基于地震波孔压静力触探（SCPTU）刚性桩承载力 预测及荷载响应分析

基于地震波孔压静力触探(SCPTU)资料对桩侧摩阻力和桩端承载力进行预测,同时提供了土层剖面特征。应用弹性理论通过实测的剪切波速估算初始桩土刚度。提出了修正双曲线法应用于弹性模量随着轴向荷载增大的非线性响应,实现了对刚性桩的荷载-沉降-承载力分析。结合不同土质条件工程实例分析,并通过统计和现场载荷试验验证了此方法的有效性和准确性。结果表明：考虑孔压修正的承载力估算法完全满足工程要求,新方法略微低估了承载力,可视为安全储备;新方法累计概率图平缓、离散性小,接近对数正态分布,具有更高可靠性;利用修正双曲线模量衰减法进行荷载响应分析具有较强的实用性。     

基于CPTU与剪切波速测试的宁波海相黏土强度特性评价

针对宁波海相黏土,在相同孔位分别进行了孔压静力触探原位测试和现场波速测试。研究了CPTU测试参数与剪切波速、最大剪切模量的关系以及剪切波速与不排水抗剪强度的关系。并且论证了联合CPTU和剪切波速测试数据来表征黏土强度特性的可行性。试验结果表明:最大剪切模量、剪切波速与CPTU测试参数存在良好的相关关系,可通过锥尖阻力和孔压参数来近似估计剪切波速、最大剪切模量值;不排水抗剪强度与剪切波速的相关关系良好,通过不排水抗剪强度与剪切波速的关系式可将刚度与强度联系起来,该关系式可作为一种新方法来估计黏性土不排水抗剪强度。试验结果可为宁波地区地下结构的设计计算提供一定的参考价值。     

地铁衬砌混凝土管片防温裂试验研究及有限元分析

本文针对某地铁衬砌管片生产养护过程中出现的裂缝,分析原因是从蒸养机具里取出到入水池养护,暴露在空气中导致温度应力过大产生裂缝,为此设计了简便易行的温控防裂解决方案,对原有的直接放入与室外温度一致的水池养护进行了改进,既可以满足湿度要求,又可以减小温度应力。为确定传热过程制作了同种混凝土试决,用类似防裂措施进行了温控试验,并用有限元方法数值模拟了试块试验的三维瞬态溫度场,与实测部分点的温度进行了对比,效果吻合较好,验证了有限元计算确定传热简化过程的准确性,可以用来计算不同室温条件下相应的控制水温。这种防裂方法简便易行、改进了生产工艺,对于地铁运营安全有极大意义。     

粉喷桩复合地基沉降的影响因素分析

粉喷桩复合地基是高速公路软基处理的重要手段,本文用数值分析方法分析了桩间距、桩长、桩模量、垫层模量以及填土速率对路基沉降的影响;计算结果对指导今后的复合地基设计和施工具有一定的意义。     

扰动对软土强度影响规律研究

在Z.Hong和K.Onitsuka扰动度定义的基础上,推导得到扰动后土体屈服应力与扰动度之间的关系,并分析不同灵敏度土体扰动对屈服应力衰减的规律。研究结果表明,扰动对高灵敏度土体屈服应力衰减影响非常大。在屈服应力与扰动度关系的基础上,分析土体十字板抗剪强度、静力触探锥尖阻力和压缩模量等参数与扰动度之间的关系;进行室内振动试验模拟土样扰动,而后进行不同振动时长的固结试验和无侧限抗压试验,室内振动试验结果验证了分析的可靠性和合理性。     

水泥土电阻率特性及其在粉喷桩工程中的应用研究

通过水泥土电阻率正交试验研究分析，得出影响水泥土电阻率的主要因素依次为含盐量、水泥掺入比、天然含水量、粉煤灰含量、石灰含量；同时进行了水泥土电阻率和喷粉搅拌桩身抗压强度、芯样力学性状和喷粉搅拌桩标贯击数的对比研究，探索了电阻率法在喷粉搅拌桩工程质量检测中的应用。     

热传导CPT探头的研发与应用

土体热导率是能源地下工程、高压电线埋设、冻土路基等工程设计中的重要参数,是评估土体换热性能及地下温度场计算的关键,但目前缺乏有效的原位测试手段。基于瞬时线热源温度消散理论,研发了可测试原位土体热导率的静力触探(CPT)探头。根据理论假设与现有CPT系统尺寸,确定了探头具体长度、直径、内部构造、温度采集点位,并提出相应测试步骤与热导率计算方法。利用COMSOL有限元分析软件对测试过程进行模拟验证,结果表明探头实际传热符合线热源假定,且计算方法适用于一般热导率土体。对于热导率较小(小于0.6 W/(m?K))土体,需适当延长测试时间。现场应用表明,土体原位热导率略高于取样土室内测试结果,表明取样扰动可能降低土体导热性能,最后对取样测试及工程设计提出改进建议。     

水泥土的电阻率特性与应用探讨

利用低频交流电阻测试仪,研究了现场水泥土样和室内制备的水泥土样的电阻率与其相关参数的关系。结果表明,水泥土的电阻率随着龄期、水泥掺入比的增大而增大;随着水泥土含水率、饱和度、似水灰比的增大而减小。研究证明,水泥土电阻率与水泥土抗压强度和标贯击数存在着很好的相关性,对电阻率法应用于水泥土桩质量的无损检测进行了探讨。     

论我国特殊土粒度分布的分形结构

本文根据分形几何学理论,研究了我国黄土、膨胀土、红土三类特殊土的粒度成分特征,发现在双对数坐标下粒度含量与粒径之间呈直线关系,表明粒度分布具分形结构。根据该直线的斜率b,由公式D=3-b可求得相应的分维。计算结果表明,三类特殊土的分维界于2～3之间,且红土的分维大于膨胀土,黄土最小。分维是描述该系统的一个序参量,其大小反映了作为自组织系统的土体的本质特征,分维大,自组织程度高,土体演化处于高级阶段。本文还讨论了分维与分选程度、孔隙特征及结构特征的关系。在此基础上,指出分维是描述粘性土粒度特征,进行粘性土工程分类的一个合适的指标。     

基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法

在砂土或粉土分布广泛的地区,地震液化是导致地基失稳和上部结构受损的直接原因之一.因此,判定地基土液化可能性是抗震勘察设计中的一个重大课题.由于获得高质量"未扰动"砂土样的困难和试验成本的限制,基于静力触探(CPT)的原位测试方法通常用于砂土液化势的评价.孔压静力触探(CPTU)作为一种新型的原位测试技术,采用其测试指标进行砂土液化势的评价日益受到人们的重视.目前,基于CPT测试资料已经提出了许多砂土液化势的评价方法,但国内外采用CPT判别砂土液化的方法是不同的.在对我国<建筑抗震设计规范>(GB50011-2001)中砂土液化判别方法与国外修正的Seed简化法的原理、方法及参数进行分析的基础上,将其2种方法进行比较,进而讨论了2种方法的差异.由于这些差异的存在,采用不同方法判别砂土液化可能性时会得出不同的、甚至是相反的结果.结合济宁-徐州高速公路砂土场地的CPT和CPTU测试资料,采用我国规范判别法、Seed简化法进行了液化判别分析,并进行了对比验算.其中Robertson法与Olsen法所得到的结论基本一致,而且Robertson法似乎比Olsen法稍微精确一些,而采用规范法所判定的结果偏于保守,这与锥尖阻力基准值的取值大小有关.