泥炭土的固结特性试验研究

沉降量大且沉降持续时间长是修建在泥炭土地基上的工程所面临的主要问题,而目前国内外学者对泥炭土固结特性的研究结果不尽一致。鉴于此,本文以云南某高速公路泥炭土路段为依托,参照一般土体的室内土工试验方法,对不同有机质含量的泥炭土进行了基本性质试验和一维蠕变试验。结果表明:有机质含量越高,泥炭土的次固结变形量越大。强泥炭质土和泥炭在不同压力下主固结完成时间较短,且基本不受固结压力的影响,这与淤泥质土的相应规律有较大差别。此外,先期固结压力对强泥炭质土和泥炭的次固结沉降速率有很大的影响,而且当荷载大于先期固结压力时,按照一般土体的试验方法进行一维固结试验所得强泥炭质土、泥炭的e-lgt曲线未出现反弯点。弱泥炭质土可参照一般软粘土的方法用e-lgt曲线确定次固结系数,其次固结系数随压力的变化规律与一般软土的变化规律一致,即次固结系数随固结压力先增大后减小。     

土工袋挡墙振动台模型试验研究

为了分析土工袋挡墙的地震动力响应特征,研制一个叠层剪切模型箱,借此开展土工袋挡墙大型振动台模型试验。结果表明:土工袋挡墙作为一种新型的柔性挡土墙型式,在地震过程中依靠自身变形耗散了大量能量,加速度放大系数随墙高的升高而增大,而随输入地震动峰值加速度的增大而有减小的趋势;土工袋挡墙与墙后填土具有相近的基频与类似的频谱特征,墙体与填土变形基本协调,整个结构的基频随着输入地震动峰值加速度的增大与经受的振动次数增加逐渐减小;土工袋挡墙墙–土间峰值动土压力随着输入地震动峰值加速度的增大呈增大趋势,沿墙高分布近似为"S"型(或称为"双峰型");经受多次振动后土工袋挡墙的累计残余水平位移较小,在0.6 g的输入地震动作用下,最大累计位移仅为墙高的0.29%,表明土工袋挡墙具有良好的抗震性能。     

基于试验与经验的深基坑淤泥质土m值估算研究

以单桩水平静载试验的m值计算公式为基础,引入了当前开挖深度的水土压力与实测地连墙水平位移,并参考基坑支护规程中估算m值的经验公式和反分析结果,提出了针对上海市区淤泥质土层的m值新计算方法,并用实际基坑案例进行了验证,为相似的淤泥质土深基坑支护工程提供了参考。     

动力排水固结法在大面积深厚淤泥软基加固处理中的应用

结合广州南沙泰山石化成品油库区大面积深厚淤泥软土地基加固处理工程,探讨动力排水固结法处理高含水率、大孔隙比淤泥地基的基本原理、设计参数和施工工艺.对不同区域的孔隙水压力、土压力、分层沉降进行监测,利用标准贯入试验、十字板剪切试验、静力触探试验和载荷试验等原位测试手段对施工过程和加固效果进行检测.根据现场试验数据,分析动荷载作用下淤泥质土的孔隙水压力、土压力和土体沉降的发展规律.测试结果表明:土压力变化、土体沉降与孔隙水压力的变化具有很好的相关性,随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度不断提高,工后沉降大大降低,土体达到超固结状态.研究表明,"动静结合,先轻后重,逐级加能,少击多遍,逐层加固"的施工工艺,结合空间网状排水体系(由水平排水体+竖向塑料排水板+土体微裂隙排水系统组成),对处理大面积深厚淤泥质软土地基加固效果明显,土体的物理力学性能大大改善,各项指标均能达到或超过设计要求,该法在地基处理工程中具有良好的应用前景.     

不同位移模式下衡重式路肩墙离心模型试验研究

以某山区公路旧路拓宽改造工程中新建的衡重式路肩挡土墙为原型,设计了墙体在平移(T)、绕墙趾转动(RB)、绕墙顶转动(RT)以及平移与绕墙趾转动复合形式(T+RB)4种位移模式的土工离心模型试验,讨论了挡墙位移模式对墙背土压力和路基填土变形的影响,分析了墙后不同深度土体进入主动状态的进程,试验表明:1位移模式对上墙土压力大小及分布形态基本无影响,但上墙浅层土体在挡墙位移与墙高比值小于0.3%~0.5%时,存在墙–土摩擦引起的土拱效应,使水平土压力系数增大;2由于衡重台的存在,对下墙距衡重台约1/3下墙高度范围的土压力有遮蔽作用,其结果是降低了土压力合力作用点位置;3位移模式对填土沉降有明显影响,在墙体位移最大值相同时,T位移模式的填土沉降明显大于RB和RT位移模式,而RT位移模式,衡重台向下偏转,促进了填土下沉,最终使其填土沉降大于相同位移面积的RB位移模式,也更容易使上墙出现第二破裂面。     

土工袋柔性挡墙位移模式及土压力研究

用土工袋构筑而成的挡土墙具有一定的柔性, 在墙后土压力作用下,墙体能够发生一定的变形, 墙后土压力分布及大小与刚性挡土墙大不相同。设计并进行了土工袋柔性挡土墙模型试验,通过试验观测了墙体的位移模式和墙后填土的破坏模式,研究了土压力沿墙体高度方向及墙体水平方向的分布;运用水平微分单元法推导了主动平衡状态下土工袋柔性挡土墙土压力的计算公式,土压力理论计算值与模型试验实测值基本吻合;进行了模型试验用土工袋层间摩擦试验,建立了土压力与土工袋层间摩擦力的平衡关系式,分析了土压力沿土工袋墙体水平方向的传递规律。     

基坑开挖引起的周边土体三维位移场的简化分析

虽然不少经验方法可以用来计算基坑开挖引起的地表沉降以及围护墙水平位移,但是目前基坑开挖引起的地表以下土体位移场的预测缺乏简单的计算方法,而主要依赖于有限单元法。有限元分析中如何选用合理的参数来准确计算开挖引起的土体位移一直是个难题。在有限单元法的基础上,考虑土体小应变特性,基于芝加哥地区实际基坑工程的实测数据,通过反分析方法确定了能够准确计算基坑开挖引起的土体位移的合理计算参数。利用这些参数较为准确地计算了基坑开挖引起的土体位移,总结了基坑周边土体三维位移场的衰减规律,并由统一表达式来表示,同时结合围护墙水平变形与墙后地表沉降的经验公式,通过二次拟合提出了基坑周边土体三维位移场的简化计算方法。通过与有限元计算结果以及实测结果的对比,验证了该方法的合理性。     

不同冻融模式下淤泥质土力学及微观结构特性研究

通过改进的温控三轴仪,考虑冻融围压、次数和冻结温度组合影响,对淤泥质土开展冻融后固结不排水剪切试验(FC模式)和固结后冻融不固结不排水剪切试验(CF模式),分析上述因素对淤泥质土力学特性的影响,并通过电镜扫描试验揭示冻融围压对其力学特性的影响机制。结果表明：FC模式中,冻融围压会减少冻融后土体内孔隙数量,进而降低冻融对土体强度和模量的弱化作用;而CF模式中,冻融围压使得冻融后土体内孔隙增多,土体融化时土体内超孔压增大且无消散过程,进而加剧了冻融对土体强度和模量的弱化作用;两种模式中,随着冻结温度越低和冻融次数越多,淤泥质土强度弱化效应越明显,土体破坏时的超孔隙水压力越高。淤泥质土力学指标劣化系数随冻融围压、次数和冻结温度的变化规律可用生长函数描述。     

淤泥质土孔隙水压力消散规律

确定土体的孔隙水压力是土力学中一个重要的研究问题。在室内静三轴试验的基础上进行改进,对淤泥质土固结排水过程中孔隙水压力消散特性进行了研究,分析了孔隙水压力系数随固结压力及排水量的变化关系。结果表明：不同加压方式孔隙水压力消散情况并不相同;淤泥质土的孔隙水压力系数不等于1而是小于1,随致密程度加大及含水率减少,B值也越来越小;淤泥质土固结排水具有阶段性,U／P值为80％是突变点。这对于淤泥质土孔压模型的建立和解决固结过程中土的强度变形问题,具有参考意义。     

深基坑降水施工对地表沉降影响分析

天津站交通枢纽后广场基坑开挖面积大,水源补给充分,通过模拟计算和实测数据对比分析,总结出深基坑降水施工引起周围地表变形规律。研究结果表明:降水施工会对约45m范围内的土体均产生较大沉降影响;第三、四步降水主要引起地表沉降;降水施工引起墙后土体向基坑外侧位移,基坑开挖使墙后土体向基坑内侧位移。     

Field study of a retaining wall constructed with clay-filled soilbags

This paper presents a field study of constructing retaining walls using soilbags that are formed by filling the excavated clayey soils into woven bags (geosynthetics). The strength and deformation of the soilbags filled with clayey soils were studied via laboratory tests. A 100?m testing retaining wall was constructed with soilbags in a waterway project. The lateral deformation, the lateral pressures and the surface settlements of the testing retaining wall were monitored during construction and after 7 months operation. The results show that the soilbags can increase the strength of clayey soils. After 7 months of the completion, the lateral deformation and the surface settlement of the testing retaining wall tend to be stable with the maximum values of 29.4?cm and 19.2?cm, respectively. The lateral earth pressure on the front retaining structure could be positively reduced owing to the interlayer's friction of soilbags. Compared to the conventional gravity concrete retaining wall, about 38% construction cost was saved in the 100?m testing retaining wall.     

土工袋层间摩擦特性试验研究

土工袋层间摩擦是土工袋柔性挡土墙设计中应该考虑的关键因素,其大小直接决定了土工袋挡墙的内稳定性。通过铝棒土工袋的摩擦试验说明柔性土工袋层间摩擦与刚性体间摩擦特征的不同,进行了不同袋内材料、土工袋排列方式以及运行环境(水上或水下)等条件下的土工袋层间摩擦试验。结果表明:土工袋层间摩擦力随着袋体沿受力方向变形的增大而逐渐增大,当层间发生整体滑动时达到最大值,并趋于稳定;土工袋层间摩擦不仅与编织袋体的摩擦有关,而且受袋内材料粒径大小及排列方式的影响;土工袋浸泡于水下时,由于水的润滑作用使得编织袋间的摩擦作用减小,袋内材料为细颗粒的土工袋层间摩擦作用减小,而袋内材料为粗颗粒的土工袋层间摩擦变化不大。     

Experimental study on seismic response of soilbags-built retaining wall

The seismic performance of soilbags-built retaining wall model was studied experimentally. A series of small-scale shaking table tests with the input of different amplitude sinusoidal waves and a large-scale shaking table test in a designed laminar shear box with the input of the Wenchuan earthquake wave were carried out on soilbags' retaining wall models. For comparison, the small-scale shaking table tests were also conducted on horizontally reinforced retaining wall models. The horizontal acceleration responses, the Fourier spectra, the dynamic earth pressure and the lateral displacements of soilbags' retaining wall models were investigated in shaking table tests. The results show that the seismic response of the soilbags' retaining wall is equivalent to or even slightly better than that of the horizontally reinforced retaining wall. The fundamental frequency and the Fourier spectral characteristics of the soilbags’ retaining wall are similar to those of backfill sands. The dynamic earth pressure of the wall model fluctuates almost synchronously with the input Wenchuan wave and no residual earth pressure is induced by the seismic loading. The permanent lateral displacements are small when subjected to multiple shakings, providing a proof that the retaining wall of soilbags has a good seismic performance.     

黏性土复合地基挡墙侧压力研究

因技术进步和经济效益良好,现有大量工程项目采用复合地基。复合地基因其桩土共同作用,能有效减小地基变形和侧移。基于砂土复合地基侧向开挖离心试验和有限元分析模型获得的砂性土复合地基侧压力研究结果,建立黏性土ABAQUS有限元分析模型,分析附加荷载、黏聚力、内摩擦角和挡墙刚度对黏性土复合地基挡墙侧压力的影响,得出其侧压力沿深度分布规律,并与砂性土复合地基挡墙侧压力相比较。研究助于支护结构有效设计,控制复合地基及上部结构变形,降低工程造价。     

Experimental study on vibration reduction by using soilbags

The effectiveness of soilbags in reducing mechanical vibration is investigated, and the influential factors are examined through a series of laboratory tests, including cyclic lateral shear tests, vertical excitation tests and small shaking table tests as well as a soilbag-filled trench field test. The test results illustrate that soilbags have a relatively high damping ratio and variable horizontal stiffness, which are greatly influenced by the materials inside the bags at low vertical stress but become nearly independent of the materials inside the bags at high vertical stress. We find that vertical and horizontal vibrations can be effectively reduced through the use of soilbags.     

上海软土地区深基坑连续墙的变形特性浅析

地下连续墙是上海地区深基坑的主要围护形式.根据上海软土地区50个深基坑工程的实测结果,研究了连续墙的变形特性,包括基坑开挖深度、支撑系统的相对刚度对连续墙最大侧移的影响,最大侧移的深度及墙后软土层厚度对基坑变形特性的影响,得到的若干规律性结果,可为今后同类基坑工程的设计提供参考.     

基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体变形研究

基坑围护结构侧向变形引起的土体侧移和沉降,会对坑外桩基的水平和竖向承载性状造成影响。基于影像源法,在综合考虑围护结构变形、地表沉降以及围护结构变形方向对坑外土体位移影响的基础上,对基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体侧移和沉降计算方法展开了研究。首先,采用分段法,分别研究了围护结构变形和地表沉降作用下坑外土体侧移及深层沉降;然后,基于叠加原理,针对坑外任意点位置土体侧移和沉降,推导出了适用于不同基坑围护结构变形模式的相关计算公式;最后,将采用本文方法得到的坑外土体侧移及沉降计算结果同实测结果及现有理论方法的计算结果进行对比分析。结果表明,采用本文方法得到的坑外土体侧移及深层沉降与现场实测结果吻合度更高,从而验证了本文方法的可行性。     

基于离心试验的环形加筋挡墙破坏形式试验研究

环形加筋挡墙破坏形式的研究目前还处于相对空白阶段。笔者通过2组离心模拟实验,对环形加筋挡墙的破坏形式和变形特征进行了研究,初步判定了环形加筋挡墙的破裂面形状与“0.3H”破裂面相似,呈折线形。通过对挡墙破裂面附近监测点的位移对比分析研究表明:环形加筋形式对挡墙破裂面的开展有良好的限制作用,能使墙体的侧向位移变化更加均匀;环形加筋形式对约束挡墙侧向变形的能力较竖向变形能力强。     

抗滑桩＋扶壁式挡土墙联合支护的工程应用

某园建工程包含三阶景观墙,原山体边坡表面没有处理、填土没有压实,在雨水长期浸泡的情况下出现墙体开裂和倒塌等问题。由于场地有限而无法将填填土挖除、重填压实的前提下,采用了下部抗滑桩、上部扶壁式挡土墙的联合支护措施对该园建工程进行了修复,扶壁式挡土墙外形按景观墙设计,整个填土的下滑推力由抗滑桩和扶壁式挡土墙共同承担,目前该修复工程已完成,经监测完全满足规范要求,该设计成果对类似工程具有一定指导和借鉴意义。