同步爆扩法处理高速公路液化土地基现场试验研究

为了获得同步爆扩法处理高速公路液化土地基的实施方法和参数，验证理论及模型试验研究成果，采用现场试验和对比分析相结合的研究方法对其进行研究．提出了合理爆扩参数、爆扩孔装填结构、爆扩方式、安全控制等同步爆扩法处理高速公路液化土地基的关键技术和实施方法．结果表明：爆扩孔的装填结构和填塞长度是爆扩成腔和同步完成爆扩腔碎石充填的关键；超孔隙水压力与爆扩距离均呈负指数规律分布，其有效范围为4～6m，排水沉降主要发生在爆扩后2～3d内，地面沉降量达0．3～0．4m；爆扩地面震动频率为5～15Hz低频大振幅震动，爆扩安全距离为40～50m．采用该技术处理后的地基土体物理力学特性提高，液化消失．     

同步爆扩地下空间及混凝土壁模型试验研究

建立了同步爆扩地下空间及混凝土壁支护相似模型试验系统,进行了３种爆扩方式、５种配比混凝土的模型试验．分析了土体爆扩变形特性和混凝土爆扩触变特性,提出了同步爆扩地下空间及混凝土壁支架的最佳参数和混凝土最佳触变时间的确定方法     

人工冻结过程中温度场的试验研究

为了研究人工冻结过程中温度场的变化规律，利用自行研制的人工冻结冻胀融沉模型试验装置，对徐州地区常见的粘土进行了12次大规模的冻融试验，分别模拟了封闭系统和开敞系统下人工冻土中温度场的变化情况，并与现场实测数据进行了分析比较，提出了在冻土体和受冻结影响的土体中的温度与距离分别近似成线性，已冻土体中的温度梯度比未受冻结影响土体中的大等几点结论．     

CFS桩复合地基承载特性的现场试验研究

为进一步了解水泥粉谋灰钢渣桩(CFS)桩的加固机理,通过现场静载荷试验,研究了复合地基桩土应力比(荷载分担比)随荷载的变化规律,分析了置换率对桩土应力比的影响．采用大面积现场堆放钢坯的方式,模拟运行期间CFS桩复合地基的承载性状,研究了堆载作用下基底的沉降、地基土体深层水平位移、地基土体竖向附加应力分布、临近桩体水平位移及桩前(后)附加应力变化规律;探讨了堆载作用下,CFS桩复合地基—临近桩体的共同作用机理。为完善该复合地基设计理论提供了参考。     

扰动土性状研究及在环境治理工程中的应用

地下采煤等地下开采活动造成的地面沉陷破坏日益加剧，尤其是地表下沉对建筑物、桥梁、公路、铁路等设施造成的影响不容忽视．本文采用扰动土的观点，将采动区地表土体视为受开采扰动土体，采用数值模拟、现场取样等手段，研究了土体在受地下开采扰动影响下的应力路径、物理性质的变化及抗剪强度指标的变化规律．研究表明，地下开采对土体含水量、土体孔隙比等地表土物理力学性质有较大影响．最后给出了一个用扰动土理论指导进行地基加固的工程实例．     

地震荷载作用下筒型基础土体液化分析

为给近海筒型基础的抗震设计提供参考,借助有限元软件ADINA,分析了地震荷载作用下筒型基础的土体液化分布.重点研究了基础内部及周围土体的有效应力、孔隙水压力和超孔隙水压力等的变化规律,分析中考虑了地震烈度对基础土体液化特性及筒内外土体沉降的影响.研究表明:基础上部荷载的压力及筒壁的环箍效应对保持土体的有效应力有一定的帮助,土体零竖向位移点的分布随地震烈度变化较小,但土体最大竖向位移点的分布随地震烈度不同存在较大差异.     

波浪荷载作用下海床的液化及参数分析

为研究波浪荷载作用下海床的液化和其主要影响因素,基于线性水波理论和Biot波动理论,得到波浪荷载作用下海床土体中孔隙水压力和有效应力的解析表达式。以海床的液化深度作为主要评价指标,选择合适的液化判别方法,通过算例分析得出海床在不同水波和土体物理力学性质参数时的瞬时液化深度。结果表明:水波和海床的物理力学性质对海床液化深度影响较大,如水波的周期、水深、海床土体的强度、渗透率、泊松比、流体的压缩性等,其中波浪周期和海床的剪切模量、渗透率对海床的液化深度影响最大,其他参数在一定变化范围内对海床的瞬时液化影响较为明显。根据数值分析结果,提出了海床液化的防治措施。     

挤扩支盘桩在非饱和土体中的挤密效应探讨

介绍了挤扩支盘桩的成桩方法和工作原理，通过对试验桩桩周土的开挖取样做室内土工试验，得出挤扩分支盘挤压应力对桩周土的挤密效应所引起的土干密度在水平和坚直方向的变化规律，发现最大干密度可提高20％以上，并提出了挤密效应综合影响系数的概念，建议设计时可适当考虑支盘底部土体承载力的提高，并合理选取支盘的间距。     

土与结构接触界面改进直剪试验研究

目的 研究土与结构接触界面力学行为随接触材料类型及含水率变化规律．方法 通过改进的直剪仪进行黏土自身、黏土与混凝土、黏土与石、黏土与砖4个含水率共64个试样的剪切试验．结果 得到了不同含水率不同正应力下土与不同结构接触界面的剪切应力应变曲线，当土体含水率增大时，黏土内部摩擦角缓慢减小，而黏土与混凝土和黏土与砖接触界面的摩擦角急剧降低；土体内部的黏聚力逐渐减小。而土与结构接触界面的黏聚力均先增大后减小，各接触类型接触界面的抗剪强度随土体含水率的增大均呈下降趋势．只在含水率为13％、法向应力为50kPa的黏土内部剪切时才出现剪胀现象．结论 土与结构接触界面的抗剪强度、摩擦角、黏聚力等力学参数与接触材料类型及土体含水率密切相关，研究结果为工程设计的计算参数取值提供了试验依据。     

基坑开挖过程中软土性状若干问题的分析

通过对基坑工程中主动区和被动区土体的应力路径、应力状态、土的不排水抗剪强度和孔隙水压力变化规律的讨论,几个模糊概念得到澄清．研究表明：基坑开挖过程中无论主动区还是被动区都处于卸荷状态;土体抗剪强度在不同区域、不同加载阶段是不同的．在同一固结压力下,不排水抗剪强度是卸荷抗剪强度的2倍．在模拟基坑工程应力路径的三轴室内试验研究基础上,发展了一个孔隙水压力公式．根据常规三轴试验得到的抗剪强度和孔隙水压力系数变化规律可确定不同应力路径下的土体抗剪强度．     

Numerical simulation of cyclic behavior of double sand lenses and corresponding liquefaction-induced soil settlement

A two-dimensional numerical model was used to explain the liquefaction mechanism of double sand lenses and the corresponding soil deformation due to the cyclic loading. Moreover, in order to investigate the influences of the soil characteristics and input loading data a parametric study was carried out on the essential parameters affecting the soil settlement, and so the variation of these parameters with the corresponding displacements was mainly examined. At last, the results obtained from the numerical analyses of double sand lenses and a continuous sand layer with similar characteristics were compared with those of an estimating method proposed by ISHIHARA and YOSHIMINE. The comparisons show that the settlements due to liquefaction of the continuous sand layer in both numerical and the estimating method are in a good agreement with and are obviously greater than those of double sand lenses.     

地震作用下可液化土的数值模拟与试验验证

将有限差分法程序用于可液化土的地震响应分析,采用动力和流体的流固耦合理论分析了振动过程中土体孔隙水压力的产生、扩散与消散,并对液化场地桩-土-结构相互作用体系振动台试验进行了三维数值模拟;通过与振动台试验数据的对比分析,验证了计算模型的可靠性和合理性。结果表明：采用的方法能较好地模拟可液化土的动力特性,所得结论为液化场地土-结构相互作用体系动力分析提供了参考。     

自由场地液化响应特性的离心机振动台试验

利用ZJU-400土工离心机振动台,对相对密度为40%的福建中细砂自由场地模型,进行5次动态加载的液化试验.分析试验中土的动力特性和地震动特性,得到土体不同深度范围内加速度、超静孔隙水压力随时间的发展规律,以及土体加速度、沉降与超静孔隙水压力增长之间的关系,增强了对地震过程中土体加速度、沉降与孔隙水之间相互作用的理解.结果表明：场地放大作用受超静孔隙水压力增长和土体软化的共同作用,液化破坏了土颗粒的联结强度和结构稳定性,再次沉积形成的结构不稳定易再次液化|峰值过后切应力对超静孔隙水压力增长仍起到不可忽视的作用;土体超静孔隙水压力增长和土体沉降是外荷由土颗粒到孔隙水再到土颗粒传递的结果|液化后固结完成,场地土体自振频率增加;基于剪切波速确定CRR曲线的方法是合理的.     

基于改进一次二阶矩法的砂土液化判别方法

通过对改进一次二阶矩可靠性分析方法进行研究,提出了一种基于标准贯入击数极限状态方程的地震液化可靠度评估方法,并用Matlab 7．0编制了相应的地震液化概率判别程序。用该可靠性分析方法对1976年河北唐山大地震的资料进行了液化概率分析,并与实测值和规范判别法计算结果进行了对比。结果表明：该方法具有可行性和精确性,为砂土液化势评估提供了一种有效的新方法。     

强夯法在高速公路路基加固中的试验研究

通过强夯法处理某高速公路路基的试验研究,表明强夯法不仅可以提高路基承载力,还可有效地改善土层的抗液化性能。同时,强夯试验可为工程设计与施工工艺提供有益的数据参数。     

可液化地基土性分类对比研究

地震液化现场原位实测数据是地基液化判别方程建立的主要依据之一。在常见的可液化地基土中,粉土与砂土的液化特性差异较大,使用世界范围内不同地区的地震液化现场实测数据时,就存在土性分类标准的匹配问题。笔者搜集了世界范围内19次大地震106个场地共509组基于静力触探指标的地基液化现场实测数据,并将我国的基于静力触探指标的土性分类标准与通行于欧美的土性分类标准进行了对比分析。结果表明,二者在对可液化的粉土和砂土的区分上存在较高的一致性,为利用不同地区的地震液化现场实测数据进行液化标准的研究提供了理论依据,具有较强的工程实践意义。     

基于标贯试验的砂土液化概率判别法

合理地对建设场地进行液化判别是降低液化灾害的基础。中国规范通过比较临界标贯击数与实测标贯击数的相对大小来判别砂土液化,但由于建立经验判别准则的过程中存在大量的不确定性因素,故这种确定性方法不是衡量砂土液化的准确指标。针对这个问题,基于中国标贯试验的液化案例库,利用极大似然法对4种广义线性模型进行参数标定,建立适用于中国的液化概率判别模型。结果表明:当液化概率较小时,4种广义线性模型差异显著;当液化概率在30%~70%之间时,4种模型的预测结果相近。模型比较表明,Log-log模型对案例库的拟合效果最好,给出了基于Log-log模型的液化概率计算公式及指定液化概率下的标贯击数临界值计算公式。回判分析表明,提出的液化概率判别模型的总体回判成功率高于现行建筑抗震设计规范。     

反分析方法在软土地区建设人工岛的应用

基于Abaqus软件提出反分析法,利用实测的沉降数据和准确的加载信息反分析得出土体参数,用于指导人工岛的建设.在取得试验土性指标的基础上,用Abaqus计算曲线与实测沉降曲线进行比较.在施工前采用实验室测得的土体参数,利用Abaqus预测土体的沉降和孔隙水压力.根据实测数据来修正计算的土体参数的准确性.采用反分析后的土体参数预测下一个施工阶段土体的位移和孔隙水压力,重复进行此过程,直至施工完成.结合模拟计算结果与监测数据分析,进行反分析和动态设计,有效指导了该人工岛的顺利建成.     

软土地基沉降预测方法分析比较

对工程中软土地基沉降的三种预测方法(指数曲线模型,双曲线模型和灰色模型法)进行了结果预测分析比较,从预测曲线和实测曲线的比较中可以看出,灰色模型法能够更加准确地对软土地基沉降进行预测.灰色模型的检测结果更加接近实测值是因为它人为因素较少,对实测数据没有严格的要求.本文的研究为软土比较沉降预测方法的选用提供了参考.