竖向循环荷载下软黏土地基管桩累积沉降特性

高速公路、高速铁路桩承式路堤中桩的累积沉降发展规律对路基沉降控制具有重要意义。通过在浙江湖州软黏土地基中对2根29.5m长预应力混凝土管桩进行竖向循环加载现场试验,研究不同静荷载与循环荷载组合作用下管桩的极限承载力及累积沉降特性。试验发现,长期循环荷载下桩顶累积沉降发展可分为3类:快速稳定型、渐进发展型、急剧破坏型。当循环荷载比(CLR,循环荷载幅值与极限承载力之比)不超过0.2时,桩顶累积沉降趋于稳定,不受振次影响;当0.20.5时,桩顶累积沉降随振次急剧增加,在半对数坐标中呈刺入破坏。分析静荷载与循环荷载水平对桩顶累积沉降的影响,最后为工程设计提供建议。     

打桩振动对邻近新浇筑混凝土的影响

通过对上海金山白沙湾油库打桩过程的现场监测,测得不同打桩工况下,测点的振动速度及振动频率随打桩过程的变化规律,分析了打桩振动对邻近新浇筑混凝土底板的影响。分析结果表明,在预制桩打桩过程中应对环境进行监测,以有效地控制和防治打桩振害。     

一种现场测定地基固结系数与渗透系数的方法

地基固结系数及渗透系数是地基计算及设计中的关键参数。本文利用IFCOBAT系统测试地基原位水平固结系数和渗透系数,采用考虑塑性区内外孔压系数不同的圆柱形孔洞扩张理论和一维径向固结方程模拟滤头周围的初始超静孔隙水压力分布及其消散过程,在渗透系数分析中,同时考虑了针头对流经水的阻力和滤头及容器内水柱的影响。现场测试结果与薄壁土样的室内试验结果的比较分析表明,现场测定的固结系数和渗透系数与室内试验结果接近。另外,还讨论了两种测试结果之间差别的原因及其合理性。     

软土地基上微型桩抗压和抗拔特性试验研究

微型桩(Micropile)和常规钻孔灌注桩相比,具有单位体积混凝土承载力高、施工场地小、适用各种类型的土、布置形式灵活等特点,可以用做输电线路杆塔基础。本文通过软土地基上微型桩的单桩、群桩抗压和抗拔现场试验,研究其荷载-沉降特性、群桩效应、施工工艺等,以期为微型桩的设计和施工提供依据。试验结果认为:单桩荷载-沉降曲线是缓变型,属摩擦桩,可以以2 0mm沉降量对应的荷载作为桩的极限承载力;可以以2 0mm～3 0mm上拔量对应的上拔荷载作为单桩极限上拔荷载;斜桩可以更好地承担上拔荷载。     

盾构施工过程中的土体变形研究

 基于盾构施工过程,利用弹性力学Mindlin解,通过坐标变换经积分推导刀盘与土体之间摩擦力所引起的地面变形计算公式,并得到盾构施工引起的总地面变形计算公式。结合杭州地铁一号线工程中具有代表性的粉砂土层,分析盾构与土体的复杂相互作用,并对盾构与土体相互作用引起的土体变形特征进行计算。通过计算发现,盾构施工中盾壳摩擦和正面推力是盾构推力设置的主要因素,而刀盘与土体摩擦是刀盘扭矩设置的主要因素,盾构前方土体隆起主要由盾壳摩擦引起,刀盘摩擦作用主要引起地表沉降的非对称分布,地表沉降主要由盾尾空隙产生。通过实例计算并与实测结果对比发现,使用盾构变形计算公式适用范围在盾构机头前后±2L距离处,对指导实际盾构施工具有重要意义。     

基坑开挖对旁侧隧道影响及隔断墙作用离心模型试验研究

开展了干砂地层中基坑开挖对旁侧隧道影响及隔断墙保护作用的三维离心模型试验和数值分析,获得了隧道上浮、隧道内力、隧道周围土压力、地表沉降等变化规律以及隧道空间位置和基坑开挖深度的影响。试验结果表明,基坑回弹量与采用Boussinesq解计算的回弹量比较接近;地表沉降量与文献报道的试验结果相近,而明显小于现场实测沉降;靠近基坑一侧的隧道周围土压力有所减小,而远离基坑一侧的隧道周围土压力则有所增加。隔断墙的设置可以一定程度上减小地表沉降、隧道外土压力变化、围护墙水平位移以及隧道上浮和弯矩。数值计算结果表明,隧道上浮量和水平位移随着隧道埋深及其与围护墙距离的增大而减小,而随着基坑开挖深度的增大而增大。     

考虑多次扰动影响的盾构隧道结构韧性评估方法及其应用

科学合理地评估盾构隧道结构状态对保障列车安全运维至关重要.针对目前评估方法无法较好定量评估隧道结构的现状,基于韧性理论,提出了多次扰动下盾构隧道结构韧性评估方法.首先,通过构建多阶段隧道结构韧性分析模型,获得了隧道结构韧性指标计算方法.其次,根据隧道结构在加载和卸载工况下的不同响应,提出了相应工况的结构性能分析指标.在...     

软土层未打穿的桩承式路堤现场实测研究

 以申苏浙皖高速公路为工程背景,对软土层未打穿的桩承式路堤进行现场实测研究。共选取2个管桩断面作为试验观测断面,在填筑时及填筑完成后对桩托板和桩间土上的土压力、路基沉降及下卧层沉降进行监测,并与软土层打穿时的实测结果作比较。研究表明：桩间距越大,桩体荷载分担比越小;软土层未打穿时荷载分担比为61.4%～75.5%,比打穿时小一些;软土层打穿与未打穿时的土拱高度都为桩托板净间距的1.0～1.4倍;软土层未打穿时桩土不均匀沉降比打穿时大;路堤填筑完成后的沉降约占总沉降的30.0%;下卧层沉降约占路堤总沉降的60.0%。将现场试验结果与4种理论方法的计算结果进行比较,评价各种方法的适用性。     

基于频率步进原理的TDR研制及在土体含水率测试中的应用

基于时域无载频脉冲原理的时域反射法(TDR)能够快速准确测试土体含水率,在岩土工程领域有广泛用途。但是目前TDR测定仪器均为进口,国外对中国实行技术封锁。介绍了一套基于频率步进原理的TDR,利用该原理信号源输出的频率分量能够精确获知,接收信号中的噪声有效被抑制;研制了探针转换器,避免在常态测试区域出现测试盲点,提高测试范围和精度。最后通过水、空气及土体3种介质中含水率测试对比试验,验证了新型TDR测试设备的有效性。     

基于分子动力学模拟技术的黏土矿物微观行为研究应用

黏土矿物是一类具有层状结构的硅酸盐矿物。土水相互作用对土体许多宏观力学响应、物质运移和传导起重要影响。现有的实验技术和手段即很难在物理上微观探测黏土从绝对干燥至含微量水分子的吸附过程,也很难实现黏土对放射性核素吸附过程的跟踪。使用分子动力学模拟对黏土矿物的水化性质及对放射性污染物吸附性能进行研究。以蛭石、高岭土及蒙脱土三种黏土矿物为研究对象,通过晶层间距、自扩散系数、径向分布函数、吸附复合物结构等模拟测试结果对蛭石的水化性能和黏土对放射性核素的吸附行为阐述。最后,对分子动力学模拟技术在岩土工程的应用发展进行了展望。