室内吸力量测与上海软土土水特征

0 引 言 土–水特征曲线表征了非饱和土中吸力与含水率或饱和度间的关系,其实质是以含水率形式表示的、与土中吸力变化相关的非饱和土的持水（即储水）能力。土水特征曲线是解释非饱和土工程现象的一项基本的本构关系,它将理论、实验测试与预测方法有机地联系起来[1]。同时,在工程实践中,由于非饱和土的试验研究既费时又费钱,非饱和土的工程性质是通过非饱和土的土水特征曲线与相应的饱和土参数来加以预测[2⁷]。因此,土水特征研究在非饱和土力学研究中,具有重要的作用[8¹0]。 上海地区分布有大量的软土地层。尽管其地下水位埋藏较浅,年平均水位埋深一般为 0.5 0.7 m(上海     

上海地区冻融后暗绿色粉质粘土动本构关系与微结构研究

以上海复兴东路越江隧道江底旁通道冻结施工中的原状和冻融作用后的暗绿色粉质粘土为研究对象,运用CKC循环三轴仪,采用不同的频率来摸拟行车荷载进行室内动三轴试验。通过室内试验得出了特定围压下不同动荷载频率作用下的暗绿色粉质粘土在冻融前后的动应力–动应变关系式,得到了土体的最大动弹性模量、最大动应力及最大动剪切模量随动频率的变化而变化的规律,并在此基础上结合该土体冻结前和冻融后的2000倍微结构电镜扫描图片,进一步对比分析了这种土体冻融后动力特性变化微观机理。试验结果显示该层土体经冻融作用后最大动应力有较大削弱,并且随着动荷载频率的加大冻融后的该土体最大动应力降低愈严重。     

水-土复合堵塞炮眼爆破方法研究

传统的隧道深孔爆破采用纯炮泥堵塞炮眼,炸药的有效能量利用率不高,炸药单耗量大.针对这种情况,提出了一种隧道水-土复合堵塞炮眼爆破方法.该法利用水-土复合代替纯炮泥堵塞炮眼,利用水的不可压缩性和炮泥的堵塞作用,减少冲击波在传播过程中的衰减,相对延长了爆生气体的作用时间,提高了岩石的破碎度和炸药的有效能量利用率,降低了粉尘,节省了炸药.     

打入桩荷载–沉降性状的时间效应分析

关于沉桩结束后打入桩承载力的时效性现象，目前已经开展大量的研究。然而，有关试桩荷载–沉降曲线时效性的模拟方法却鲜见报道。首先，简要分析打入桩时效性的产生机制。然后，基于荷载传递法，提出一种估算沉桩后单桩荷载–沉降性状时效性的新方法。2个量纲一的时间效应系数被加入到传统的荷载传递函数中，以分别描述桩侧摩阻力和桩端阻力随时间的变化。修改后的荷载传递函数可考虑沉桩后任意间歇期的单桩荷载–沉降性状。采用该方法对一个工程实例的打入桩荷载–沉降性状进行验证分析，计算结果与试桩荷载–沉降实测曲线吻合较好。     

组合地层渗流对人工地层冻结法及周围工程环境效应的影响

随着沿海地区越来越多大型跨海、越江工程的出现,人工地层冻结法面临着更加复杂的水文地质环境问题及挑战。依托工程背景,通过典型砂黏组合地层的设计,按照严格相似比,建立了组合地层渗流环境下人工地层冻结法的缩尺模型,分析了软黏土下伏较大渗流砂层的工况下,渗流对上覆冻融敏感软黏土的冻结施工及周围工程环境的影响。试验测定了不同渗流速度下各影响区域内的温度、冻胀力、地表沉降量等参数指标。结果表明下伏砂层渗流速度过大会无法完成冻结,存在临界渗流速度。且渗流工况下软黏土上下冻结帷幕边缘的冻结效果也截然不同,尤其是稳定冻结温度和冻胀力发展模式。渗流直接影响的区域,渗流对软黏土潜热效应的削弱明显,随着渗流速度增大相变平衡时间呈线性减小。综合研究成果为冻结方案优化及施工安全提出了理论性指导意见,并对现场工程可能会遇到的施工质量、隧道安全、环境治理等做出预警建议。     

徐家汇地铁站深基坑降水数值模拟与沉降控制

上海地下水位埋深较浅,地铁站建设大多要采取工程降水措施。以上海地铁 11 号线徐家汇站为例,根据场地工程地质和水文地质条件、地铁站围护结构设计深度和基坑开挖深度,建立地下水渗流数值模型,通过抽水试验反求水文地质参数,结合场地初始条件和边界条件,采用三维有限差分法对基坑降水进行模拟,数值模拟结果与地下水位实际监测数据十分吻合,同时对基坑降水引起的地面沉降进行计算,结果表明基坑周围的地面沉降能够得到有效地控制。     

Penetration grouting reinforcement of sandy gravel

To study the relationship between grouting effect and grouting factors, three factors （seven parameters） directionless pressure and small cycle grouting model experiment on sandy gravel was done, which was designed according to uniform design method. And regressing was applied to analysis of the test data. The two models test results indicate that when the diffusing radius of grout changes from 26 to 51 cm, the grouted sandy gravel compressing strength changes from 2.13 to 12.30 MPa; the relationship between diffusing radius（R） and water cement ratio（m）, permeability coefficient（k）, grouting pressure（p）, grouting time（t） is R=19.953m^0.121k^0.429p^0.412t^0.437; the relationship between compressing strength（P） and porosity（n）, water cement ratio, grouting pressure, grouting time is P =0.984n^0.517m6-1.488p^0.118t^0.031. So the porosity of sandy gravel, the permeability coefficient of sandy gravel, grouting pressure, grouting time, water cement ratio are main factors to influence the grouting effect. The grouting pressure is the main factor to influence grouting diffusing radius, and the water cement ratio is the main factor to influence grouted sandy gravel compressing strength.     

深层土侧向应力的试验研究及新认识

在不同试验室利用多种试验仪对河北省衡水、黄骅等地区埋深500 m以内的多个土样,进行了静止侧压力系数K0试验。试验结果表明:土的静止侧压力系数K0并不总为常数,指出了岩土工程中常用静止侧压力系数公式K0=△σ3/△σ1求侧向应力σ3的适用范围与不足,认为该公式用于垂向应力σ1小于200 kPa时浅部土体求得的侧向应力σ3基本适用,用于垂向应力σ1大于200 kPa的深层土求得的侧向应力σ3则存在一定缺陷,可能引起深部土体工程的不安全隐患或事故。指出了不同类型土的侧向压力σ3与垂向应力σ1存在较好的幂函数相关关系,说明了对相同土样不同试验方法测试侧向应力σ3也有差异,总结出正确求得不同深度土体侧向应力σ3的方法。研究成果可为岩土工程施工与研究提供可靠技术参数。     

地铁列车荷载作用下隧道周围土体的临界动应力比和动应变分析

通过南京地铁三山街站隧道周围淤泥质粉质粘土进行应力控制的循环三轴试验，研究了列车循环荷载作用下淤泥质粉质粘土的动应变发展情况，充分考虑了土体固结状态、固结比、轴向循环压力的大小及频率对动应变的影响．得到了淤泥质粉质粘土的临界动应力比和动应变随振动次数、加载频率和围压及固结状态而变化的规律，对地铁隧道的设计具有重要参考价值。     

软黏土三维水-热-力耦合冻融模型及应用

人工地层冻结法是沿海地区软黏土进行地层加固的一种常见绿色工法,地下空间开挖的大型及复杂化使目前冻结法面临更加复杂的渗流环境。为此,通过分凝冻胀理论刚性冰模型的三维化推广,建立能考虑水分迁移的热-水-力耦合作用冻胀融沉模型,以模拟复杂渗流环境下的人工冻结工程。基于模型使用COMSOL有限元进行模拟,与同尺寸室内模型试验数据进行对比,验证该模型在复杂渗流环境组合地层(软黏土、粉细砂)冻结中的适用性。模拟结果表明：在组合地层条件下,渗流会削减冻结稳定时冻结帷幕的厚度;当速度大于1.2 m/d时,冻结帷幕将不能达到设计厚度;冻结帷幕靠近渗流边界的一侧冻胀力增长缓慢、冻胀力的最大值较低;渗流致使地表产生不均匀沉降,下游区域的沉降量更大。利用已验证模型对组合地层渗流作用下的冻结法施工进行模拟预测,提出结合组合地层渗流因素的隧道安全冻结法分级标准,为冻结法在沿海更复杂渗流环境下的施工安全与预警提供依据。