对与基坑工程有关的一些规范的讨论(1)

作者对《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)以及最近改版的一些地方基坑规范中的一些问题进行了系列讨论。本文为第一部分,主要是讨论在基坑设计中应采用什么强度指标。本文作者认为对于粗粒土使用有效应力强度指标;对于黏性土一般采用固结不排水(CU)强度指标较为合理,用不排水(UU)强度指标水土合算计算水土压力符合有效应力原理,但由于cu是随深度增加的,难以准确地计算。UU强度指标在验算坑底隆起和计算超载引起的侧向压力时,是适用的。本文还对一些规范中提出的"在有效压力下预固结的不排水强度指标"提出了质疑,认为对于欠固结土应对其固结不排水强度进行折减;对于"施工挖土速度慢,排水条件好"的基坑,其黏性土应使用有效应力指标,而不是固结不排水强度指标;在软土地基中,计算坑壁地面上的施工超载引起的土压力与验算坑底隆起时,一律用固结不排水强度指标计算土压力和进行稳定分析是错误的。     

从息壤到土工合成材料

据说息壤是一种可以自生自长的土,远古的先民们曾用它防治洪水。对这种传说中的岩土材料进行了考据,根据河狸坝与我国古代的治河工程,指出所谓息壤应当是古代人们利用草、木、竹、石、土创造出来的加筋土,用以拦截阻挡洪水。秦汉时期称为茨防,宋代称为埽工。回顾了我国土工加筋及其在河工中应用的长远历史,指出土工合成材料在保护环境、保护资源和我国经济可持续发展中应用的广阔前景。     

城市建设中大面积荷载作用的影响深度探讨

随着工程建设规模的扩大,围海造地、码头堆场、堆载预压等填方工程的面积越来越大,它们都属于大面积荷载问题。在城市建设中,建筑物荷载的累加效应也具有大面积荷载的性质。通过对城市工程建设与大面积荷载关系的揭示,对大面积荷载的特征及其对地面沉降的影响进行初步定义和分析。大面积荷载对变形的影响深度大于一般建筑物的影响深度,但小于按常规方法计算得到的结果。在对发生这种情况的可能原因分析的基础上,对人们所发现的上海地区城市建设与沉降的关系,如建筑密度越大,建筑容积率越高,地面沉降越显著,新区建设较旧城改造沉降效应明显等,给予较好的解释。同时得出,容积率一定的情况下,高层建筑由于密度小,间距大,将会比密集的多层建筑更有利于减小整体地面沉降等结论。有关分析对城市建设规划会有所帮助。     

土工格栅界面摩擦特性试验研究

土工格栅与土的界面作用特性直接影响着加筋土挡墙的安全与稳定性。因此,土工格栅与填料的界面技术指标在加筋土挡墙的设计中至关重要。本文在从试验方法、加载方式、试验箱侧壁边界效应和尺寸效应、填料厚度、压实度以及筋材夹持状况等几方面分析土工格栅界面摩擦特性影响因素基础上,进行了土工格栅在砂砾料和粘性土中的拉拔试验和直剪试验。试验结果表明:土工格栅与砂砾料接触面抗剪强度较高,而与粘土接触面抗剪强度很低;对于加筋土挡墙拉拔力较大的层位,应选用刚度大的土工格栅和砂砾料为填料。直剪摩擦试验不适合确定土工格栅接触面的抗剪强度。该试验结果对土工格栅加筋土挡土墙的设计具有重要的参考价值。     

降雨特性对土质边坡失稳的影响

 通过降雨诱发土质边坡失稳的模型试验及已有研究成果来探讨降雨特性对边坡失稳的影响,并以此来选取出合适的雨量预警参数。研究结果表明：高强度降雨较易使边坡产生流滑破坏且冲蚀现象较为明显;而低雨强长历时的降雨较易使边坡深层土体的孔隙水压力增加,因此较易产生滑动型破坏且滑坡体的规模也较大;此外,降雨型滑坡存在“门槛累积雨量”。该研究成果揭示了降雨入渗对边坡稳定性的作用机制,并以此建议采用降雨强度与累积雨量作为雨量预警基准所需的参数,其中降雨强度参数可用时雨量表示,时雨量可用以衡量流滑型滑坡和泥石流灾害,而累积雨量则有助于评估滑动型滑坡的灾害。     

可液化地基上边坡加固桩地震动力破坏特点研究

摘 要:本文采用研制的微混凝土抗滑模型桩,利用动力离心模型试验研究了高水位抗滑桩加固边坡的动力反应、动孔压变化、地基液化以及液化后大变形滑坡和动力断桩破坏规律。试验结果表明：由于动孔压上升较大,有效应力降低较多,导致动弯矩增幅较大,且动力附加弯矩值大于震前静力弯矩,表明地基液化与土体滑动导致的动力附加弯矩是抗滑桩产生断桩的主要原因。抗滑桩桩体完全断桩后,桩底静动总弯矩接近于零,嵌固约束完全失效,转化为活动铰约束。同时,饱和地基部分液化使得边坡上部土体的动力响应略有减小,加速度响应是随着高程先减小,然后略有增大。     

微混凝土抗滑模型桩的地震动力弹性反应试验研究

为研究原型钢筋混凝土抗滑桩的加固效果和地震动力反应,采用微混凝土抗滑模型桩制作了高位单排抗滑桩加固边坡模型,进行了动力离心模型试验,测量了地震作用下边坡变形、反应加速度和在较高桩位条件下抗滑桩静动力弯矩等反应规律.结果表明:在地震作用下,微混凝土模型桩在加固边坡模型中有足够的抗弯承载强度,仍处于弹性工作范围内.进一步分析而表明,抗滑桩对周围土体的约束和由此形成的土拱效应使得桩体附近土体的反应加速度略有减小,抗滑桩加固是有效的.     

旁压试验在计算碎石桩荷载沉降关系中的应用

本文建议用旁压试验及三轴试验结果直接计算碎石桩与加筋碎石桩的荷载沉降关系;用旁压试验结果确定桩周土的模型参数,对碎石桩与加筋碎石桩的应力变形进行了有限元分析计算,并将计算结果与模型试验结果进行了比较。     

不同加载方式下桩的摩阻力的试验研究

室内单桩的渗水力模型试验结果表明，不同的加载部位和加载方向对于桩的侧阻力的大小、分布和发展过程有重要的影响。这对于“反向测桩法”的应用具有重要的参考价值。