Relations of calculated and actual settlement of a thawing foundation bed

Conclusions 1. The dependence of relative compression of thawing soil on pressure is nonlinear, and it is in agreement with views on the nature of deformation of thawing soil. A dominance of natural pressure in the total load on a foundation bed permits one to use the method of unit summation in calculating settlement of nonlinearly deformable soil. Such calculations, as compared with the linear formulas employed in SNiP, give better agreement with actual settlement.2. In calculating settlement of thawing foundation beds, we need differential consideration of soil compressibility with depth, since the combination of genetic features of frozen ground and the increasing natural pressure with depth may create a different inhomogeneity in the foundation bed.Yakutniproalmaz, Mirnyi. Translated from Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov, No. 1, pp. 18–21, January–February, 1975.     

西安黄土基床系数变化规律及其测试方法的相关性分析

为确立西安黄土基床系数的取值范围和经验公式,根据西安地铁采用K_(30)平板载荷试验测得的基床系数资料,归纳西安黄土基床系数的范围及其随深度的变化规律,对比分析K_(30)平板载荷试验、旁压试验、标贯试验及室内固结试验的基床系数测试结果,探讨K_(30)平板载荷试验与其他试验方法间的相关关系。结果表明:在新黄土、古土壤及老黄土地层中基床系数随深度增加总体呈增大趋势,在黄土状土地层中基床系数随深度增加变化规律不明显;西安黄土的水平基床系数K_x以小于垂直基床系数K_v为主,K_x/K_v比值呈现正态分布,且约占试验数据总数81%的K_x/K_v比值分布在0.5~1.0范围;由K_(30)平板载荷试验测得的基床系数与旁压模量、标贯击数均近似呈线性关系,与压缩模量及压缩系数近似呈二元幂函数关系。这些结果可供西安地区隧道、基坑工程的勘察设计参考使用。     

确定地基承载力的新方法

地基承载力的合理确定对地基设计是最重要的一个内容。现场原位压板试验被认为是确定地基承载力最可靠的方法。但实际基础的地基承载力不仅与土性有关,还与基础的尺寸、埋深和沉降要求有关,压板试验的尺寸不是实际基础的尺寸,如何由压板试验合理地确定实际基础的地基承载力是一个还没有很好解决的问题。提出一个新的解决方法,即由压板试验反算地基的强度参数和变形指标,然后用这些参数对具体基础采用切线模量法计算基础的荷载和沉降关系的p–s曲线,再根据上部结构对基础的沉降要求和地基强度安全系数要求的双控原则,由p–s曲线确定满足沉降和强度要求的地基承载力,而不是直接由压板载荷试验曲线来确定地基承载力,这样可以更好地考虑基础的尺寸效应。通过案例进行了说明,并与现行的规范方法进行了比较,说明了新方法的合理性。     

地基载荷试验中存在的问题及其探讨

结合工程实例,对地基载荷试验及其试验成果分析和应用中存在的几个问题进行分析和探讨,提出了在选取承压板和确定复合地基承载力特征值时要注意的问题,给出了变形模量和压缩模量的计算方法,指出了载荷试验的成果不能用于评价非均质地基土的均匀性。     

基于原位旁压试验的切线模量法及其初步验证

切线模量法根据原位压板载荷试验求取不同荷载水平下土体的切线模量,并将其应用于分层总和法进行地基沉降计算,较好地克服了通常取样扰动的不利影响,并能够反映地基沉降的非线性,是目前地基沉降计算中较实用有效的方法之一。而其不足之处则是原位压板试验工作量大、时间长,且难以反映深部土体的特性;相比而言,旁压试验设备轻便、测试时间短,且可在不同深度的土层进行测试,可以算是一种简单实用的原位试验。因此,为了进一步发展和完善切线模量法,本文探讨了利用原位旁压试验获取切线模量法计算参数的方法,并通过位于美国Texas AM University河滨校区的粉细砂地基上4个不同压板尺寸载荷试验结果,检验了其可行性。结果表明:4个不同压板尺寸载荷试验的沉降计算结果与试验结果具有较好的一致性,初步验证了基于原位旁压试验的切线模量法的可行性。     

基于e-p压缩曲线和p-s载荷沉降曲线的

以侧限压缩试验为基础的分层总和法在计算小尺寸基础沉降时存在较大误差,而以载荷板试验为基础的地基沉降算法不能够反映大尺寸基础的变形特性。依据e-p压缩曲线的分层总和法在计算大面积荷载下地基沉降时有一定的理论和试验基础,是相同基底压力的实际基础沉降的上限;而p-s沉降曲线能够反映小尺寸基础的变形特性,是相同基底压力的实际基础沉降的下限。以上述理论为基础,提出了地基沉降的内插算法,把确定压缩模量的问题转化为寻找内插函数的问题。该算法可以把传统算法产生的绝对误差降低为在一定区间内的相对误差,提高了地基沉降的计算精度。进而,提出了采用二组不同尺寸载荷板试验成果预测基础沉降的方法,通过在同一地基上的四组载荷板试验验证了该方法的合理性。推导了一个圆形基础的内插函数,给出了采用内插法计算基础沉降的具体过程。分析表明：随着基础尺寸的变大,地基沉降曲线逐渐由凹型过渡到凸型。该方法综合了侧限压缩试验和载荷板试验成果,可以反映不同尺寸基础的沉降特性。该方法理论和试验基础明确,计算过程简单方便,适合在工程实践中推广。     

新型深层螺旋板载荷试验装置研究及成果应用

常规螺旋板载荷试验过程中,随着测试深度增加,传力杆的弯曲变形逐渐累积,沉降测量的误差逐渐增大,测试精度逐渐降低,且该误差难以避免和修正,导致对地基土综合性状判别误差较大,不能满足设计要求。本文成功研制了集成位移测量和载荷测量的新型螺旋板载荷试验探头,利用内轴和套管相对位移原理,将传统的地表测量沉降位移方式改进为在地下的螺旋板头上端直接测量方式,消除了传力杆弯曲变形和地表扰动对试验结果的影响,使测试深度和精度取得了突破性进展。     

用简单原位试验确定切线模量法的参数及 其在砂土地基非线性沉降分析中的验证

地基沉降计算一直是岩土工程研究中的热点和难点问题,其困难在于室内试验与原位岩土参数差异较大,尤其是砂土地基和结构性强的硬黏土地基,基于室内试验参数的沉降计算与实际的误差较大。基于原位压板载荷试验来确定计算参数的切线模量法能克服这个缺点,并能计算地基的非线性沉降,是地基沉降计算的一个新进步。但原位压板载荷试验相对其他试验难度大、费用高,尤其对于深层土体,难度更大。为此,利用位于美国Texas A&M University大学河滨校区砂土地基上进行的系统的岩土试验资料,通过其不同压板尺寸的载荷试验,对切线模量法应用于砂土地基非线性沉降计算的适用性进行了验证,然后进一步研究由旁压试验、静力触探等简单的原位试验确定切线模量法所需的计算参数的可行性。结果表明：切线模量法所需的计算参数由旁压试验、静力触探等简单的原位试验确定是可行的,从而为切线模量法的推广应用确定提供了更简单的方法。对推动地基设计理论的发展有较好的意义。     

Compressive load response of geogrid-reinforced fine,medium and coarse sands

This paper presents data obtained from a series of laboratory plate load tests performed on geogrid-reinforced sand beds. Fine, medium and coarse sands were used as test sand beds. Circular geogrids of diameter 120 mm were used as reinforcement layers. Improvement in load–settlement response was studied. The test sand beds were compacted to a relative density of 50%. A surface footing plate of diameter 60 mm was used as the shallow foundation. It was found that the horizontal geogrid reinforcement improved the load–settlement response. The applied load for a deformation of 0.5 mm in the case of geogrid-reinforced fine sand, medium sand and coarse sand was, respectively, 83 N, 44 N and 87 N, whereas it was 63 N, 38 N and 47 N when the sands were unreinforced. Load–settlement response was found to improve further with increase in number of geogrid layers and with decrease in spacing between them. Load improvement ratio (LIR), defined as the ratio of load for a given settlement in geogrid-reinforced case to that for the same settlement in unreinforced case, increased with number of geogrids (n) for all sands, but the improvement was significant in the case of coarse sand.     

关于地基最终沉降量的计算方法——分层总和法的几点理解

每一种土都具有可压缩性,当然一些土的压缩性非常高,而另一些土的压缩性很低。要确定地表沉降,需要有沉降预测方法。沉降预测方法以土的压缩性为基础。土的压缩随建筑物（荷载大小与性质）和土体的不同而变化。如果地基的压缩性参数和上部荷载的大小与性质已知,压缩量即可求出。如果计算出的压缩量在允许范围之内,就是良好的地基土;如果沉降量偏大,就需要进行处理,以满足基础设计的需要。     

车载下地基差异沉降对地铁隧道结构的影响分析

当地铁隧道地基存在差异沉降时,轨面在车载作用下会产生相应的不平顺,进而影响乘车的舒适度和行车的安全性。将地基视为弹性半空间,采用余弦函数模拟地基差异沉降槽,基于既有二系悬挂的车辆模型,建立车-轨-隧道-地基耦合模型,分析不同车速、差异沉降值、轨道-地基条件的组合情况下,钢轨支撑反力和隧道下卧土体竖向位移的变化规律。结果表明:随沉降槽深及车速的增加,轨下支撑反力及隧道下卧土体的变形显著增加,且随车速及轨下支撑刚度增大,沉降槽的影响也愈加明显;隧道结构及下卧土体变形随土质条件变化趋势受沉降槽深的影响较小。     

静力触探在哈齐铁路路堤沉降计算中的应用

在分层总和法的基础上,将地基土划分为许多厚度极小的土层单元,并视每个土层单元都为均质土,通过压缩模量,准确合理计算出地基的沉降。随地层深度连续变化的压缩模量数据,需通过对多组静力触探数据和钻探土工试验数据进行对比回归分析,确定其经验关系。用该方法对新建哈齐铁路路堤沉降进行计算,并与传统方法计算的结果进行对比分析。     

Pile End-Bearing Capacity of Sand Related to Soil Compressibility

A simple method based on theoretical and experimental considerations is presented to predict the pile end bearing capacity and load-settlement curve in sands in relation to soil compressibility. The key to the method is in the assumption of a failure mode with a spherical cavity expansion pressure given as a function of the soil compressibility, shear stiffness and friction angle. The practical prediction of pile end-bearing capacity in sandy ground is discussed in terms of a compressibility factor, friction angle and shear stiffness. Further, the pile tip settlement behaviour is also discussed based on an empirical model incorporating the pile end bearing capacity from a cavity expansion analysis with a Kondner type hyperbolic function. The applicability of the proposed method is verified by comparing the predicted results with the results from a series of model pile load tests and a database for in-situ pile load tests in sands.     

强夯法在可液化回填土中的应用

强夯法广泛适用于处理一般粘性土、饱和砂土、碎石土、粉土、人工填土、湿陷性黄土、淤泥质土等地基,从而消除液化,提高地基强度,降低压缩性,提高土层均匀性,减小地基不均匀沉降.文章通过介绍位于唐山市曹妃甸区地基处理的工程实例,来探讨强夯法动力密实机理在工程实际中的应用.     

季冻区湿地软土地基固结变形特性研究

为了研究季冻区湿地软土地基的固结变形特性及其影响因素,在提出季冻区湿地软土地基现场监测方案的基础上,对路堤填土荷载作用下软土地基固结变形特性和加载条件、软土地基处理方法、地层条件、温度变化、时间效应等的相关性进行分析研究。监测结果证明:虽然湿地软土层不厚,但软土的沉降量占全部沉降量的80%以上,在整个冬季,负温对软土地基的固结沉降有一定的影响,主要表现在中央分隔带和路肩软土地基的沉降过程出现一定的差异;软土地基的侧向位移基本上是随荷载的增加而增大,最大位移深度随软土层厚度的增加而增大,冬季软土地基冻结的过程中,在冻结深度范围内软土地基出现反向的侧向位移;整个冬季软土地基孔隙水压力均有不同程度的消散,根据沉降和孔隙水压力监测结果得出,袋装砂井更适合于季冻区湿地软土地基的工程治理措施;试验段冻结深度随时间的变化,最大冻深小于2.8m,在一月底至二月初期间;路堤填土冻结的过程中,靠近中央分隔带处的土压力逐渐减小,而靠近路堤边坡处的土压力逐渐增大。研究成果可为季冻区湿地软土地基固结沉降分析计算及设计提供参考依据。     

组合桩型复合地基桩、土受力特性的试验对比与分析

在剖析单一桩型复合地基基本特点和组合桩型复合地基概念的基础上,采用在承压板下埋设压力盒(计)和传感器的方法,对获得的三元和四元复合地基中桩、土垂直受力特性试验数据进行对比和综合分析,讨论了其性状的影响因素。结果表明:四元复合地基中桩、土应力随总荷载变化的规律与三元复合地基相似,而桩、土分担荷载比和应力比随总荷载变化的规律与三元复合地基差别较大,是桩、土应力增长率决定了这种变化;组合桩型复合地基的p-s曲线呈缓变型,受压后桩间土先达到塑性状态,桩体承受大部分荷载增量,总效应是复合地基变形增大,故组合桩型复合地基应按变形控制设计;组合桩型复合地基的承载力特征值可取压板下桩间土或次桩的分担荷载比–荷载曲线的转折点(或曲率最大点)对应荷载,压板面积与实际加固范围不同时,可据两种面积下试验值与计算值等比关系获得;其性状受桩体粘结强度、桩长、置换率、垫层厚度与材料和时间等因素影响。     

条形基础下地基非线性沉降的改进计算方法

 针对地基土体孔隙压缩性导致其变形力学参数变化的特征,对条形基础下地基的非线性沉降计算方法进行改进。首先,通过深入探讨附加应力和应力历史对地基土体模量影响的力学机制,分别建立地基土体变形力学参数随附加应力和应力历史变化的分析模型;然后,利用地基沉降计算的传统分层总和法,考虑地基沉降计算的非线性特征,并引入分级加载的思想,提出条形基础非线性沉降的新型计算方法,该方法不仅反映地基土体变形力学参数随附加荷载变化的特征,也反映地基土体由于初始应力水平或应力历史不同而引起的土体模量不同对地基沉降计算的影响,而且可有效地避免地基沉降计算中压缩试验曲线的使用;最后,通过工程实例计算与分析,并与实测沉降值和其他方法计算结果进行比较,表明方法的合理性与可行性。     

既有建筑地基承载力时间效应评价的试验研究

通过大比尺室内模型试验,对既有建筑地基承载力随时间变化的规律进行了分析研究。试验中分别对模型进行持载3d、7d、14d、28d、35d、49d的载荷试验,选定以持载后继续加载产生的附加沉降占加载前总沉降的3％、5％、10％为允许变形控制指标,结合p-s曲线数据得到了在不同的允许变形控制指标下地基承载力随持载时间增长的提高数值,地基承载力在模型持载一周时间内提高的幅度较大,土体的压密效应效果显著。在实际工程中应根据工程允许的沉降变形与载荷板试验的沉降变形的对应关系,通过现场足尺的载荷板持载试验,选择适当的允许变形控制指标来确定地基承载力。通过双曲线拟合进一步得到了既有建筑地基承载力与时间的变化规律,提出了不同允许变形控制指标下的地基承载力提高的极限值。     

基于沉降控制的高路堤涵洞纵向调荷技术

为解决高路堤涵洞纵向不均匀沉降所带来的病害问题,基于纵向沉降控制的高路堤涵洞调荷机理,利用有限元软件研究涵洞填土与地基土特性以及不同EPS板参数对涵顶垂直土压力和涵底土体沉降的影响,通过离心模型试验探讨涵洞纵向铺设EPS板对高路堤及涵洞的沉降的影响。通过数值模拟计算,分析不同EPS板模量、铺设范围、厚度以及地基处理范围对高路堤涵洞纵向沉降差减少率的影响。研究结果表明:①填土模量与泊松比对涵顶垂直土压力及涵底土体沉降的影响不显著;②随着地基土模量与泊松比的增加,涵底土体纵向沉降趋于均匀分布;③数值仿真与离心模型试验成果得出,沿涵洞纵向分层铺设EPS板时,涵洞纵向调荷效果最佳;④通过数值模拟计算得到了基于纵向沉降控制的高路堤涵洞调荷设计计算方法。     

刚性桩复合地基沉降计算方法

 基于原状土切线模量法,对刚性桩复合地基的沉降计算提出一种新的沉降计算方法。该方法用切线模量法分别计算基础下土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线。依据共同作用时桩和桩间土的沉降相等的条件,对土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线进行复合得到刚性桩复合地基的荷载–沉降过程曲线,则刚性桩复合地基的沉降可以根据其荷载–沉降曲线得到。对于有复合地基的载荷试验的情况,提出直接利用其试验曲线建立复合地基的双曲线切线模量方程,利用该方程计算实际基础的沉降。通过工程实例表明,新的沉降计算方法具有较好的精度。