成都地区中等风化泥岩地基承载力取值试验研究

成都地区分布着俗称"川中红层"的中等风化泥岩,规范DB51T5026建议此类泥岩地基承载力特征值fa按岩石单轴抗压强度frk折减法确定,建议取值500～1000 kPa,而实践证明计算方法合宜性差且建议值偏低,但是更为合理的取值研究至今鲜有突破.通过对24个场地约100个原位平板载荷试验与同条件岩石单轴抗压强度试验工程...     

基于岩基载荷试验成果对岩石地基承载力特征值计算式的讨论

针对岩基载荷试验获得的岩石地基承载力特征值远高于《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)计算值的情况,分析了造成偏差较大的原因,提出了解决方法,并结合工程实例验证了解决方法的合理性、经济性和安全性。研究结果表明,造成岩石地基承载力特征值的岩基载荷试验值大于计算值的主要原因是地基规范中计算式未考虑岩体围压效应提高系数,该系数随岩石饱和单轴抗压强度的增大而减小;引入岩体围压效应提高系数修正计算公式,提出重庆地区软质岩、较软岩、硬质岩的岩体围压效应提高系数取值分别为1.5,1.2,1.0;对于岩层胶结程度差、取样困难地层,岩体完整性折减系数应取规范中的低值;对于构造裂隙发育、区域地质较破碎地区,即使定性为较完整地层,岩体完整性折减系数仍不能取高值。     

基于摩尔库伦准则的岩石地基极限承载力研究

由于没有考虑围压,现行规范利用单轴抗压强度确定的岩石地基承载力通常是偏低的。现场岩基载荷试验是目前确定岩石地基极限承载力的可靠方法,但在勘察阶段地基尚未开挖形成,直接进行载荷试验难以实现。岩石三轴压缩试验与岩石地基的实际受力状态相似,利用岩石三轴压缩试验成果,岩石地基的极限承载力是可以确定的。依据莫尔库伦强度准则和广义胡克理论确定岩石地基破坏的临界围压,由此推导出岩石地基极限承载力的理论公式,该公式是岩石地基极限承载力计算的新方法,其物理意义明确,可直接利用室内试验成果进行地基极限承载计算,方便实用,具有一定的工程意义。     

湘北泥质粉砂岩旁压试验及其应用

长沙白垩系-第三系泥质粉砂岩为软质岩石，具有成岩差，易风化崩解等特点。按现行规范评价的承载力同原位测试结果有较大的差异。本文利用旁压试验同岩石单轴抗压强度试验对比，对该类岩石地基承载力的确定进行了研究。     

重庆地区超高层建筑软岩地基承载力取值研究

软岩地基承载力是超高层建筑基础设计关键参数。在现场地质调查的基础上,结合岩石现场和室内试验结果,总结了经验查表法、单轴抗压强度折减法、载荷试验和Bell法确定软岩地基承载力的使用条件,并运用上述方法研究某超高层建筑软岩地基承载力取值。结果表明：单轴抗压强度折减法中折减系数ψ_r取值范围大,导致相同岩石地基承载力差异可达2.5倍,即便采用地方经验,地基承载力的极差也达27%;Bell法计算的地基极限承载力处于载荷试验结果的最小、最大值之间,结果准确性较高,且计算所需要的参数容易获取,当安全系数取3.5时,计算结果能充分反映软岩实际承载性能,在未进行载荷试验的场地可采用此方法计算地基承载力。     

刚性桩复合地基增强体强度设计分析

增强体强度等级是复合地基设计的一个重要参数。增强体强度计算时需确定单桩承载力特征值,而单桩承载力特征值确定应同时满足复合地基承载力和变形要求,并取承载力和变形计算中确定的单桩承载力特征值的较大值作为增强体强度计算的依据;对高粘结强度桩,增强体采用商品混凝土时,桩身强度的确定不应采用混凝土立方体抗压强度平均值fcu,而应采用混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k,即桩身强度计算公式应为fcu,k=4λRa/Ap。按照《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)要求,复合地基工程验收时要求进行单桩静载荷试验,本文分析了静载荷试验中影响单桩承载力的因素,并给出复合地基设计计算时单桩承载力特征值取值的建议。     

CFRP钢管混凝土轴压长柱试验研究

通过18根CFRP钢管混凝土轴压柱和用于对比的6根钢管混凝土轴压柱的承载力试验研究,初步探讨CFRP钢管混凝土轴压柱的受力性能以及CFRP对钢管混凝土轴压柱承载力的提高效果。分析了CFRP约束效应系数和长细比对CFRP钢管混凝土轴压柱承载力的影响。研究结果表明:在本次试验的参数范围内,CFRP可以有效提高钢管混凝土轴压柱的承载力;CFRP对钢管混凝土轴压柱承载力的抬高率近似随着CFRP约束效应系数的增加而增加、随着长细比的增加而减小,当长细比达到某一定值时,提高率为零。并根据试验所得到的长细比影响折减系数引入钢管混凝土的长细比影响折减系数,确定了CFRP钢管混凝土轴压柱承载力的计算方法,与试验结果比较吻合良好。     

红层软岩嵌岩桩端阻力研究

在我国广泛分布的白垩系至第三系泥质粉砂岩是一种软质岩石,具有较大的地基潜力.按现行规范确定的承载力值往往偏低.文章对当前软岩嵌岩桩桩端阻力的确定方法进行了比较,提出了以三轴抗压强度或旁压试验结果作为设计依据的建议.并以"长沙红层"为例,对不同确定方法带来的差异进行了研究,并对岩石湿度、尺寸效应对岩石抗压强度的影响进行了探讨,对同类地区软岩地基的承载力具有推荐价值和指导意义.     

南京江宁某场地泥质粉砂岩载荷试验分析

岩石地基作为建筑物桩基持力层是工程设计的重要参数之一,其直接影响着主体结构的安全性、稳定性及经济性。以南京江宁某工程的岩石单轴抗压强度与现场基岩载荷试验为例,对比分析了南京江宁地区极软岩地基承载力的取值,探讨确定软质岩承载力特征值的合理有效的方法。     

羽纵波速度Vp确定强风化岩石地基承载力特征值fa的方法探讨

确定强风化岩石的地基承载力特征值是一个较复杂的问题。对破碎、极破碎的岩体，用机械和人工都很难取到符合要求的岩块作饱和单轴抗压试验。为此，本人根据长期的工作实践经验，以及收集分析总结都匀地区的工程地质勘察资料，认为在这一地区内，确定强风化岩石的地基承载力特征值可以进行简化，即采用纵波速度（Vp）快速确定其地基承载力特征值（fa）。     

长沙市红层工程性质之分析

长沙市广布红层，岩石软化系数0．04－0．5，当采用室内单轴抗压试验确定其承载力时，因和抗压强度值低于真值，因此折减系数宜取0．40－0．80，或与旁压试验进行对比。     

白垩系泥质粉砂岩岩基强度试验研究

白垩系泥质粉砂岩是一种极软质岩石，具有成岩差、易风化、易崩解等特性。该类岩石以中-微风化为主，软化系数小于0．75，孔隙率、吸水率低，裂隙贯通性差，具有较大的地基潜力。针对长沙地区泥质粉砂岩的这一特殊性，进行了室内单轴抗压试验、岩基载荷试验和高压旁压试验的对比研究。通过试验发现，按现行的《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)确定的地基承载力往往偏低，并对不同规范在该类岩石地基嵌岩桩的设计取值上的差异进行了分析。当采用岩石单轴抗压强度确定地基承载力设计值时，应根据不同嵌岩深径比(hr／d)乘以相应的发挥系数，给出了嵌岩段总阻力的修正公式，得出了比较符合当地实际的结论，给出了工程实例。对同类地区相同桩基的设计、研究具有指导意义。     

红层岩石微观特性与抗压强度关系试验研究

岩石的微观特性对其宏观力学性质具有重要影响,目前关于红层岩石微观结构与抗压强度的定量关系尚缺乏系统的研究。本文对四川屏山县红层岩石取样进行了单轴压缩试验,利用偏光显微镜和扫描电镜对其微观特性进行了观察。通过对红层砂岩、粉砂岩、泥岩的单轴抗压强度和微观特性的试验分析与对比,得出了红层岩石单轴抗压强度与矿物成分、矿物含量、胶结物类型等微观特性之间的一些函数关系。试验结果表明:石英和粘土矿物的含量对红层岩石的单轴抗压强度影响最大。石英含量与红层岩石单轴抗压强度呈现正相关,粘土矿物含量与红层岩石单轴抗压强度呈负相关。当矿物含量基本相同时,岩石内颗粒分布均匀的岩石单轴抗压强度明显高于颗粒分布不均匀的岩石。     

软质岩石地基承载力试验研究

利用改进的深层平板载荷试验装置对岳阳市城区典型的强风化、中风化和微风化软质板岩岩石地基进行8个场地26个试验点的现场岩基载荷试验,得到了相应的p-s,s-lgp和lgp-lgs曲线.试验结果表明:(1) p-s曲线均属缓变型,比例界限载荷不明显,但s-lgp曲线的第二拐点比较明显,可依此确定软质岩石地基的极限承载力;(2) 强风化板岩岩石地基极限承载力较小且离散性极大,相应的最大沉降值较大且变化也大,而中风化板岩岩石地基极限承载力较大且较为稳定,对应的最大沉降值较小且变化也小,是桩基础良好的持力层;(3) 卸载试验所获得的回弹值均较小.由此说明,软质板岩岩石地基在载荷作用下弹性变形阶段很短,其变形一开始就表现出非线性弹塑性特征,因而在对软质板岩岩石地基承载力进行理论计算或数值模拟时,采用非线性弹塑性本构关系更为合适.室内岩石试验结果表明,按岩石饱和单轴抗压强度乘以折减系数确定的岳阳市城区中风化软质岩石地基的承载力远低于岩石地基的实际承载力.根据规范提供的方法进行反算,得出了实际折减系数的建议值.     

不同应力路径下砂岩能耗特征的研究

利用WDT–1500多功能材料试验机对砂岩试样进行定围升轴、卸围升轴及定轴卸围3种应力路径下的三轴试验,对比分析砂岩在这3种应力路径下的能量耗散规律,以及能量与围压、岩样变形之间的关系,从而提出不同应力路径下砂岩破坏点的确定方法。试验结果表明:在不同应力路径下岩石的变形破坏过程中都存在能量耗散与释放,能量的释放使得岩石发生破坏;卸围升轴和定轴卸围下砂岩的耗散能相对于定围升轴较小;耗散能和可释放弹性应变能主要受初始轴压和初始围压的影响,并且在不同变形阶段都有明显的围压效应。     

软土路基粉喷桩承载特性研究

粉喷桩是软土路基处理常用的方法，对某粉喷桩处理的软土路基进行了14根桩的单桩静载试验，由静载试验结果推断出了单桩竖向承载力特征值，并与两种理论方法的计算值进行了比较，结果发现：按桩身强度折减法计算的单桩竖向承载力特征值与试验值相差较大，使用该法时应谨慎；对于按桩周土性能法，桩长位于9．0m-16．7m的粉喷桩，计算结果与试验结果较为接近，而对于短桩（桩长为5．5m），计算值比试验值偏小不少。最后分析了粉喷桩复合地基的地基承载力。     

煤矿深部岩石力学性能试验分析与硬岩巷道快速掘进方法研究

 在RMT–150B岩石力学试验机上进行深部巷道砂岩单轴压缩和不同围压下三轴压缩试验,测得砂岩的力学性质参数。根据岩石应力–应变曲线分析深部岩石的强度和变形特性,岩石抗压强度随围压的增加而提高,围压从10 MPa增加到15 MPa时,抗压强度增幅达到40.3%。深部高应力下,砂岩承载后产生的变形及破坏形态与围压大小密切相关,其主应力差–应变曲线斜率随着围压的增加而明显变陡,破坏荷载增高。依据岩石力学特性,采用分类布孔,掏槽眼宜用直径f42 mm的钻头钻眼,其余的炮眼用直径f32 mm的钻头钻眼,缩短钻眼时间。掏槽眼采用中深孔不同阶微差斜眼掏槽方法,炮眼深度宜采用2.2～2.5 m,有利于巷道的进尺;周边眼采用小直径药卷光面爆破技术,有利于巷道成形。     

三维动静组合加载下岩石力学特性试验初探

 基于对深部岩石承受高地应力并在动力开挖扰动下发生破坏这一问题的科学认识,利用改造的三维霍普金森动静组合加载试验装置,开展三维动静组合加载下砂岩力学特性试验的初步研究。选取3个围压水平(0,5,和10 MPa)和3个典型轴压水平(60,80和100 MPa),开展不同应变率下的三维组合加载试验。研究结果表明,当围压一定,轴压比在0.52～0.87范围内变化时,砂岩的抗压强度都会随着轴压的增大而逐步减小。当轴压一定,围压为5 MPa时砂岩的抗压强度跟无围压情况下差别不大。但是当围压增大到10 MPa,砂岩的抗压强度会有较大提高。本文的研究结果也证明了冲击过程中轴压对砂岩内部的裂纹起催生作用,弱化微元体的承载能力,导致割线模量降低;围压则可以抑制裂纹的萌生和扩展,强化了微元体的承载能力,使得割线模量会增加。研究结果还表明,在本文轴压比范围内,当围压一定时,砂岩单位体积释放能会随着轴压的增大而降低,当常规静载轴压比为0.6～0.7时,转化为吸能状态。在三维动静组合加载下,砂岩会呈现出“单锥”压剪破裂形式。     

长沙国际金融中心岩基承载力试验研究

长沙国际金融中心基岩为白垩系泥质粉砂岩,属极软质岩石,具有较高的承载潜能,按现行《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)确定的地基承载力往往偏低。文章通过室内单轴抗压试验、岩基载荷试验和旁压试验的对比,对该软岩地基承载力的取值进行了系统分析,提出了岩基承载力的取值原则,对同类地区类似岩基承载力取值具有参考价值。     

一种岩石地基承载力的计算方法

基于13个不同岩性的完整性为极破碎—较破碎的岩基载荷板试验结果，提出了一种岩石地基的天然地基承载力特征值的简化计算方法。该方法以剪切波速描述基岩的完整性，以岩石单轴抗压强度描述基岩的软硬程度，承载力计算值与实测值的拟合优度R²可达到0.91。同时，对本文提出的计算方法、Poulos计算方法、《核电厂岩土工程勘察规范》算法以及《建筑地基基础设计规范》经验算法进行了对比分析，分析结果表明，采用本文方法可以充分挖掘岩基承载力的潜力，采用核电规范算法相对较保守，Poulos方法对于剪切波速低于700m/s的基岩可能偏于不安全，而地基基础规范经验算法计算值与实测值相比离散性较大，不利于工程应用。