对与基坑工程有关的一些规范的讨论(1)

作者对《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)以及最近改版的一些地方基坑规范中的一些问题进行了系列讨论。本文为第一部分,主要是讨论在基坑设计中应采用什么强度指标。本文作者认为对于粗粒土使用有效应力强度指标;对于黏性土一般采用固结不排水(CU)强度指标较为合理,用不排水(UU)强度指标水土合算计算水土压力符合有效应力原理,但由于cu是随深度增加的,难以准确地计算。UU强度指标在验算坑底隆起和计算超载引起的侧向压力时,是适用的。本文还对一些规范中提出的"在有效压力下预固结的不排水强度指标"提出了质疑,认为对于欠固结土应对其固结不排水强度进行折减;对于"施工挖土速度慢,排水条件好"的基坑,其黏性土应使用有效应力指标,而不是固结不排水强度指标;在软土地基中,计算坑壁地面上的施工超载引起的土压力与验算坑底隆起时,一律用固结不排水强度指标计算土压力和进行稳定分析是错误的。     

微混凝土抗滑模型桩的地震动力弹性反应试验研究

为研究原型钢筋混凝土抗滑桩的加固效果和地震动力反应,采用微混凝土抗滑模型桩制作了高位单排抗滑桩加固边坡模型,进行了动力离心模型试验,测量了地震作用下边坡变形、反应加速度和在较高桩位条件下抗滑桩静动力弯矩等反应规律.结果表明:在地震作用下,微混凝土模型桩在加固边坡模型中有足够的抗弯承载强度,仍处于弹性工作范围内.进一步分析而表明,抗滑桩对周围土体的约束和由此形成的土拱效应使得桩体附近土体的反应加速度略有减小,抗滑桩加固是有效的.     

城市建设中大面积荷载作用的影响深度探讨

随着工程建设规模的扩大,围海造地、码头堆场、堆载预压等填方工程的面积越来越大,它们都属于大面积荷载问题。在城市建设中,建筑物荷载的累加效应也具有大面积荷载的性质。通过对城市工程建设与大面积荷载关系的揭示,对大面积荷载的特征及其对地面沉降的影响进行初步定义和分析。大面积荷载对变形的影响深度大于一般建筑物的影响深度,但小于按常规方法计算得到的结果。在对发生这种情况的可能原因分析的基础上,对人们所发现的上海地区城市建设与沉降的关系,如建筑密度越大,建筑容积率越高,地面沉降越显著,新区建设较旧城改造沉降效应明显等,给予较好的解释。同时得出,容积率一定的情况下,高层建筑由于密度小,间距大,将会比密集的多层建筑更有利于减小整体地面沉降等结论。有关分析对城市建设规划会有所帮助。     

土的清华弹塑性模型及其发展

 土的清华弹塑性模型具有独特的建模方式。在Drucker假说的基础上,无需其他的附加假设,通过试验资料直接确定塑性势面和塑性势函数,选择适当的硬化参数使屈服函数与塑性势函数一致。通过真三轴试验及平面应变试验,利用该模型的建模方法,在π平面上确定了一种双圆弧的屈服轨迹,从而建立了该模型的三维形式,提出了相应的流动规则表达式;在小浪底堆石料的三轴湿化试验基础上,发现湿化应变作为一种塑性应变与通过该点的屈服面正交,因而只需分别确定干土与饱和土的清华弹塑性模型的参数,同时进行各向等压条件下的湿化试验,测量其湿化体应变,就可以计算出在任意应力状态下浸水湿化的应力应变全过程;与湿化的清华模型相似,进行了不同含水率的土的三轴试验,并进行在干土试样中预加冰屑然后在指定应力状态下使其融化均匀增湿的三轴试验,发现屈服函数不变,硬化参数可以表示为塑性应变和含水率的函数,从而绕过了基质吸力这一变量,建立了非饱和土的清华模型,试验表明它可以合理地预测从干试样增湿到其他含水率的应力应变全过程;密实的永定河砂的试验表明,在相同应力状态下,应变硬化段与应变软化段的塑性应变增量的方向是一致的,将硬化参数表示为塑性功的函数,则可以描述土的应变软化,模型试验结果表明了建立的反映应变软化的清华模型可以合理地计算浅基础的荷载沉降关系;将等向硬化改为旋转硬化,就可以计算砂土在减载和循环加载下的应力应变关系。清华弹塑性模型是一个具有很大发展空间的模型。     

旁压试验在计算碎石桩荷载沉降关系中的应用

本文建议用旁压试验及三轴试验结果直接计算碎石桩与加筋碎石桩的荷载沉降关系;用旁压试验结果确定桩周土的模型参数,对碎石桩与加筋碎石桩的应力变形进行了有限元分析计算,并将计算结果与模型试验结果进行了比较。     

从息壤到土工合成材料

据说息壤是一种可以自生自长的土,远古的先民们曾用它防治洪水。对这种传说中的岩土材料进行了考据,根据河狸坝与我国古代的治河工程,指出所谓息壤应当是古代人们利用草、木、竹、石、土创造出来的加筋土,用以拦截阻挡洪水。秦汉时期称为茨防,宋代称为埽工。回顾了我国土工加筋及其在河工中应用的长远历史,指出土工合成材料在保护环境、保护资源和我国经济可持续发展中应用的广阔前景。     

边坡滑动预测的有限元分析

滑坡发生时间的有效预测,将有助于减少滑坡灾害所造成的损失,因此,如何有效预测滑坡的发生时间是坡地地质灾害防灾减灾工作中极为重要的一环。通过非饱和土坡的算例,并结合试验槽试验的试验结果,探讨将边坡稳定分析应用于滑坡发生的时机预测可能面临的问题。结果表明:稳定分析所预测的边坡破坏时间与非饱和土的参数、初始基质吸力场的分布和非饱和土的强度准则关系密切。因此,仍需进一步研究和讨论,以期能更合理的应用稳定分析方法的结果,并作为边坡灾害预警的理论依据。     

不同加载方式下桩的摩阻力的试验研究

室内单桩的渗水力模型试验结果表明,不同的加载部位和加载方向对于桩的侧阻力的大小、分布和发展过程有重要的影响。这对于“反向测桩法”的应用具有重要的参考价值。