孔压静力触探(CPTU)计算软土固结系数及其在港珠澳大桥工程中的应用

介绍孔压静力触探(CPTU)原理,详细叙述了利用CPTU试验资料计算软土固结系数的方法和步骤。结合港珠澳大桥岛隧工程的CPTU试验进行了实例计算,结果表明:孔隙水压力静力触探测试求出的固结系数比室内固结试验所求固结系数大1~2个数量级;针对两种固结系数进行了大量统计对比研究,发现两者之间存在很好的线性相关关系。     

用孔隙水压力静力触探探求软基土的固结系数

概要介绍了利用孔隙水压力钥探试验求解地基土固结系数的几种理论，并以Ｔｏｒｓｔｅｎｓｓｏｎ理论模型为例，详细途径了用孔压静控消散资料求解地基土固结系数的方法。对广东西部沿海高速公路台山二标及三标试验段的饱和水淤泥土进行了实例计算，计算结果比室内试验得到的结果相差一个数量级，这与国外同行的研究结论一致。     

3种估算土层固结系数方法的对比研究

文章以珠江三角洲软土地区大量的钻探试验、孔压静力触探试验及现场沉降资料为依据,介绍了目前估算土层固结系数的3种常用方法,即室内试验、现场沉降资料反算及孔压静力触探试验,并将它们估算的固结系数值作了比较,证明它们之间有很好的规律性,且得到了孔压静力触探技术所估算的固结系数值更接近于实际值的结论.     

孔压静探在高速公路软基勘察中的应用——由孔压静探求解软基土的工程参数

以一维固结理论和孔穴扩张理论为基础,探讨了由孔压静探求解软粘土固结系数和不排水剪切强度的方法,并以在广东某高速公路软土深厚试验段所作的孔压静探试验为例,对地基土的固结系数和不排水剪切强度进行了估算,通过分析和对比,发现由孔压静探资料估算软粘土的固结系数和不排水剪切强度的方法是可行的.     

天然沉积亚砂土固结特性研究

大量室内外试验研究清楚表明亚砂土在粒度分布、强度特性、压缩性和塑性图等方面与一般粘性土完全不同,因此室内固结试验所得到的天然沉积亚砂土的固结系数与一般粘性土固结系数基本相同是明显不合理的。文章基于竖向排水体饱和土地基固结理论解答,提出了考虑地基排水井加固区下卧层修正沉降数据反演地基固结特性的计算方法。比较了室内实验数据与相关现场反演计算参数,得出了反演分析固结系数相对高出室内固结试验成果2个数量级。运用这一成果,预测路堤中线下地基固结沉降历时曲线与实测沉降曲线很好吻合。     

室内与现场反演固结系数差异特征与原因分析

以连云港临海高等级公路工程现场地勘和沉降数据为基础,对基于沉降数据的反演分析法、孔压静力触探和室内试验所得固结系数进行对比,结果表明孔压静力触探和沉降曲线反演法所得固结系数处于同一数量级,而室内固结试验所得固结系数比反演法小1~2个数量级。从土样扰动、各向异性和固结模式方面分析,反演法和室内固结试验所得固结系数差异的产生原因为天然沉积软黏土具有结构性,室内试验所得固结系数与应力水平和取样扰动程度密切相关;天然沉积软黏土具有各向异性的特征,水平与竖向固结系数存在较大差异;根据沉降数据将二维固结简化为一维固结进行反演分析,会产生反演的固结系数放大效应。     

孔压静探在高速公路软基勘察中的应用——由孔压静探求解软基土的工程参数

以一维固结理论和孔穴扩张理论为基础，探讨了由孔压静探求解软粘土固结系数和不排水剪切强度的方法，并以在广东某高速公路软土深厚试验段所作的孔压静探试验为例，对地基土的固结系数和不排水剪切强度进行了估算，通过分析和对比，发现由孔压静探资料估算软粘土的固结系数和不排水剪切强度的方法是可行的。     

3种估算土层固结系数方法的对比研究

文章以珠江三角洲软土地区大量的钻探试验、孔压静力触探试验及现场沉降资料为依据，介绍了目前估算土层固结系数的3种常用方法，即室内试验、现场沉降资料反算及孔压静力触探试验，并将它们估算的固结系数值作了比较，证明它们之间有很好的规律性，且得到了孔压静力触探技术所估算的固结系数值更接近于实际值的结论。     

孔压静力触探方法测定土体压缩模量应用研究

对湖南省某高速公路路基土采用孔压静力触探仪(CPTU)进行了原位测试,并取不同深度处的原状土样在室内测定其压缩模量。根据现场CPTU测试数据和室内压缩模量测试结果进行了土层的划分,评价了多个现有基于CPTU数据的土体压缩模量预估经验公式的适用性,进而建立了压缩模量与CPTU锥尖阻力之间的相关关系。研究结果表明：采用CPTU原位探测数据进行土层划分具有良好的可靠性,土体压缩模量与CPTU测试中的锥尖阻力之间存在强相关性。建立的基于CPTU的压缩模量预估公式可为量化软土层压缩特性提供参考,是公路工程中软土层路基沉降分析的科学依据。     

弥勒非低矮路基超固结膨胀土地基沉降特征

为研究非低矮路基下超固结原状膨胀土地基沉降特征,针对弥勒超固结膨胀土地区路基下地基的物理力学特性与沉降变形特征,开展了一系列原状膨胀土分级连续加载K₀固结试验以及现场路基填筑试验,并长期监测路基下地表沉降与路基下地基分层沉降。对比分析天然地基与CFG桩加固地基的沉降特征,地基中的超固结土与正常固结土的分界面深度随路基荷载增大的变化规律及其对地基沉降量的影响。分别采用正常固结法和超固结法计算地基沉降量,并与实测结果进行对比分析,对沉降计算方法进行了深入讨论。研究结果表明：CFG桩加固处理深度应超过超固结土层分布深度,否则与天然地基相比,控制沉降的效果并不明显;超固结沉降计算方法的计算精度明显高于目前设计常用的正常固结沉降计算方法（超固结计算方法的修正系数为0.531,正常固结计算方法的修正系数为0.351）,超固结算法-正常固结算法修正系数比随土层深度递减的趋势可用于反映超固结土层的加固处理情况;在路基工程设计中,对于路基荷载下的超固结膨胀土地基,建议采用超固结法沉降计算方法进行沉降分析;在地基加固处理时也应充分利用原状膨胀土的超固结特性,从而在该类地基加固设计中有效降低工程成本。     

利用孔压静探估算粘土的土性参数

简单介绍先进的无绳孔压静力触探技术,并分别探讨由孔压静力触探试验估算软土层固结系数、不排水抗剪强度和侧向渗透系数的原理以及估算方法,并结合江苏淮盐高速公路试验段对地基土的土性参数进行估算。通过与其它常规原位测试试验结果的分析对比,发现由孔压静探资料对土层的以上参数进行估算是可行的,值得在公路建设的勘察及设计中推广应用。     

天津地区海相软土的固结特性分析

对天津附近软土,进行了高压固结和一般固结试验,探讨了原状和重塑软土的主次固结变形特性,研究了软土的固结系数,固结压力、孔隙比、压缩指数分别对次固结系数的影响关系.结果表明:根据软土在固结过程中的沉降量与时间关系曲线可确定主次固结界限.在同一固结压力下,原状土的主次固结系数均要大于重塑土.每级加载持续时间长的一般固结试验得到的次固结系数值要小于时间短的高压固结得到的Cα值.次固结系数与孔隙比呈反向关系,孔隙比e与次固结系数Cα满足四次多项式关系.在高压固结试验中,压缩指数与次固结系数大体满足线性关系,原状软土Cα与压缩指数Cc的比值近似为0.019 4, 重塑软土Cα与Cα的比值近似为0.0210.     

结合水对软土次固结特性的影响机制研究

结合水对软土的工程特性具有重要影响，为研究结合水对软土次固结特性的影响机制，选取天津软土为研究对象，开展了结合水的等温吸附试验及原状土和不同结合水含量下重塑土的固结蠕变试验。从结合水角度对原状土的固结蠕变特性进行了探讨，并就结合水类型及含量对重塑土蠕变特性的影响机制进行了研究。研究结果表明：等温吸附试验中90%相对湿度节点为土中强、弱结合水的界限，98%相对湿度节点为弱结合水和自由水的界限；相应的，土中强结合水吸附量为13.2%，弱结合水吸附量为22.6%；另外，水化中心的改变导致强结合水阶段吸-脱附过程之间存在明显的滞后效应。原状土固结蠕变过程中，当固结压力p＞400 kPa后，土体的次固结受弱结合水控制，此时结合水排水比自由水困难许多，这是原状土次固结系数在400 kPa后开始逐渐减小的原因之一；原状土在整个固结蠕变过程中排出了12.1%的自由水和9%的弱结合水，没有强结合水排出。在强结合水范围内重塑土的次固结变形及次固结系数对结合水量的变化并不敏感，进入强、弱结合水共存状态后，结合水量对重塑土次固结的影响逐渐显现出来，次固结变形量及次固结系数随含水量的增加呈现加速增加的趋势，说明弱结合水是软土固结蠕变的主控因素。     

高速公路软土地基固结系数反分析

基于地基固结理论,提出了考虑地基加固区下卧层修正的沉降资料反演固结系数的计算方法。结合通启高速公路沉降资料,反算出固结系数,相对室内固结试验成果高出1~2个数量级。并应用于计算路基沉降,与实验室测得的固结系数计算的沉降曲线进行对比和分析,得出了一些结论和建议。     

基于多功能CPTU测试的无黏性土状态参数评价研究

砂土的原位状态性能一直以来都难以得到有效评价,其中非常重要的一个原位状态参数则是砂土的体积变化评价指标.对近年来以静力触探(CPT)、孔压静力触探为代表的原位测试的状态参数评估方法的研究成果及其应用实践进行了回顾.评估方法主要从相对密实度和状态参数两方面展开,同时论述了各方法的优缺点.开展了南京河砂CPT标定罐试验以及...     

连云港软粘土工程特性研究

根据大量室内试验,研究了连云港软粘土的工程特性.建立了连云港软粘土物理力学指标之间的相关关系,并分析了其压缩特性;比较并评价了各种固结系数计算方法,改进了三点法;讨论了应力水平和应力历史对次固结系数的影响;研究了次固结系数与压缩指数关系;最后,根据三轴流变试验结果,将连云港软土作为弹-粘塑性体来研究.     

广州南沙深厚软基段盾构隧道长期沉降计算

为解决盾构隧道沉降预测现有计算方法考虑因素单一、以短期预测为主等问题,提出在软土固结和流变共同作用下的隧道沉降简化计算方法，并通过实际工程案例进行验证。首先，利用Merchant流变模型和太沙基-伦杜立克二维固结理论构建固结-流变耦合模型,该模型将盾构隧道的长期沉降分为2部分： 超静孔隙水压力消散引起的主固结沉降和土体流变引起的次固结沉降;然后，考虑地表荷载、土层性质、结构自重以及列车荷载等因素对沉降计算的影响，求解出隧道长期沉降解析式;最后，选取新建盾构隧道3个典型断面，利用该解析方法对隧道的长期沉降进行预测，并对超静孔隙水压力消散时间、沉降速率及最终沉降量进行对比分析。结果表明： 1）运营初期，隧道周围土体超孔隙水压力的消散速度较快，尤其是在最初的2年内最为明显；随着时间的推移，各断面的消散速度逐渐趋于稳定。2）盾构隧道的长期沉降与下卧土层的性质有关;下卧土层厚度越大，性质越差，所产生的沉降量越大;断面1、2、3最终沉降预测值分别为146.8 mm、97.6 mm和46.1 mm。     

考虑软土结构性损伤的路基沉降预测反分析

为了较好的预测工后沉降,从软土的结构性入手,考虑天然软土的结构性损伤,减少由于软土的扰动、损伤对计算结果精确性的影响,对受扰动软土的弹性力学特征值进行了修正;结合反分析方法,由沉降固结计算的角度对模型参数进行反分析,预测了沉降趋势,并与实际观测数据及理论计算数值进行比较,对工后沉降做出合理地预测.结果表明,软土路基沉降...     

宁波软土地区基坑数值计算中HS模型参数试验研究

土体HS模型已成为软土基坑数值模拟中较为常用的本构模型之一,但由于其模型参数较多,很多参数无法从勘察报告中直接获取。为了解决模型参数的取值问题,选取宁波地区典型的2种土样（淤泥质土、粉质黏土）,开展标准固结试验、三轴固结排水剪切试验以及三轴固结排水加载-卸载-再加载试验,获得土体应力-应变关系。根据曲线确定宁波地区典型土层的HS模型参数Erefoed、Eref50、Erefur、c′、φ′ 和Rf,以及模型参数之间的关系。并将试验结果与上海软土地区、天津软土地区取得的模量关系进行对比分析。最后对宁波新典路过街通道深基坑工程进行三维有限元分析,计算结果与实测数据较为接近,从而验证HS 模型及试验获取的HS参数在宁波地区基坑开挖数值计算中的适用性。     

筒桩复合地基固结性状三维有限元分析

考虑了桩、土、土工格栅之间的相互作用及地基土体固结的影响,采用三维有限元方法研究了路堤荷载作用下,打穿软土层和未打穿软土层的固结特性、沉降特性和应力分布特性,并对桩长、桩间距等影响因素进行的分析。研究表明:应使桩长穿透软土可压缩层,以满足控制地基最大沉降量的要求;格栅最大拉应力分布于盖板边缘处,随着地基固结时间的增加,格栅拉应力逐渐增大;随桩间距的增加,复合地基桩端处超静孔压的消散速率变小,桩与桩间土的沉降加大;随着桩长的增加,下卧土层超静孔压消散速率明显加快;临界桩长范围内,桩长对地基沉降起控制作用。