基于扁铲侧胀试验材料指数的岩土类别研究

阐述了岩土工程勘察中岩土类别的划分情况,由于岩土体的复杂性和天然成因,其物理力学性质具有差异性和区域性,采用扁铲侧胀试验对其进行岩土类别的划分,需要建立区域性岩土参数的岩土材料分类公式。通过室内试验数据和扁铲侧胀试验,据现行国家规范提出的材料指数公式,总结了武汉地区岩土类别的划分规律和相关关系,以促进扁铲侧胀技术的推广应用。     

扁铲侧胀试验在武汉地区的应用

扁铲侧胀试验(DMT)是一种先进的原位测试方法,近年来在武汉地区逐步应用。由于扁铲侧胀试验需要建立地区性相关关系才能准确测定岩土层主要参数,因此建立武汉地区扁铲侧胀试验经验公式尤显重要。文章首先介绍了扁铲侧胀试验基本原理,在参考国内外相关经验公式及大量工程对比试验的基础上,提出了武汉地区利用扁铲侧胀试验划分土类的标准,建立了土层DMT试验与静止土压力系数、压缩模量的经验公式。     

基于扁铲侧胀和静力触探参数的桩基数值模拟

桩基础的承载力和变形性状与周围土体的岩土力学参数直接相关,扁铲侧胀试验和静力触探试验提供大量可靠的土体原位测试参数。分析桩径为0.4 m、桩长为12 m的长螺旋桩的工程性状,对桩基进行静力载荷试验,并与扁铲侧胀试验参数和静力触探试验参数进行三维有限元数值对比分析,结果表明两者具有一定的差异性,无论是极限桩基承载力还是沉降量,以扁铲侧胀试验所得参数进行的数值模拟与静力载荷试验结果较为接近,而以静力触探试验所得参数进行的数值模拟与静力载荷试验结果相比略大。     

温州市域铁路深厚软土层扁铲侧胀试验应用研究

扁铲侧胀试验可以获取岩土体多个重要参数，针对温州市域铁路深厚软土层，开展扁铲侧胀试验应用研究。试验研究表明：扁铲侧胀试验获取的水平固结系数约是孔压静探消散试验的0.74倍，获取的不排水抗剪强度约是十字板剪切试验的1.04倍，获取的静止侧压力系数、水平基床系数与室内试验、规范经验值较为接近，因此扁铲侧胀试验可为地下工程设计与施工提供较准确的岩土参数。扁铲侧胀试验结果表明，温州市域铁路软土层具有固结与渗透特性弱、不排水抗剪强度低、静止侧压力系数大、水平基床系数小等特点，地下工程施工安全风险高。     

扁铲侧胀仪的改进及应用

由于具有对土体扰动小、试验点连续、能较好地反映原位土的力学性质等优点,扁铲侧胀试验被越来越广泛应用于实际工程。但是,在扁铲侧胀试验测定过程中,加压速率等因素对试验结果有一定影响,这些因素对试验结果影响程度多大,测试结果误差如何衡量和修正却无从给出,而且扁铲侧胀试验不能直接测定孔隙水压力。为此,添加微型位移传感器和孔压传感器,对传统扁铲侧胀仪进行改进,成为孔压位移扁铲侧胀仪（pore pressure and displacement flat dilatometer）。使得扁铲试验具有自校准功能并兼备孔压测定功能。介绍了孔压位移扁铲侧胀试验的原理、过程和方法,并分析了孔压位移扁铲侧胀试验与传统扁铲侧胀试验的异同。通过与传统扁铲的对比试验得出,孔压位移扁铲侧胀试验测试结果更加稳定、准确,并首次在纬三路试验场地通过孔压位移扁铲侧胀试验确定了原位静止土压力,进行了成功应用。     

用扁铲侧胀试验求解侧向基床反力系数

侧向基床反力系数Kh是水平受荷桩、基坑围护和隧道支护设计的一个重要参数。从扁铲侧胀仪的工作机理出发,推导出侧向基床反力系数的计算公式,并考虑了基础宽度、加荷速率、基础形状及刚柔性等因素的影响。利用上海地区的扁铲侧胀试验资料,按本文公式进行计算,结果与规范推荐值相当接近。     

扁铲侧胀试验在杭州地铁工程勘察中的应用研究

地铁勘察中水平基床系数是一个非常重要的参数,而扁铲侧胀试验(DMT)是一种现场横向原位测试,存在着快速、准确、土体扰动少等特点,有着现有试验手段无法达到的优势,它可以获取四个基本参数(侧胀模量ED、材料指数ID、水平压力指数KD及孔隙水压力UD)和进行水平基床系数的估算。本文对杭州地铁工程勘察中的28个扁铲测试孔的回归统计分析,初步总结出划分地层界线的土类指数ID的范围值,建立了铁路规范中水平基床系数估算公式的折减修正系数的相关公式,在地铁勘察中作了有益的尝试。     

扁铲侧胀试验确定软土静止侧压力系数

获取静止侧压力系数的测试方法有土工试验和原位测试方法.通过工程实例对侧压仪试验和扁铲侧胀试验所得出的结果进行了对比分析,提出了利用扁铲数据计算静止侧压力系数的公式,得出扁铲侧胀试验可以更好地反映土体的实际应力状态的结论.     

基于弯曲元的剪切波扁铲侧胀技术可行性试验研究

扁铲侧胀技术由于其对土体扰动小,试验简单,可以真实地反映土体的实际状态,已被广泛用于各种工程的岩土勘察与测试中。本文提出了将侧装式弯曲元应用于扁铲侧胀技术的设想,并对其可行性进行了探讨。通过搭建侧装式弯曲元测试系统,分别对三种土类在不同上覆压力和含水率条件下土体的剪切波速进行了测试,可以看出,土样的剪切波速与上覆压力基本符合线性关系,且土中细砂含量越高,其剪切波速越大。在相同上覆压力条件下,砂土的剪切波速随着含水率的增大呈现先增大后减小的趋势,当含水率为6.8%时,砂土的剪切波速达到极值。试验结果表明,基于弯曲元的剪切波扁铲侧胀技术是可行的,在常规扁铲侧胀测试的基础上,可以实现对不同深度土体相关物理力学参数的原位测试。     

扁铲侧胀试验技术的应用研究

为了验证扁铲侧胀试验在沈阳地区的适用性,解决应用扁铲侧胀试验划分土类等实际问题。通过对沈阳地铁工程扁铲侧胀试验数据的整理与分析,得到了沈阳地区侧胀土性指数、侧向基床反力系数的分布规律;提出应用侧胀土性指数ID划分土类、估算土的重度;应用经验公式求解土的竖向压缩模量;应用唐世栋推荐法求解侧向基床反力系数。研究结果表明:扁铲侧胀试验是一种适宜在辽沈地区推广的原位测试技术。研究可为辽沈地区扁铲侧胀试验的工程应用提供有效的依据,为地区性规范编制提供可靠资料。