CPTU确定饱和土体水平渗透系数的改进方法

目前采用的球面流或半球面流模型所预测的饱和土体渗透系数普遍低于实测值,为提高孔压静力触探(CPTU)测试技术确定饱和土体水平渗透系数的准确性,针对初始超孔隙水压力的分布形式、孔压过滤环的位置和渗流模型3个主要问题,在回顾前人方法基础上,提出一种基于CPTU确定饱和土体水平渗透系数kh的改进方法.根据已有研究成果,将锥肩附近初始超孔隙水压力视为负指数型衰减分布,结合圆柱面径向渗流模型,推导出饱和土体水平渗透系数的计算公式,应用算例验证了本文方法的合理性,再结合上海某地的实测数据,将本文方法与已有方法进行对比分析,研究结果显示:本文方法计算的渗透系数大于已有方法,更接近室内渗透试验的结果;CPTU测试技术可用于连续且快速地计算饱和土体水平渗透系数.     

开挖卸荷桩土界面荷载传递模型的修正与验证

为了准确预测深开挖条件下桩基的承载变形性状,在桩土界面荷载传递计算模型中考虑了卸荷效应．基于快速拉格朗日法(FLAC3D),将线弹性-完全塑性的桩土界面荷载传递模型修正为双曲线计算模型,修正后的模型可以考虑开挖卸荷后桩周土体法向应力减小对桩土界面剪切刚度的影响,也可以考虑开挖深度、面积和桩长对桩端阻力的影响．利用修正模型对开挖条件下砂土地基中的单桩进行了足尺数值试验,分析计算了开挖后桩基的承载性能,并将修正后模型的计算值与软件内嵌的线弹性-完全塑性模型的计算值及试验值进行对比分析．结果表明:修正后计算模型和传统计算模型都能够较准确地预测开挖条件下桩基总极限承载力,但是,修正计算模型考虑了支护结构外围土体对桩端承载力的贡献,能更准确地预测桩身下部侧摩阻力与桩端阻力．因此,修正计算模型更适合开挖条件下的桩基承载力计算．     

海工环境PHC管桩设计寿命计算

氯离子引起的钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要原因之一。基于Fick第二定律,推导了PHC(Prestress high concrete)管桩氯离子扩散的解析解,并对PHC管桩设计寿命进行了预测,且考虑了离心分层和温度作用对PHC管桩设计寿命的影响。结果表明:离心分层和温度对PHC管桩中氯离子扩散影响较大,而初始氯离子含量对其影响较小。综合考虑离心分层和温度影响,确定了海工环境中PHC管桩的设计要求,即对于要求服役寿命大于50a的工程,壁厚应大于100mm,且砂浆层不宜大于10mm,而对于服役寿命要求大于100a的工程,应选用壁厚150mm的PHC管桩,且砂浆层宜小于30mm。     

静压桩桩尖作用机理的数值模拟及参数分析

工程实践表明有桩尖时静压方桩更易贯入.为研究静压桩桩尖的作用机理,使用有限元方法,选用DP弹塑性土体模型,计算比较有、无桩尖两种情形下土中应力场的不同,并分析可能影响应力场变化的各种参数.结果表明:当土体处于弹性状态时,桩尖能够引起其下土体的较高程度的应力集中,使桩尖下的土体更易进入塑性;当土进入塑性流动、塑性区扩展后,应力集中的程度减弱.采用合适的桩尖形状也是很重要的.当穿越砂土等坚硬土层时,尖角能够明显地减小端阻力;当需穿越坚硬土层时,给管桩加设桩尖可起到很好的工程作用.     

浅基础相对刚度对地基沉降的影响分析

浅基础相对刚度的重要性已在国内外一系列实际工程与参考文献中得到证实,参考文献。本试验通过室内模型试验研究手段,即在室内通过模型箱加载方式来模拟现场平板载荷试验。进一步地在其他条件均相同的情况下,改变载荷板厚度模拟不同的基础相对刚度。最后,通过有限元软件进行数值分析,从而总结出基础相对刚度与沉降影响系数之间一些规律性的结论。     

考虑土体基质吸力刚性挡墙基坑抗倾覆稳定性分析

地表降雨入渗对基坑周边土体有明显影响,进而引起基坑抗倾覆稳定性改变。基于非饱和土的平面应变抗剪强度统一解,考虑非饱和土强度的中间主应力效应,引入地下水位线以上非饱和土体基质吸力的空间分布,推导得到降雨入渗条件下的基坑挡墙抗倾覆稳定系数。对比分析了不同基质吸力分布模式对基坑抗倾覆稳定性的影响,研究了地下水位,降雨入渗强度,挡墙嵌固深度,土体内摩擦角等因素对基坑抗倾覆稳定性的影响。结果表明,降雨入渗降低了土体基质吸力;地下水位线的降低可以有效提高基坑抗倾覆稳定性;考虑中间主应力效应可以更加发挥非饱和土体的强度潜能;基质吸力及其分布形式对抗倾覆稳定性有显著影响。     

考虑荷载埋深与K0变化的地基临界荷载

传统的地基临界荷载计算方法将荷载埋深土体等同于超载,没有考虑荷载埋深对地基附加应力分布的影响,也没有反映静止土压力系数变化对地基自重应力的影响。基于分布荷载作用于地基内部的附加应力计算公式,同时考虑静止土压力系数随地基土内摩擦角变化条件下,计算分析了地基的临界荷载。计算结果表明,假设静止土压力系数恒等于1高估了地基的临界荷载,静止土压力系数的变化对地基临界荷载的影响不可忽略。考虑荷载埋深的影响则使地基附加应力显著降低,当荷载埋深为1倍荷载分布宽度时,竖向附加应力相对于无埋深条件最大降低了29.3%,临界荷载也提高了38.4%～44.6%。考虑荷载埋深对地基附加应力的影响后,埋深对地基临界荷载的影响不再是线性的,当埋深较大时,埋深的影响随埋深的增加逐渐减小。     

青藏输电工程回填细粒冻土性质和铁塔基础载荷试验研究

为分析青藏直流输电工程回填冻土地基和铁塔基础承载性能,在浅部冻土处于冻结和融化两种状态时,分别进行回填细粒冻土性质试验和在三向荷载共同作用下锥柱式扩展基础的载荷试验。基于土工试验结果分析了冻融过程中回填地基的工程性质,得到一个冻融周期后地表沉降量为0.23 m,与实际情况一致。通过对基础承载特性及荷载与位移双曲线关系模型的分析,得到了基于地基基础相互作用极限状态条件下基础的极限承载力。针对季节活动层融化和冻结状态,应用试验结果验证了上拔工况下铁塔扩展基础稳定性分析模型和方法,获得了冻结状态时细粒冻土的上拔角。试验研究表明：当浅部活动层处于冻结状态时,地基强度及基础承载性能优于融化状态;冻土融化可缩小细粒土的孔隙比、提高密实度,并增加含水率和饱和度;土体冻结与否对地基的抗剪、上拔角等力学指标有显著影响,因此,保持深部回填地基的冻结状态对基础安全承载至关重要。     

采用后注浆的钻孔灌注桩承载性状以及承载力估算方法的研究

由于桩端后注浆技术能弥补钻孔灌注桩存在的一些承载缺陷,现广泛适用于高层、超高层建筑中,但后注浆桩确切的承载力计算方法,在逐级荷载作用下后注浆桩桩侧、桩端阻力的变化仍在研究中。通过实际工程数据,从后注浆桩与未注浆桩的静载荷试验,研究了桩身轴力分布特性、桩侧摩阻力分布性状,揭示了后注浆桩的实际承载性能,并基于发现桩端后注浆桩表现出一些端承摩擦桩的特性,提出了一种更接近于实际的后注浆桩极限承载力的估计方法。     

基于径向基神经网络的基坑支护位移预测方法

简要分析了径向基神经网络相对于BP神经网络的优点,利用径向基神经网络建立了基坑支护水平位移的预测方法并编制了基于径向基神经网络的支护位移预测程序.结合实际工程监测数据中的基坑支护结构水平位移数据,对网络进行训练并利用训练好的网络对基坑支护结构的水平位移进行了预测.从预测结果与实测结果的对比分析来看,利用径向基神经网络对基坑支护水平位移进行预测是可行的,其精度符合工程实际的要求.