泥水盾构泥膜形成时开挖面地层孔压变化规律研究

为保证开挖面的稳定,泥水盾构泥水舱中的泥浆必须在开挖面上形成微透水的泥膜,将部分泥浆压力转化为有效应力,泥浆压力才能平衡地层中的土压力和水压力。目前关于泥膜形成时泥浆压力的转化规律及其影响因素尚不清楚。针对这一问题,在自制的泥浆渗透装置中,以12组不同性质的泥浆开展渗透试验,通过测定泥膜形成过程中地层超静孔隙水应力的变化,并分析影响其分布的因素,明确了泥膜的作用机理。结果表明：随着泥膜的形成,泥浆压力在地层中转化为抵抗地层静水压力的孔压、超静孔隙水应力和抵抗地层土压力的有效应力;超静孔隙水应力在泥膜段迅速降低,在地层深处逐渐趋于稳定;泥浆的密度是影响地层超静孔隙水压力分布规律的主要因素之一,泥浆黏度对其影响较小。这一结果对于泥浆压力的设定和泥浆的配制有重要的指导意义。     

富水地层高层建筑基坑支护方案与防水研究

合理的支护方案和防水膜参数一直是富水地层高层建筑基坑修建中的两个关键问题。以无锡市银河大厦基础工程试验为依托,建立了水压-土压连成作用的"荷载-结构"三维有限元模型,对比了单一方向钢管支撑基坑和十字型钢管支撑基坑这2种不同支护方案的变形特性、力学响应。根据所在地层富水条件,通过防水膜水压性能试验,确定较佳的防水膜厚度为3.5 mm。     

软土地区基坑开挖超静孔隙水压力分布的有限元分析

依托某基坑工程案例,利用ABAQUS有限元软件对软土基坑开挖时的超静孔隙水压力进行有限元分析,研究超静孔隙水压力的分布规律及其对围护结构土压力的影响,结果表明：基坑开挖卸荷会在坑底及周围土体中产生负的超静孔隙水压力,坑底以下区域负的超静孔隙水压力分布较为集中且数值较大,坑外区域数值较小;负超静孔隙水压力的消散会引起挡墙前后有效土压力的减少,墙前减少更快,这对基坑工程是不利的,实际工程中应尽量缩短施工工期;邻近超载作用下会引起基坑负超静孔隙水压力绝对值的减少,这对基坑工程也是不利的。     

富水圆砾地层土压平衡盾构掘进参数优化研究

如今盾构法施工在地铁建设中已得到广泛应用,砂卵石、软土等地层的盾构施工技术日趋成熟,而富水圆砾地层的盾构施工技术研究较匮乏。本文依托南宁轨道交通2号线三十三中~苏卢站盾构掘进区间,对富水圆砾地层段和圆砾泥岩复合地层段土压平衡盾构掘进参数进行对比分析,并对圆砾地层土仓压力取值范围的计算方法进行讨论。研究结果表明,圆砾地层掘进参数波动幅度较小,其中,盾构推力、刀盘扭矩、注浆压力三者存在相似的变化趋势,土仓压力则有所增长。复合地层中掘进参数中盾构推力、刀盘扭矩、注浆压力波动幅度更明显,但土仓压力基本保持稳定。采用Terzaghi松动土压力或静止土压力计算值作为圆砾地层土仓压力取值上限更为合理。三苏区间采用的掘进参数对地表沉降基本控制在5mm以内,对圆砾地层盾构施工具有借鉴意义。     

爆炸引起饱和砂孔压变化规律的室内试验研究

介绍了以雷管作为爆炸动力源,多孔装药爆炸法密实饱和砂的模型试验,实测了饱和砂土体在依次循环爆炸荷载作用下孔隙水压力的增长与消散过程,分析了孔隙水压力的变化规律。试验结果表明,孔隙水压力的增长与消散在沿深度及径向方向上的变化规律具有独特性。同时,对爆炸荷载在饱和砂土体内所引起的液化范围进行了分析,所得结论可为爆炸法处理饱和粉细砂地基的工程设计与理论研究提供参考。     

真空堆载联合预压作用下软土地基位移和孔压变化规律研究

根据实测资料分析了真空堆载联合预压作用下加固区地表沉降、土体侧向位移、孔压、超孔压变化规律,并对孔压消散原因进行微观解释,结果表明:真空预压形成的负压与堆载预压形成的正压二者在加固软土地基的效果上是一致的,场地中心处的沉降要比四周大,用固结度对数配合法推定最终沉降,停泵时的平均固结度达到97%;真空预压阶段土体侧向位移方向是指向加固区内的,而堆载预压阶段是指向加固区外的;开始抽真空后浅层土体孔压消散非常明显,深层土体孔压消散较为缓慢,后期较深土层中孔压才有较大变化;超孔压在抽真空后变为负值,在真空预压阶段绝对值越来越大。     

基于能量法的尾矿土动孔压模型研究

通过应力控制式动三轴不排水循环剪切试验,对饱和尾矿土在循环应力比、轴–径向固结应力比等因素下孔隙水压力与累积能量耗散关系进行研究。研究结果表明孔隙水压力增长与塑性应变累积能量耗散和土体黏滞累积能量耗散密切相关。当循环应力比cR介于0.205~0.238、轴–径向固结应力比cK介于1.0~1.3时,孔隙水压力–能量之间存在临界状态。通过非线性回归分析初步建立了循环应力比和轴–径向固结应力比条件下饱和尾矿土的孔隙水压力能量模型,从变化机理上阐述孔隙水压力的变化规律并消除了周次的不确定性对于孔隙水压力模型的影响,对预测循环荷载作用下饱和土的孔隙水压力具有借鉴意义。     

真空预压机理及超孔压分布规律研究

根据真空预压机理的研究现状及其不足,结合工程实测资料,将真空预压过程按时间分为两个过程,将真空预压的土体分为浅层土体和深层土体两个层次。指出了超孔隙水压力在竖向排水体中的分布规律对真空预压过程的影响,并提出一种新的竖向排水体中超孔隙水压力分布规律。     

渗透诱发固结中超孔隙水压力的变化规律试验研究

以Gibson一维大变形固结理论为基础,对建立的拉格朗日坐标系表示的以超孔隙水压力为控制变量的大变形渗压固结微分方程进行论述。首先推导出有限应变渗压固结理论模型;进而通过渗透诱发固结试验确定理论模型中的待定参数;在此基础上,采用精细积分数值方法得到了超孔隙水压力沿土层相对深度的变化规律以及固结程度的时空变化规律,为软基加固和工程设计提供了科学依据。     

浅谈富水砂层中建筑深大基坑防水措施

通过以"三轴搅拌桩+双重管高压旋喷桩+坑内降水"为止水帷幕体系在南昌市某建筑深大、富水砂层基坑中的应用为例,简要介绍了该止水帷幕体系的设计和施工方法。从施工效果看,该工法应用于深大、富水砂层中的防水防渗基坑工程是成功的,同时它也为类似工程的设计和施工提供了参考。     

论孔隙水压力涉及超孔隙水压力的类型划分与变化

目前,孔隙水压力涉及超孔隙水压力的分类有三个方案。该文对这些分类方案存在的问题进行了分析,提出新的分类方案,并论述了孔隙水压力涉及超孔隙水压力的类型的变化。     

富水砂卵石地层土压平衡盾构带压换刀技术

成都地铁1号线的盾构掘进表明,在砂卵石地层中开挖刀具的磨耗非常严重,平均120～150m需全面更换一次刀具.结合成都地铁1号线盾构3标项目,对浅埋富水砂卵石地层条件下的土压平衡盾构带压换刀技术进行了有益尝试并获得成功,从而形成了相关成套技术.主要包括带压换刀工作气压值的经验计算公式,膨润土泥浆的配合比和制备流程,以及按"到达预定换刀地点前"、"到达时"、"换刀结束后的恢复掘进"三阶段控制的施工工艺.     

基坑开挖伴随应力状态改变对土压力的影响

本文对基坑开挖引起地基土应力状态和地下水状态改变给土压力计算所带来的影响进行了分析，提出了应采用侧压减少试验和卸荷试验方法确定的强度指标来计算主、被动土压力，文中还提出了考虑地下水渗流影响的土压力计算方法。     

超孔隙水压力速效排水固结法在沿海地基处理中的应用

结合上海某工程地基处理,分析了沿海地区超孔隙水压力速效排水固结法的可行性,系统研究了其在沿海软土地基中的具体应用。通过试验和方案比选,论证了超孔隙水压力速效排水固结法在该地区的优势,并指出砂垫层铺设、土方回填、施打塑料排水板及强夯施工等应达到的技术要求与措施。检测结果表明,超孔隙水压力速效排水固结法明显地改善了软土层的排水固结过程,达到预期的加固效果,其技术可靠、经济合理、能够缩短工期,可以在沿海软土地区推广。     

承压水富水砂层深基坑围护结构合理嵌固深度研究

以永定路西段快速化改造工程为背景,基于有限元数值模拟方法讨论了承压水砂层深基坑围护结构的嵌固深度问题。计算结果表明:随着围护结构嵌固深度的增加,基坑坑底隆起值和围护结构水平变形值逐渐减小,基坑抗突涌稳定性得到提高;基坑坑角部位存在明显塑性区,有可能导致局部突涌的发生,应对坑角部位土体进行加固。基于计算结果,提出了"围护结构临界嵌固深度"的概念。施工监测结果表明,基坑坑底隆起和围护结构变形均在控制范围内。     

承压水富水砂层深基坑的坑底抗突涌加固措施研究

以江苏省泰州市永定路西段快速化改造工程雨水泵房段深基坑为背景,采用数值模拟方法对富水砂层深基坑的坑底抗突涌加固措施进行了研究。结果表明:增加止水帷幕深度能明显减小坑底隆起并增加抗突涌的稳定性;通过对比分析5种常见坑底加固方式可知,满堂加固在降低坑底隆起及塑性区分布方面效果最好。实际监测数据表明,止水帷幕穿过承压水层,坑底采用满堂加固的方式可以有效减小坑底隆起变形,确保基坑坑底抗突涌的安全。     

透水性混凝土桩施工中超孔隙水压力变化特性试验

为研究透水性混凝土桩施工中产生的超孔隙水压力的变化规律,通过在现场埋设孔隙水压力计的方法,监测并分析了振动沉管法单桩施工过程中及施工后桩周土体的超孔隙水压力随时间、径向距离及深度的变化,并根据监测结果分析了透水性混凝土桩单桩施工对桩周地基的影响。结果表明:对于高地下水位的粉性土地基,桩周土体的超孔隙水压力在沉管结束时达到最大值,之后消散速率较快,完全消散时间较短,且距桩越近,超孔隙水压力的上升与消散速率越快;超孔隙水压力在径向上与深度上大致呈现递减趋势,距桩越近,超孔隙水压力越大;地基土体的液化范围与加固范围的空间分布呈上大下小的漏斗形。提出的适用于透水性混凝土桩的施工工艺可为类似工程的设计与施工提供参考。     

碎石桩处理饱和软弱地基孔隙水压力试验研究

在用碎石桩来处理饱和软弱原地基,其上又有填方土基的情况,对碎石桩施工过程中超孔隙水压力变化的监测是十分必要的。文中对某填方工程中此类情况开展了试验研究。根据实际情况,合理布置各组孔压监测点,对单组、等深度的横纵向孔压的变化进行了研究,分析其变化规律,同时提出了合理的施工控制和建议。在工程应用中取得了较好的效果。