软土卸荷时土体强度变化试验研究

以试验为基础 ,探讨了软土地区基坑开挖坑底被动区土体处于卸荷状态时 ,其强度变化的特征及范围 ,结果对分析基坑稳定、变形及确定坑底被动区土体加固范围等具有参考价值。     

基坑降水对坑底土体回弹影响的试验研究

采用逆作法时,深基坑开挖引起的坑底隆起对于地下工程结构会产生显著影响。目前对于深基坑的回弹量计算,都是以基坑开挖卸荷为基本应力路径获取变形模量,并未考虑降水的影响。软土地区深基坑的开挖,特别是深度达20～30 m甚至更深的超深基坑工程,均要涉及到大幅度降低坑内地下水位的问题。应用三轴试验对基坑工程开挖与降水交替作用下开挖区土体的强度与变形性状进行模拟,并与仅考虑基坑开挖作用下被动区土体的强度与变形性状进行比较。结果表明:对超深基坑,降水作用可改善土体的力学性状;大深度降水对基坑总的回弹量有较大影响,能显著减小回弹总量。基于降水对基坑被动区土体强度及变形性状的显著影响,在深基坑工程设计中应考虑实际的应力路径,即进行考虑降水与开挖综合影响的分析。     

深基坑开挖坑底隆起影响因素有限元分析

深基坑工程中由于土体开挖卸荷,导致基坑坑底隆起,其隆起量的大小直接关系到基坑安全和稳定,已越来越受到重视。系统地研究基坑坑底隆起的影响因素并对其进行有限元分析尚不多见。利用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,研究坑底工程桩、坑底被动区加固、地下连续墙插入深度和坑底软土层厚度等对坑底隆起变形的影响,并探讨各隆起变形控制措施的控制效果。最后通过南京某隧道基坑的实测数据,验证了坑底设置工程桩对坑底隆起的控制效果。     

基坑软土强度变化特征及坑底施工安全控制

以试验为基础 ,分析了软土地区深基坑开挖时 ,坑底被动区土体强度变化特征及坑底土体卸荷后滞留对其强度的影响。并结合工程通过分析施工阶段坑底土体暴露及扰动等不利因素对围护墙体安全度的影响 ,提出了应对坑底施工的安全控制 ,其结果对基坑工程的施工具有参考价值     

被动区土体加固对支护桩内力和坑底插入深度的影响

通过计算实例,论述了被动区土体加固对支护桩内力和坑底插入深度的影响,对于基坑支护设计,特别是软土地区的基坑支护设计具有重要的参考价值.     

考虑降水的基坑开挖卸荷对坑底桩的影响

降水与深基坑开挖卸荷是影响坑底工程桩工作性状的重要因素,应用有限元分析软件ABAQUS建立基坑开挖二维模型,综合考虑了降水及卸荷对坑底工程桩的影响,得出如下结论：降水能有效减少开挖引起的工程桩回弹及坑底土体回弹;前期降水增大了桩身轴向压应力而开挖卸荷使桩身拉应力逐渐增大;降水导致地基固结沉降从而使桩侧产生负摩阻力,降水...     

基于多功能CPTU测试的基坑开挖扰动深度确定方法

基坑开挖卸荷扰动区深度的确定是基坑设计的重要指标。现有的关于扰动区深度的确定大都采用室内试验方法,无法反映土体的原位应力状态。基于多功能孔压静力触探(CPTU)原位测试,对南京、无锡、常州3个基坑工程进行开挖前、后的原位测试,分析了开挖卸荷对锥尖阻力qt、侧壁摩阻力fs、摩阻比Rf、电阻率ρ的影响;进一步结合室内卸荷回弹试验,提出了基于原位测试的基坑开挖扰动深度确定方法。结果表明,对于粉土和粉砂地基,开挖卸荷会使锥尖阻力和侧壁摩阻力降低,且随着土体埋深增加,其影响程度逐渐减小;对摩阻比和电阻率影响则较小;基坑开挖扰动区深度为CPTU锥尖阻力qt衰减20%时对应的深度距坑底开挖面的距离。     

悬臂支护中土体加固的影响分析

在软土地区的基坑支护工程中,对于浅基坑常采用在基坑底部加固的方法来减小基坑侧向位移。为了探究坑底加固土体对围护结构的变形和内力影响规律,以弹性支点法为基础建立了悬臂式支护基坑的有限元模型,分析了坑内土体不同加固深度及加固程度对支护结构变形及内力的影响。分析认为,围护结构位移随坑底加固深度增加而逐渐减小,达到一定深度时位移趋于一致,支护结构内力受影响较小;加固程度增大,位移减小,且存在临界加固程度。因此,选择合理的坑内土体的加固深度及程度可以达到安全、经济的目的。     

坑内降水基坑底不同位置土体变形性状的室内试验研究

在分析坑内降水的基坑开挖中坑底土体的应力变化的基础上,对基坑降水与开挖交替作用下坑内不同位置土体的变形性状进行研究,并与仅考虑基坑开挖作用下土体的变形性状进行比较。试验结果表明,分步降水、开挖交替作用下坑底不同位置土体的变形性状相对于仅考虑开挖时均显著改善,其初始卸荷变形模量均明显提高。对于坑底不同位置的土体,降水均能显著减小基坑回弹总量。但由于降水使每开挖步土单元释放的应力加大,分层每开挖步基坑的回弹变形比没有考虑降水时的回弹变形大。模拟靠近地连墙附近土单元应力路径的试验结果表明,降水开挖交替作用下地连墙附近土单元其开挖步的回弹变形明显大于基坑中心的土单元,并且可能导致考虑降水条件下基坑边部土体单元总的回弹变形大于没有降水时的总回弹变形。最后,坑内降水对基坑内土体变形性状、坑底回弹的影响与降水时间、降水深度、土层渗透系数等密切相关。对地下水位以下的超深开挖,应考虑大深度降水对坑内土体力学性状及回弹变形的影响。     

基于多功能CPTU测试的基坑开挖扰动深度确定方法

基坑开挖卸荷扰动区深度的确定是基坑设计的重要指标。现有的关于扰动区深度的确定大都采用室内试验方法,无法反映土体的原位应力状态。基于多功能孔压静力触探(CPTU)原位测试,对南京、无锡、常州3个基坑工程进行开挖前、后的原位测试,分析了开挖卸荷对锥尖阻力q_t、侧壁摩阻力f_s、摩阻比R_f、电阻率ρ的影响;进一步结合室内卸荷回弹试验,提出了基于原位测试的基坑开挖扰动深度确定方法。结果表明,对于粉土和粉砂地基,开挖卸荷会使锥尖阻力和侧壁摩阻力降低,且随着土体埋深增加,其影响程度逐渐减小;对摩阻比和电阻率影响则较小;基坑开挖扰动区深度为CPTU锥尖阻力qt衰减20%时对应的深度距坑底开挖面的距离。     

长时高压K_0固结再冻结黏土的卸围压强度特性

深厚表土层中立井井筒建设普遍采用冻结法,而深部冻土的原位力学特性是影响冻结壁力学特性及其安全稳定性的关键;现有的浅部冻土的试验方法,由于忽略了深、浅部土体固结、应力环境及形成工况的差异,已难以可靠地获得深部土的力学参数。基于"长时高压K_0固结—冻结—恒轴压卸围压"试验模式,通过三轴试验,研究了深部土重塑人工冻结黏土的强度与变形特征,以及固结时间、固结应力的影响规律。结果表明:卸围压路径下冻土试样呈现为黏–弹塑性破坏,固结时间为1~7 d时,其卸围压强度随固结时间的延长增长显著,而单位降温引起的强度增长速率受固结时间的影响不明显;随着固结时间延长至28 d,其卸围压强度受固结时间的影响不明显,但单位降温引起的强度增长速率增加显著;单位降温引起的冻土卸围压强度增长速率不受固结应力影响。     

真空预压法现场试验研究分析

真空预压法的处理深度和加固机理目前还存在一些不同认识,为探索真空预压加固软基的应用效果,特别其加固的有效深度问题,本文通过对实体工程的大量现场试验和理论分析对真空预压加固机理和效果进行了分析和阐述。     

武汉软土的卸荷应力—应变归一化特性研究

因土体卸荷引起的工程问题与一般土工加载问题表现的特性明显不同,目前对土的卸荷应力—应变归一化特性研究并不深入。开展不同固结压力与卸荷比的K0固结剪切试验,探究卸荷条件下软土的变形规律,重点研究卸荷条件下软土的应力—应变归一化特性。结果表明,武汉软土卸荷变形特性与卸荷应力路径以及卸荷比关系密切,其应力—应变关系成双曲线关系,具有较高的非线性与归一化特性,这也使得应用邓肯—张模型去描述土的卸荷特性成为可能,该研究对于改进工程设计计算具有重要意义。     

卸荷对高应力下粘土力学性质的影响

随着地下工程建设规模的深入与扩大,高应力下土体在卸荷状态下的力学特性研究具有越来越重要的意义。通过对重塑粘土试样进行一系列的K0固结后卸除围压或轴压剪切试验,探讨并总结了关于卸荷应力路径下粘性土变形过程与强度变化关系,为工程建设提供可靠依据。     

Effect of vacuum removal on consolidation settlement under a combined vacuum and surcharge preloading

The combined vacuum and surcharge preloading technique is extensively used to accelerate the consolidation process of subsoils. The effect of vacuum pressure is often considered as a loading/unloading cycle of mean effective stress, such that elastic rebound occurs after vacuum removal, which cannot explain the observed postconstruction settlement in the field. In this study, the stress state of subsoils subject to vacuum and surcharge preloading is analyzed and decomposed into two components: (a) geostatic consolidation at a different depth, and (b) loading/unloading in the minor principal stress direction. A series of consolidated drained triaxial tests is conducted to simulate the soil behaviour after vacuum removal. Results show that the contribution of unloading in the minor principal stress direction outweighs the magnitude of elastic rebound after vacuum removal, and hence continued settlement dominates. A field case for highways is provided to further demonstrate the proposed mechanism.     

土体K_0加卸载过程中水平应力变化研究

采用JCY型K0固结仪,对不同密实度的砂土、饱和粉土和饱和粉质黏土进行K0加卸载试验,采用K0加卸载模型对土体加卸载过程中的水平应力σ′h和竖向应力σ′v的关系进行描述,结合土体物理力学特性对K0加卸载模型参数进行探讨。试验结果表明:对于黏性土和非黏性土,土体加载过程中σ′v-σ′h关系为线性,卸载过程中σ′v-σ′h关系为非线性;土体竖向应力σ′v卸荷至零时,土体中的残余水平应力σ′h与土体黏性相关,采用土体的K0加卸载模型可对土体K0加卸载过程中的σ′v-σ′h关系进行良好的描述;土体的K0加卸载模型参数K0(NC)和α与其内摩擦角φ′相关。     

关于砂井地基超载预压的若干问题

本文结合宁波机场、温州机场砂井超载预压等工程,论述了预压荷载下砂井地基固结有限元分析方法,通过室内外试验探讨了正常固结土的次固结变形特性,说明超载预压对减小土的次固结变形和推迟次固结变形的发生有肯定的效果。本文还提出了一种分析超载卸除后地基残余变形的方法,并建议用有效应力面积比来进行超载设计和卸载控制。     

用真空加固软土地基的机制与计算方法

本文结合用真空加固软土地基的实际工程问题,通过固结模型分析了真空对软基的作用机制,明确了土体在负压作用下发生的排水-变形过程与在正压荷载作用下的固结过程是相似的,都是通过孔隙水应力的变化将外荷载传递给土骨架的过程;二者的区别在于孔隙水应力的初始条件与边界条件不同,因此也可以用固结理论进行设计计算。在三轴仪中进行的上样在负压作用下的固结试验验证了这一结论。在计算方法上,本文给出负压作用下一维固结方程的理论解以及二维问题的有限单元分析方法,并与试验或工程实测数据进行了比较。     

某机场高填方跑道超大粒径填料填筑处理方法

针对最大填筑高度40 m的重庆黔江舟白机场大粒径土石混填料高填方,采用强夯法对高填方地基及填筑体进行填筑处理,通过不同的虚铺厚度的现场强夯试验,从而获得强夯工艺和参数,填料的颗粒级配得到极大改善,提高施工效率,降低了工程投资。