真空动力固结联合扩底旋喷桩在饱和软粘土地基加固中的应用研究

针对饱和软粘土的工程特性,首次采用了真空动力固结联合扩底旋喷桩加固饱和软粘土地基问题.并结合江苏某软粘土地基加固工程,在探讨其加固机理的基础上,通过对加固过程的方案设计及现场试验结果的分析和讨论,表明该法能够充分发挥强夯、真空降水及旋喷注浆各自的技术优势;另一方面,该法具有工期短、造价低、预沉降可控、加固效果好等优点.本文研究进一步拓宽了饱和软粘土地基的处理方法,为我国沿海地区软粘土地基处理工程提供了新的途径.     

真空井点降水技术在强夯地基加固中的应用研究

结合上海市某重点工程地基处理项目,针对上部粉质粘土、下部砂质粉土的场地条件,研究了真空井点降水技术在强夯地基加固中的应用。着重分析了真空井点降水技术在降低地下水位、减少浅层土体含水量、加速超静孔隙水压力消散这3方面的作用。     

大面积浅层软弱地基快速处理的试验研究

本文结合上海市某港区工程,对井点降水联合低能量强夯法加固粉细砂和下卧扰动软粘土地基和无填料振冲法加固饱和疏松粉细砂地基两种快速地基处理方法的现场试验进行了介绍.通过对试验中所观测到的大量监测和检测数据进行整理分析,得出一些有意义的结论,为以后类似地基处理提供了参考依据.     

无填料振冲法加固粉细砂地基试验研究及应用

结合上海市某重点工程，基于粉细砂的工程特性，通过改进和革新传统的振冲工艺及施工参数，对级配较差的饱和疏松粉细砂地基采用无填料振冲加固的有效性和相应的工艺参数进行了现场试验研究，并探讨了振冲加固后粉细砂土强度的时间效应问题。试验和大面积地基加固实践证明，只要采用正确的施工工艺和参数，对于饱和疏松粉细砂地基，采用无填料振冲法加固效果显著，加固后粉细砂可以达到中密甚至密实状态。试验和实践为无填料振冲法在同类地基中的推广应用及相应规范的制定或修改提供了一些成功的经验。     

红土镍矿流态化特性的模型试验研究

通过室内小型振动台模型试验,对船载红土镍矿的流态化特性进行了研究。基于数字图像采集和分析,揭示了红土镍矿流态化的演化过程。分析了含水率、加速度等因素对红土镍矿流态化特性的影响以及孔隙水压力和含水率在流态化过程中的变化规律。试验结果表明：水分迁移是造成红土镍矿形成流态化的主要原因;含水率是影响红土镍矿流态化发生的关键因素,建议实际运输中控制与本试验相同的红土镍矿含水率在31.0%以下;加速度大于某一临界值时,加速度对红土镍矿流态化特性才有较大影响。研究对减少红土镍矿在船运过程中流态化风险有重要的意义。     

砂土振冲密实的细观颗粒流模拟

通过引进和开发二维颗粒流程序，采用PFC2D内置的Fishtank函数库和FISH语言，定义了模拟砂粒和振冲棒的颗粒块（clump），建立了模拟砂土地基振冲加固过程的细观颗粒流模型以及相应的边界条件，探讨了振动频率和振冲方向等对加固效果的影响，对振冲密实前后砂样的孔隙率、颗粒排列等细观组构特征进行了研究，并与室内细观模型试验进行了对比。结果表明，颗粒流理论能够较好地揭示砂土振冲密实的宏细观变化，振冲后砂土的孔隙率、颗粒排列定向性和有序性等细观组构变化与其宏观密实具有一定的对应关系。研究成果验证了采用颗粒流理论探索砂土振冲加固的可行性和有效性，并为进一步研究砂土振冲密实宏细观机理提供了一条新的思路。     

细粒含量对饱和砂土液化特性的影响

通过对原状土样进行共振柱和动三轴试验，排除扰动样对原状土体结构性的破坏，研究不同细粒含量对饱和砂土动剪切模量和液化强度的影响。研究结果表明，在细粒含量小于30%时，由于细颗粒赋存于砂颗粒骨架形成的孔隙中，在砂颗粒之间起到类似于“滚珠”的作用，使得饱和砂土的抗液化强度随细颗粒的增加而降低。大于30%时，细颗粒逐渐占据砂颗粒形成的孔隙而起着土体骨架的作用，并和砂颗粒一起承担由循环荷载引起的剪切变形，表现为抗液化强度随细粒含量的增大而增大。     

循环加荷条件下饱和砂土液化细观数值模拟

利用离散单元法中的二维颗粒流方法(particle flow code in 2-dimension,PFC2D),通过对双轴数值试样施加循环等幅应变且控制加荷过程中试样体积(面积)不变的方法,模拟了循环加荷条件下饱和砂土的液化特性。在得到试样液化宏观力学响应的同时,分析了液化过程中内部平均接触数的变化规律。进一步研究了应变幅值、围压对数值试样液化特性的影响,并与室内试验规律进行了对比。结果表明,数值模拟能够定性地反映饱和砂土振动液化的一般规律,数值模拟得到的应变幅值、围压对试样抗液化强度的影响规律符合实际砂土室内试验规律。     

相邻深基坑开挖地下管线保护有限元分析

基于三维有限元,从管线的位移场入手,首次进行相邻深基坑开挖对周围地下管线影响的研究,探讨了基坑被动区加固、管线侧向加固和管线底部加固三种保护管线的方式,分析了三种保护措施下管线的水平、竖向位移的变化,讨论了三种加固方式对管线位移的控制效果,并比较三种加固方式的优缺点,研究表明基坑被动区加固是一种较为合理的管线保护措施.研究成果为设计、施工提供了一定的依据和参考价值.     

砂性土宏细观强夯加固机制的试验研究

 通过自行设计的可视室内强夯模型试验仪,借助于图像跟踪拍摄和数字处理技术,对夯击作用下砂性土密实的宏细观机制进行试验研究,得到不同夯击次数下砂土位移等值线图和动接触应力时程曲线等宏观力学响应;分析夯击后砂土颗粒的定向性和平均配位数等细观特征变化。试验结果表明,砂性土强夯加固的单遍最佳夯击次数宜为8击左右,其加固机制宏观上表现为地面变形不断发展,细观上是一个颗粒从无序排列到定向排列、颗粒与颗粒之间接触数不断增加的过程。研究结果对强夯法的设计与施工具有一定指导意义,也为研究冲击荷载作用下土体宏细观力学响应特性提供一条新的思路。