基于静力触探测试判别天津市西青区砂土地基液化的研究

在砂土或粉土地区,判定地基土液化可能性是岩土工程设计中的一个重要课题。目前,获得高质量原状砂土样不仅取样困难而且试验成本较高,因此,基于静力触探(CPT)的原位测试方法通常用于砂土液化势的评价,但大多判定方法是基于定性研究的基础上,饱和砂土地震液化的定量化研究是一个具有挑战性的研究课题。本文根据现场的静力触探测试成果,采用Robertson法对地基土进行了液化判别分析,并将该静力触探测试成果与标准贯入试验判别方法进行对比分析。根据天津市西青区砂土地基的地震液化的判别结果,证明了该法的优点是人为误差小、精度高。     

静力触探判别砂土液化

为了利用静力触探评价砂土液化势的实际应用,在唐山不同地震烈度地区,进行了一百多次试验。试验结果用统计方法的判别函数进行了分析。在统计中考虑了地下水位、砂层埋深、上复粘性土层厚度、震中距以及贯入阻力五个因素。提出了一个用静力触探判别砂土液化势的实用方法。本法的有效性用海城地震区的试验资料进一步得到证明。     

静力触探在路基砂土液化判别中的应用探讨

运用静力触探与标准贯入试验,对软土路基中砂土夹层进行了液化判别,并对比分析了两种砂土液化的判别数据,指出静力触探作为定性分析可靠性较高,定量分析在统计个数少时,误差较大。     

用静力触探评价饱和砂土的液化势

本文通过标定罐内的静力触探试验和循环三轴液化试验资料的对比,讨论了用静力触探评价饱和砂土液化势的可行性与方法以及影响砂土液化势和静力触探贯入阻力的主要因素,提出了判断砂土液化势的场地液化应力比和修正静力触探贯入阻力之间的相关曲线,并同西特(Seed)和罗伯逊(Robertson)等人建议的曲线作了比较。最后,用地震时场地液化与否的实际资料对其可靠性作了检验。     

基于标贯的国内外砂土液化判别方法

砂土液化判别是场地岩土地震稳定性评价的重要组成部分。国内通常采用规范推荐的基于标准贯入试验的砂土液化判别方法;而欧美、非洲及东南亚大多采用Seed简化法。在对我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中砂土液化判别方法与国外修正的Seed简化法的原理、方法及参数进行分析的基础上,将这2种方法进行比较,进而讨论了2种方法判别结果的差异。对比分析发现:相对于规范法,Seed简化法对于表层地基土偏于安全;但对深层地基土判别,规范法更为保守。     

基于多功能地震波孔压静力触探的唐山地区砂土液化特性再调查试验研究

 鉴于1976年唐山大地震后液化调查手段及液化评价方法研究的局限性,开展液化和非液化区的现场再调查是非常有用的。采用符合国际标准的多功能地震波孔压静力触探(SCPTu)在唐山及其邻近地区进行调查试验,为场地液化再调查提供近似连续的锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔压及剪切波速数据。通过18个试验点的SCPTu、室内试验及历史震害调查资料的综合比较,对各场地现今的液化可能性进行分析,并对国内外常用的几种液化判别方法进行分析研究。国内规范法、国际常用的Robertson确定性方法及Moss概率方法的分析结果均表明,曾经发生过液化的场地现今仍然容易发生液化;基于CPTu的Robertson确定性方法及基于贝叶斯理论的Moss概率方法各有优缺点,均有完善的计算流程,前者在液化后场地沉陷及侧向大变形预测方面具有优势,后者可以给出各试验点的液化概率,进而服务于基于概率的工程抗震评估与设计;由于SCPTu试验技术在国内发展缓慢,现今基于SCPTu的几种国际常用液化评价方法在国内应用较少,也是今后在技术手段突破后急需加深研究的方向。     

基于静力触探的液化势概率估计和判别标准

应用人工神经网络模型和可靠度理论 ,对大量液化和未液化场地的静力触探测量数据进行了分析 ,得到地震时饱和砂类土的极限状态函数和失效概率函数。以这两个函数为基础 ,给出液化势的概率估计方法 ,并结合我国建筑抗震设计规范有关设计地震分组的规定 ,提出了一般工程的具有明确概率的CPT液化判别标准。     

国内外砂土液化判别方法的比较

国内外判别砂土液化的方法是不同的。在对国标《建筑抗震设计规范》中砂土液化判别方法与国外修正的Seed判别法的原理、方法、参数进行分析的基础上,用数值拟合法将Seed公式作了简化,使其可与前者进行比较,进而讨论了不同影响因素下两种方法的差异。可以看出:土体埋深、地下水位埋深以及地震烈度对两种方法中的锤击数临界值都有不同影响。由于这些差异的存在,用不同方法判别砂土液化可能性时会得出不同的、甚至是相反的结果。用工程实例进行了对比验算。     

基于静力触探的不同压力段土体压缩模量确定方法研究

静力触探技术具有测试资料连续、重复性好、测试速度快、劳动强度低及经济效益高等优点,已在许多国家广泛应用,并在工程勘察中占有重要地位,然而在应用静力触探成果确定土体压缩模量工程化应用方面尚待进一步完善。本文通过开展深层双桥静力触探及其相应点位的土体固结试验,将所得静力触探试验结果与相应点位的不同压力段土体压缩模量进行综合对比分析,归纳总结出适用于天津地区的基于静力触探确定各土性不同压力段土体压缩模量的经验公式,所得研究成果可为相关工程提供参考,并推动静力触探技术工程化应用进程。     

基于径向基函数神经网络模型的砂土液化概率判别方法

以国内外25次大地震中的344组场地液化实测资料为基础,通过径向基函数神经网络模型的训练和检验,分析了修正标准贯入击数N1与饱和砂土抗液化强度之间的非线性关系,建立了饱和砂土液化极限状态曲线或抗液化强度临界曲线经验公式。经统计分析,给出了液化和非液化的概率密度函数以及抗液化安全系数与液化概率之间的经验公式,最后导出了具有概率意义的饱和砂土抗液化强度经验公式。当液化概率水平为50%时,即等价于传统的确定性砂土液化判别,该方法预测液化和非液化的可靠性分别为90.4%和81.2%,具有较高的可靠性。本文提出的砂土液化概率判别方法,使工程场地的砂土液化概率判别如同确定性砂土液化判别一样简单、方便,从而使砂土液化概率判别方法用于工程实践和纳入有关规范成为可能。     

基于小波分析和神经网络的静力触探土类划分

利用小波分析和BP神经网络,建立一种用于基于静力触探数据进行土类划分的神经网络模型。该方法基于实测数据,利用小波分析获得不同土层触探参数的特征值,并用BP神经网络建立特征值与土类之间的映射关系,从而得到BP神经网络分类模型。结果表明,该方法可以有效地进行土类划分。     

三桥静力触探在桩基中的应用研究

 通过研发具有强贯入能力的新型步履式静力触探,使之能够对强风化岩等较硬岩土层进行测试,从而满足端承型桩勘察深度的要求,同时在原有双桥静力触探的基础上增加总贯入力的测试,并称之为三桥静力触探。通过三桥静探试验与钢管桩沉桩试验的对比研究,以整个岩土层作为一个系统考虑,提出一套较精确估算指定桩径和深度下的压桩力,或指定压桩力和桩径下桩入土深度的新方法。并通过三桥静探试验与静载荷试验的对比研究,总结出珠三角地区端承型桩极限承载力的估算新方法,填补了目前规范的空白。以上研究成果表明具有强贯入能力的三桥静力触探能够为桩基础的设计、施工和检测提供非常有用的指导。     

福建沿海地区土层的静力触探参数

通过对福建沿海地区土层静力触探测试成果进行数理统计分析,得到该区软土、粘性土、砂类土静力触探参数的统计值。根据静力触探参数绘制的福建沿海地区土层分类图,可快速确定、划分土类,直接应用于工程实践,从而减少钻探工作量、加快勘察工作进度,对该地区工程建设具有重要的实际意义。     

电阻率静力触探测试技术与分析

 首先,简要回顾土的电阻率理论及影响因素,介绍电阻率静力触探测试技术。然后,在归纳相关文献与基于电阻率静力触探现场试验工作的基础上,对电阻率静力触探所测电阻率与土性变化、探头参数及土的其他特性指标进行对比分析。提供的资料表明,电阻率静力触探作为一种快速、经济、可靠的原位测试工具,在评价土的工程特性和预测一些岩土参数是可行的,尤其适用于软土工程的勘察。最后,讨论应用电阻率静力触探测试技术存在的问题,展望电阻率静力触探的研究与应用前景。     

基于经验的砂土液化灰色关联系统分析与评价

分析了砂土液化的主要影响因素 ,建立了砂土液化的灰色关联系统分析模型。基于经验的基础上 ,运用所建立的模型对具体的砂土液化类型进行了判定 ,评价结果与实际相符合 ,也说明了灰色关联系统分析法对砂土液化的可行性     

电阻率静力触探测试技术与分析

首先,简要回顾土的电阻率理论及影响因素,介绍电阻率静力触探测试技术。然后,在归纳相关文献与基于电阻率静力触探现场试验工作的基础上,对电阻率静力触探所测电阻率与土性变化、探头参数及土的其他特性指标进行对比分析。提供的资料表明,电阻率静力触探作为一种快速、经济、可靠的原位测试工具,在评价土的工程特性和预测一些岩土参数是可行的,尤其适用于软土工程的勘察。最后,讨论应用电阻率静力触探测试技术存在的问题,展望电阻率静力触探的研究与应用前景。     

基于散体介质理论的砂土管涌机制研究

结合小比尺细观模型试验,利用基于散体介质理论的颗粒流方法,考虑流固耦合作用,对砂土管涌的发生发展过程进行模拟.模拟方案跟踪记录管涌发展过程中砂样的孔隙率、流速、颗粒接触数、移动轨迹和流失量等参量的动态变化过程.分析结果表明:管涌发展过程中,随着水头增加,颗粒逐渐流失,砂样孔隙率增大,透水性能发生变化,进而影响系统的流速和水头的反应,揭示管涌发展过程中系统几何特性和水力特性的非线性动态变化过程和相互影响特性;颗粒流失量沿渗流方向呈逐渐减小趋势,管涌发展过程中颗粒移动轨迹随机,渗漏通道形成也具随机性,是复杂水土相互作用的结果.颗粒间接触数的剧烈波动揭示管涌发展过程中细颗粒运动剧烈,与粗骨架颗粒进行不断碰撞、分开,而颗粒的流失基本上不影响整个土体的应力场.模拟结果与有关的模型试验结果较吻合,一定程度上验证了该数值方法应用于大变形和流固耦合问题研究的可行性和合理性,所揭示的结果有益于砂土管涌机制的更深入研究.     

基于数字图像测量系统的砂砾土试样膜嵌入问题研究

利用数字图形测量系统可以定量研究膜嵌入问题。数字图像测量系统可以经过非接触测量方式精确得到试样的体积变化及排水管的体积变化，排水管的体积变化包括试样的体积变化和膜嵌入引起的体积变化。通过对多种砂砾试验材料在不同围压下的等向固结试验，利用平面变形假定，用排水管的体积变化减去试验固结的体积变化之后得到的就是膜嵌入量。根据试验得出的结果，分析了在一定粒径范围内膜嵌入量与其主要影响因素б3，d50之间的关系，改进了膜嵌入量的计算公式；提出了对于含有细颗粒较多的级配砂用d50进行分析不太合理，还应考虑颗粒级配的不均匀系数的影响，或用其他特征粒径的建议。     

基于孔压静力触探的连云港海相黏土的固结和渗透特性研究

针对连云港海相黏土,分别进行室内试验和孔压静力触探原位测试,并通过现场监测资料进行反分析,比较固结参数的差异性。不同方法得到的结果比较表明:孔压静力触探消散试验确定的水平固结系数为(3.0～6.5)×10-3 cm2/s,通常比竖向固结系数高2～4倍;变水头渗透试验得到的水平渗透系数和孔压静力触探测试现场得到的水平渗透系数值一致性很好;反分析得到的水平固结系数值略低于孔压静力触探测试得到的的水平固结系数值。对连云港海相黏土,地基处理设计采用孔压静力触探方法确定的固结参数能很好地符合工程实际。     

桩端刺入的离心机试验研究

采用可视化模型箱,进行桩端刺入离心模型试验。考虑纯砂土、分层介质两种土体情况,研究上覆软弱夹层对桩端刺入的桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥性状及阻力随沉降的发展模式的影响。试验表明:分层介质中达到极限桩端阻力所需的桩端刺入量约为纯砂土中的一半,且当桩土相对位移很小时,桩端附近的土体的横向位移和沿深部方向的影响范围基本形成,桩端砂土有比较明显的椭球孔形扩张态势。