用锚杆静压桩对原基础进行加固以满足建筑物加层的需要。实践表明,采用综合的纠偏加固方法可行、有效。     

应力解除法在软土地区纠偏中的应用

应力解除法不同于一般的掏土纠偏法,它是在沉降较小一侧布置应力解除孔排,从中取土并辅以其他促沉措施,解除局部范围内的地基应力。为获得良好的偏效果,该法须在基础整体性及上部结构刚度良好的前提下进行,且设计、施工中均应遵循一定要求,尤其是各阶段的监测至关重要。     

掏土托换技术在软硬不均地基楼房纠偏加固中的应用

应用托换纠偏技术 ,对倾斜建筑物基础沉降多的一侧采用锚杆静压桩方法控制其继续沉降 ,在沉降量少的一侧采用水平掏土法直接从基底掏土迫其沉降回倾 ,在限沉与促沉之间的中部过渡段采用垂直掏土法解除地基应力调整基础均衡沉降。通过几种方法的综合应用 ,成功地解决了软硬不均地基倾斜危楼的纠偏加固问题     

层状地基中隧道开挖对临近既有隧道的影响分析

首次采用弹性层状半空间地基模型,建立了多层地基中隧道开挖对临近既有隧道影响的连续弹性分析方法,改变了过去采用简化分析方法仅能在均质地基中求解此类工程问题的状况。首先,采用Laplace积分变换得到了直角坐标系下单层地基应力和位移的初始函数,在此基础上,运用矩阵递推技术,给出了竖向荷载作用下层状地基中应力和位移的解析表达式并将其作为分析该问题的基本解。然后,采用弹性层状半空间地基模型将既有隧道视为Euler-Bernoulli梁,地基土体连续位移采用弹性层状半空间体系的基本解进行计算,并引入临近隧道开挖引起的土体自由位移场影响建立该问题的连续弹性求解方程,从而可以求得隧道纵向位移和内力。最后,结合离心模型试验和有限元数值模拟算例进行分析,验证了本文方法的有效性。此外,为考察地基土成层性对既有隧道性状的影响,还对几种典型层状地基中的隧道进行了参数分析。成果可为合理制定地下工程施工对临近既有隧道的保护措施提供一定的依据。     

浅层土体加固对倾斜桩竖向承载力影响研究

桩身倾斜可能导致在小于对应于相同条件下竖直桩的极限承载力的荷载下提前发生弯曲破坏,并可在弯曲破坏前产生较大的桩顶水平位移和桩身挠曲。根据某工程现场载荷试验结果,对倾斜桩桩周土体进行浅层加固数值模拟,以研究其改善倾斜桩竖向承载性状的机理。分析结果表明：加固体深度、加固体面积及加固体尺寸均可对加固效果产生影响。加固体对竖向荷载作用下倾斜桩的承载性状的改善体现在对被动区土体强度和压缩性的改善以及约束桩身上部桩体转动和挠曲的作用。进一步研究了加固体压缩性的影响,结果表明：加固体弹性模量越大,加固效果越明显;但随着弹性模量的增大至一定值后,加固效果基本不再变化。     

Theoretical model of the equivalent elastic modulus of a cobblestone–soil matrix for TBM tunneling

Cobblestone–soil mixed ground is a composite comprising cobblestones surrounded by soil. It is typical mixed-face ground encountered during tunnel boring machine (TBM) tunneling, and it may result in cutter wear, jamming of the roller cutterhead, poor TBM performance and cost overruns. The present paper investigates the deformation problem of cobblestone–soil mixed-face ground during TBM excavation. The ground under study is composed of two components (soil matrix and cobblestones) usually firmly bonded together at the interface, and can be regarded as a continuum. Previous studies have proposed many theoretical models for a composite material with two components. Representative models include the parallel model, series model, and effective medium theory model. Nonetheless, these models are limited by their assumptions and preconditions. In the present study, under an assumption of uniform strain, analytical solutions were derived for the equivalent elastic modulus while the cobblestone is assumed to be perfectly spherical or ellipsoidal. Triaxial compression tests were carried out to validate the analytical solutions. The equivalent elastic modulus derived from the triaxial experiments and theoretical models matched rather closely. The analytical solutions are helpful in clarifying the deformation of such ground and enhancing TBM performance.     

被动状态下地埋管线的地基模量

 地下工程基坑、隧道开挖产生的自由土体位移场会引起周边地埋管线(如市政给排水管线、煤气管道等)产生附加变形并受力。基于Winkler地基模型的位移控制分析方法,将自由土体位移作为外部荷载即被动位移施加于管线上,管线与土体的相互作用采用Winkler地基弹簧模拟,弹簧常数一般根据Vesic公式得到。在基于弹性理论的推导中,Vesic公式的前提条件是弹性地基梁置于弹性半空间地表,竖向集中力或弯矩(主动荷载)置于梁的中心位置,这与地埋管线的一定埋深以及位移的施加情况是不一样的。为考虑上述2种因素对Winkler地基模量的影响,进行相应的理论探讨,提出考虑埋深影响的位移作用下地基模量的理论公式,并基于该地基模量进行隧道开挖对邻近地埋管线影响的位移控制理论分析。通过与弹性理论法、离心机试验以及实际工程观测结果的对比,验证该方法的合理性和正确性。     

不同类型地埋管钻孔换热能力对比分析

为完成浅层地热能调查项目,进一步推广其开发利用,天津市建立了土壤源地源热泵试验基地,开凿了80m、120m垂直钻孔以及120m的斜钻孔,回填不同类型的材料,并使用地层热物性测试仪进行现场热响应试验。本文通过对比分析各地埋管钻孔的换热能力,得出深度120m、垂直、双U型以原浆加中粗砂作为回填材料的地埋管钻孔换热效率最高,并对地埋管斜钻孔的合理利用提出建议,为以后的土壤源热泵工程设计提供经验。     

超重力离心模型试验土体弹性波速监测与表征#br#

压电陶瓷传感器在岩土体弹性波速测试方面具有独特的优势,已在常重力工况下得到了较多的应用。文章针对离心机模型试验的超重力环境对弹性波速测试所提出的严苛要求,研发压电弯曲元和压电压缩元传感器及相应的弹性波速测试技术,主要包括传感器微型化和高频响性能设计,电磁屏蔽和防水接地技术,接收信号的快速叠加和带通滤波处理方法,以及时域初达波法确定接收信号到达时间等。在60g离心加速度下开展一组水平黄土场地的超重力模型试验,重现降雨入渗过程中模型场地土体的软化过程,并利用所研发的弯曲元和压缩元实时监测土体的剪切波速和压缩波速。结合TDR技术监测到的土体密实度,获得土体剪切模量、杨氏模量和泊松比等弹性参数随着土体软化的变化过程,实现超重力环境下模型土体弹性参数的实时监测与表征。     

大直径钻孔卸压机理室内及数值试验研究

钻孔卸压能够有效降低巷道上方及其周围岩体弹性能量的积聚,降低区域冲击危险性。因此,对大直径钻孔卸压机理及其合理参数的深入研究具有工程应用价值。通过室内试验研究孔径、孔间距及孔深等参数对试样强度的影响,以及分析不同参数影响下试样破坏形态;同时借助颗粒流PFC研究不同参数条件下试样裂纹扩展形态及裂纹数量。研究表明:裂纹扩展贯通导致的应力释放是钻孔产生卸压作用的根本原因,且孔径、孔深越大,钻孔周围裂纹数量越多,主控裂纹纹路越清晰,钻孔卸压效果越好;同样随着孔间距越小,试样破坏形态由独立型破坏转变为贯通型破坏,试样破坏强度明显降低,卸压效果明显。     

坝上地区预钻孔沉桩桩基承载力异常原因分析

坝上地区某工程采用预钻孔锤击沉桩工艺进行预制桩施工,原体试验发现桩基承载力偏低。经分析,对于短桩,因土体上覆压力较小,极限状态时桩土应力相对较小,不推荐采用统一的土层侧摩阻力,应考虑土层应力状态和埋深的影响,采用美标推荐的理论模型计算桩基承载力理论值。通过对比沉桩锤击数和静载试验成果,发现取土预钻孔影响土层侧摩阻力的发挥,使单桩承载力降低,采用Love位移函数求解弹性区应力场的理论模型能较好解释该现象。取土预钻孔施工应结合地质条件合理选用预钻孔孔径和深度,避免造成桩基承载力的大幅衰减,影响工程安全。     

Independent Reinforced Soil Structure with Pile Foundation—Piled Geo-Wall: An Experimental Study on the Application to Seismic Measure for Embankment—

Our aim in this study was to achieve an independent reinforced soil structure with pile foundation that can be applied to such structures as earth retaining walls and countermeasures against the collapse of embankments or rockfall impact built on narrow construction sites, such as on slopes. In order to confirm the effectiveness of the application of pile foundation to reinforced soil structures by geogrid for improvement of the lateral resistance of the structure and to investigate the interaction between pile and reinforced soil structure, a dynamic centrifuge model test (25 G) was carried out. Two geogrid reinforced soil, one with piles and one without, were used in a countermeasure to reduce the deformation of a road embankment built on a slope in the event of an earthquake, and the effectiveness of the pile foundation to the reinforced soil structure was considered with regard to it affected the road surface. The details and the results of the dynamic centrifuge model test, as well as the interaction between pile and reinforced soil structure are described, and the effectiveness of the application of pile foundation to reinforced soil structure is discussed in this paper.     

隧道开挖对邻近非连续接口地埋管线的影响分析

隧道开挖引起的地面沉降会引起邻近区域地埋管线的附加受力和变形，甚至会引起管线的开裂破坏。将隧道开挖引起的地面沉降效应作为外界条件施加于地埋管线上，基于改进的Winkler地基模型，并采用虚拟节点以考虑管线接口处的力学特性，提出了刚度非连续接口管线在隧道开挖条件下响应的简化理论分析方法。通过与弹性理论法、离心机试验和实际工程对比，验证了该方法的合理性。并通过与层状弹性理论解的对比，得到了该方法在非均质地基中的适用性。参数分析认为忽略管线接口存在的连续管线假设在分析接口地埋管线有不合理处。