长时高压 K0固结黏土的卸载力学特性试验研究

针对深厚表土井筒建设中深部土的特殊受力工况,开展深部重塑黏土的长时高压K0固结及"恒轴压、卸围压"试验,获得长时高压K0固结黏土在卸载应力路径下的偏应力–轴向应变曲线及三轴抗压强度,分析固结时间、固结应力对土样变形特性及强度的影响。研究表明:长时高压K0固结黏土的卸载偏应力–轴向应变曲线呈近似理想的刚塑性应力–应变曲线;固结时间和固结应力可显著影响土的三轴抗压强度;固结应力恒定,抗压强度随固结时间延长而增大,但增幅逐渐减小,二者近似成对数曲线关系;固结时间恒定,抗压强度随固结应力增加而增大,固结应力和三轴抗压强度显著相关。本研究有助于更深入地认识深部黏土的原位力学性状。     

深部黏土渗透特性试验研究

龙固矿区深部黏土层由于深埋藏、高应力和固结时间长,所以其结构和物理力学性质与浅层黏土有所差异。为研究深部黏土的渗透特性,利用改装后的 SJ-1A.G 三轴剪力仪对龙固矿区第三系黏土进行室内渗透试验。首先研究了渗透系数与轴向应力的关系曲线,通过回归分析法拟合出渗透系数关于轴向应力的函数,总结了深部黏土和浅层黏土在回归系数上的差别;然后进一步研究了深部黏土渗透的各向异性和内在原因;最后得出渗透系数与轴向应变的关系曲线,深部黏土与浅层黏土的区别在于深部黏土没有小斜率延伸段。原因在于高应力下,浅层黏土明显屈服,发生塑性流变;深部黏土屈服不明显,而是发育微裂隙。该研究对深厚覆盖层矿井和深基坑防治水的设计有指导意义。     

黄淮地区深部黏土工程性质试验研究

总结了黄淮地区深部黏土的物理力学性质,包括密度、含水量、颗粒大小、矿物成分、膨胀性、压缩性、抗剪强度等。研究表明,黄淮地区深部黏土主要为高液限饱和膨胀土,其物理力学性质指标随埋深或液性指数变化一般表现出总体上增大或减小,而局部呈无规则振荡变化的规律。对深部黏土重塑土的常规三轴试验表明,其内摩擦角较一般浅层黏土低,而且在高围压下强度包线出现向下的转折。     

固结时间对深部重塑土力学特性影响试验研究

针对重塑土的不同固结时间对固结土样力学性能的影响,对不同固结时间的土样进行了直接剪切试验,得出抗剪强度随着固结时间的延长而增加,增加的速度由快逐渐变慢,并且对重塑的黏性土影响较大.     

聚丙烯酰胺对淤泥质黏土孔隙影响的试验研究

以浙江台州淤泥质黏土为研究对象,在掺入水泥、生石灰、粉煤灰的基础上添加聚丙烯酰胺,对重塑黏土、不加聚丙烯酰胺、加聚丙烯酰胺重塑黏土试样进行扫描电镜观测,研究聚丙烯酰胺结合无机材料对淤泥质黏土孔隙结构的影响。最后利用计算机图像处理技术,研究了固化剂对淤泥质黏土孔隙结构的改变。研究结果表明,经固化剂加固后的黏土颗粒间胶结联结加强,结构稳定性提高。最后采用MATLAB对图像中孔隙总面积,总周长等参数进行定量分析。分析发现:淤泥质黏土的天然孔隙比、不加聚丙烯酰胺重塑土的孔隙比、加聚丙烯酰胺重塑土的孔隙比依次递减,从而得出聚丙烯酰胺与无机材料结合比单加无机材料作为固化剂对淤泥的加固效果有一定程度的提高。     

黏土心墙堆石坝碾压试验技术研究

为保证抽水蓄能电站水库坝体填筑质量,需进行坝体填筑材料的现场生产性试验。通过现场碾压试验,确定上库主副坝各种填筑材料达到设计指标所需的各项碾压参数指标。对试验的依据,试验材料的来源、组成,试验方法,过程进行了研究,得出了试验的最佳加水量、碾压遍数和松铺厚度等参数。通过测试碾压前后的颗粒组成、沉降量、干密度等优化参数作为现场施工控制参数并对试验结果进行了分析,提出了相应的处理措施和建议。     

压实黏土剪切带渗透特性试验研究

针对中国在建和拟建的300m级高堆石坝心墙黏土(尤其是接触黏土)在大剪切变形、高水头作用下渗透安全性评价的重大需求,采用新研发的土体环剪渗透试验装置对某高堆石坝心墙黏土进行了系列竖向压缩—环向剪切—径向渗流试验,测定了不同压实密度的黏土剪切带在不同竖向压力下导水系数随剪切位移的变化过程,揭示了压实黏土在大剪切变形过程中渗透特性的演化规律、内在机理及影响因素。在高竖向压力下,剪切带在剪切过程中被压缩得更密实,其导水系数在剪切过程中并不增大,剪切带在经历大剪切变形后仍具有良好的抵抗渗流的能力。在低竖向压力下,剪切带内土体破碎、错动、形成空隙,从而导致其导水系数急剧增大。对于所用的黏土,压实过程导致的前期固结压力可以粗略作为判别产生剪切渗漏带的门槛应力值。超固结的压实黏土易产生剪切渗漏带的试验发现,比目前传统的水力劈裂假设可以更好地解释和判别坝体中集中渗漏发生的条件及部位。     

杭州黏土层一维压缩及蠕变特性试验研究

软黏土的一维压缩及蠕变特性一直是国内外岩土工程领域研究的内容之一,也是解决工程问题的必要参数。针对杭州地区软黏土层,取杭州紫金港浙江大学校区附近某基坑工地地层钻孔得到的原状土,对自地表向下19 m埋深范围内与城市工程建设相关的土层,系统而全面地开展杭州黏土层的一维压缩及蠕变特性试验研究,分析总结压缩指数、回弹指数、渗透系数及次固结系数等基本力学特性的埋深分布。     

DMTC消散试验探求软黏土固结系数研究

基于扁铲侧胀试验（ DMT ）的基本原理,简要地介绍了利用 DMT 的 C 值消散试验求解水平向固结系数的理论与方法。结合商丘—合肥—杭州（商合杭）铁路工程湖州试验段与上海—南通（沪通）铁路工程常熟试验段的 DMTC 消散试验进行了实例分析研究。结果表明： DMTC 消散试验与孔压静探消散试验获取水平向固结系数较为接近, 二者在均质土层中相关性较好,在非均质土层中相关性较差;与 DMTC 消散试验及孔压静探消散试验获取的水平向固结系数相比,室 内试验获取的水平向固结系数明显偏小,与其他研究者的成果一致。     

基于国标试验的黏土真实缩限值确定

提出了一种黏土真实缩限值的确定方法,修正了《土工试验方法标准：GB/T50123—2019》“缩限试验”与“收缩试验”方法测试步骤和数据处理。采用6种黏土开展泥浆样“缩限试验”与泥浆固结样“收缩试验”,将GB/T50123—2019方法与所提方法获得的缩限结果进行了系统性的比较,结果表明：(1)由基于“缩限试验”的泥浆样与“收缩试验”的泥浆固结样获得的真实缩限值几乎相同,表明缩限取值与所采用的试验方法无关而具有唯一性。(2)GB/T50123—2019中“缩限试验”“收缩试验”方法确定出的缩限值约为真实缩限值的2.7倍。(3)真实缩限状态下,土是非饱和的,其饱和度介于22%～57%。GB/T 50123—2019高估缩限的原因是：“缩限试验”方法假定收缩至体积不变时土是饱和的;“收缩试验”方法用收缩曲线初始线性段与最终水平段的交点而非收缩至体积不变点确定缩限。     

软土深基坑开挖的有限元分析

目前对开挖工程一般只作总应力法分析。本文结合某炮和软粘土地基深基坑开挖的工程实例,将Biot固结有限元法用于基坑性状的研究。分析表明,坑壁立体位移和支撑轴力的计算和实测值基本吻合;在土方停挖期,两者均表现出一定程度的固结效应。     

软土应力各向异性及其对深基坑工程的影响

天然软粘土一般都具有应力各向异性.在有些大型深基坑工程中,忽略了土体应力各向异性的影响将可能无法保证分析结果的准确性.作者首先回顾了有关土体应力各向异性对基坑抗隆起稳定性影响的研究现状,包括极限平衡法、常规弹塑性位移有限单元法以及极限分析有限单元法等.对于理论分析方法,尤其是有限单元法,均需要合理描述应力各向异性对土体应力-应变-强度特性的影响.为此通过对Wheeler各向异性模型进行改进以得到一个更为合理的模型,并与Boston Blue粘土的有关三轴试验结果进行了比较,验证了模型的合理性.     

饱和粉质黏土深基坑支护施工技术

深基坑开挖支护必须做到可靠安全,饱和粉质土的抗剪强度离散性大导致基坑支护开挖过程中,土体稳定性差,可能造成对基坑整体稳定性的不良影响,甚至造成安全事故。因此本文重点从基坑支护的角度讨论如何提高基坑在饱和粉质黏土开挖过程中基坑自身的稳定性,重点讨论了基坑支护的施工工艺和设计选材。     

饱和粉质黏土深基坑支护施工技术

深基坑开挖支护必须做到可靠安全,饱和粉质土的抗剪强度离散性大导致基坑支护开挖过程中,土体稳定性差,可能造成对基坑整体稳定性的不良影响,甚至造成安全事故。因此本文重点从基坑支护的角度讨论如何提高基坑在饱和粉质黏土开挖过程中基坑自身的稳定性,重点讨论了基坑支护的施工工艺和设计选材。     

深厚软土地区大直径钻孔桩荷载传递试验研究

通过深厚软土地区的某个超高层建筑大直径钻孔桩静载试验,实测每级荷载作用下的桩身应力、桩顶沉降量及桩端沉降量等参数,分析了软土中持力层为卵石的超长桩的承载性状和荷载传递机理,结果表明:桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥是个异步过程;桩侧摩阻力会出现不同程度的弱化现象;靠近桩端的桩侧摩阻力不仅有弱化现象,还有强化现象;桩端注浆效果越好的桩,单位体积承载力越大。为了充分发挥桩身下部土层的桩侧摩阻力和桩端阻力,并减少桩侧阻力弱化现象,桩基设计时可适当提高桩身砼设计强度,增大桩身刚度,减少桩身压缩量,或者在持力层条件合适下采用桩底高压注浆技术。     

深厚软土大型油罐搅拌桩复合地基试验研究

本文结合国家石油储运舟山岙山基地成品油罐区4个10000m3油罐的实践，对采用搅拌桩复合地基加固深厚软土建大型油罐问题进行试验研究，简单介绍了设计方法和实施情况，对室内试验和现场测试结果进行了详细分析，提出了一些有价值的结论。     

大型深基坑逆作法施工关键技术研究

逆作法施工技术以其安全、快捷、经济、环保的特点,逐步得到社会的认可。结合工程实践,介绍了竖向支承桩柱施工技术、逆作挖土施工技术、逆作法模板安装技术、关键连接节点技术、作业环境控制技术和信息化监测等大型基坑逆作法施工的关键技术。相关研究已形成了一套标准化施工流程,其经验和数据为今后逆作法施工技术的进一步发展和研究提供了参考。     

上海软土基坑变形土体扰动机理及室内试验研究

随着基坑工程规模的增大,复杂性的增加,基坑坑外影响范围和变形量逐渐增大,传统土力学和基坑开挖变形理论已经难以满足工程计算预测需要。深大基坑出现变形较大的原因被归结于施工对周围土体的扰动影响。选取上海软土地区典型基坑工程,对基坑开挖前后的土体进行取样,对比了施工扰动前后的坑外土体性质。发现上海地区④层土在基坑开挖前后,差异明显。因此,针对④层土进行了模拟基坑开挖应力路径的侧向、轴向卸荷室内试验。最后,结合室内试验结果和基坑开挖过程中的实测数据,对上海地区基坑的变形特性和坑外土体扰动变形机理进行了分析和探讨。发现软土地区基坑坑外土体扰动后的固结压缩是造成坑外地表沉降变形的一个重要原因,且坑外沉降曲线可用正态分布函数较好地拟合。     

超大深基坑工程关键施工技术的研究

南京同曦国际广场超大深基坑工程,通过采用"钻孔灌注桩+桩间钢管土钉"和"自然放坡+挂网喷浆混凝土"组合支护形式,实现了超大平面无内支撑施工。详细介绍了该工程所采用的关键技术,包括桩间土钉施工技术、旋喷桩施工技术、挂网喷浆放坡支护技术、降水施工技术。在施工过程中,还采用了先进的监测技术及信息化技术,确保基坑施工处于受控状态。     

红黏土在不同应力路径下的力学特性试验研究

采用应力-应变控制式三轴仪对贵阳市某基坑内的原状和重塑红黏土进行了等压固结和K₀固结条件下的增p剪切、减p剪切、等p剪切应力路径室内试验,以研究在不同应力路径下红黏土的力学特性。研究结果表明,不同应力路径下红黏土的力学特性有较大的差异,红黏土对应力路径的敏感性与其自身的结构性有很大关系,初始固结条件和应力路径对红黏土抗剪强度指标的影响主要表现在对粘聚力的影响上,而对内摩擦角的影响较小。应力路径是孔隙水压力变化特征的决定因素之一。排水条件对红黏土的变形影响较小,对其强度值影响明显。对等压固结和K₀固结剪切结果进行比较,认为其在两种固结条件下的变形和强度上均存在较大差异。