水运工程勘察中十字板剪切试验的应用研究

十字板剪切试验是水运工程勘察中最为常见的原位测试技术,在实际工程中,因为饱和软黏土所采用原状土样相对较难、容易受到影响等,在房屋内部实行土工项目试验检测所得数据难以准确呈现对应力学项目情况。采取十字板相关剪切方面试验检测能够除去相关因子所带来的干扰情况,获取饱和软黏土天然状态下的抗剪强度指标,作为一种重要的测试手段主要包含对饱和软黏土的灵敏度、围堤稳定以及地基承载力等参数进行测试。本文主要选择其使用方法、影响因素、具体应用等进行深入研究,着重分析十字板剪切试验在水运工程勘察中的具体应用,同时与水运工程勘察的实际应用案例相结合,探讨十字板剪切试验的意义,进一步分析并提出在实际应用中的注意事项,为水运工程勘察实际应用作出指导。     

十字板剪切试验在水运工程的应用

十字板剪切试验作为软土勘察中必不可少的一种原位测试方法,该方法具有操作简便、测试效率高、掌握的数据面广且成本低的特点,通过测定软土的不排水抗剪强度,结合地区经验,用于计算地基承载力与灵敏度,提供地基稳定性分析所需的力学参数,判断软土的固结状态等。目前十字板剪切试验主要应用于公路、铁路工程中,在水运工程中应用较少,本文结合十字板剪切测试在那扶河及镇海湾出海航道整治工程实际应用,以期推广十字板剪切试验在水运工程中的应用。     

十字板剪切试验在港珠澳大桥岛隧工程勘察中的应用

饱和软黏土是水运工程建设中最常遇到的土层,十字板剪切试验已广泛地应用于测定饱和软黏土的抗剪强度。结合港珠澳大桥岛隧工程的岩土工程勘察实例,对电测式十字板的测试技术进行改进,并对试验成果的应用进行探讨。     

十字板抗剪强度换算软基加固强度的公式对比

目前国家标准和水运工程相关检测规范中，未明确十字板抗剪强度和地基承载力的换算关系，导致利用十字板剪切试验检测地基承载力的评价标准不统一。通过对岩土勘察、公路、铁路基础设计规范中十字板抗剪强度换算地基承载力的公式进行对比，并以某软基加固检测工程为例，运用多种公式进行承载力的计算和验证。结果表明，根据《建筑地基基础设计规范》推导的简化公式更适用于软基处理加固效果的评价，可作为十字板剪切试验检测软基加固承载力的验收依据。     

关于十字板剪切试验成果分析中主要问题的探讨

目前,针对十字板剪切试验成果数据的统计和线性关系拟合主要有以高程和以深度为坐标轴的2种处理方法,在工程勘察实践中是否要对试验结果进行修正的问题也常常容易出现混淆和错误.从十字板剪切试验的基本概念出发,结合具体工程案例,对上述问题进行分析比较,提出指导实际工作的可操作性建议.     

鱼山工程海上十字板剪切试验精度保障措施

鱼山填海造地工程所处海域海况复杂,软土极为发育,而饱和软黏性土原位不排水抗剪强度是基础设计和地基处理的重要岩土指标。因此,采用电测式十字板剪切仪,并选择合适的作业平台和自主研发的船载“静”平台关键技术,极大地提高了海上十字板剪切试验的精度,解决了常规海上十字板试验指标离散性大、数据失真的问题,其技术成果为工程设计提供了有力的技术支持,也为类似工程提供借鉴。     

中、欧、美岩土勘察布置的比较

针对中外标准有关岩土勘察布置要求的差异化问题,进行了中标(GB 50021—2001《岩土工程勘察规范》、JTS133—2013《水运工程岩土勘察规范》)、欧标(Eurocode 7《岩土工程设计规范》)和美标(《ASTM岩土勘察类标准》)有关岩土勘察布置要求的对比分析研究。研究发现,中外勘察标准在阶段划分、内容、方法、勘探点间距与深度、试验数量、勘察过程中的优化、施工阶段控制与监测等各个环节均存在明显差异,并在此基础上提出了海外勘察标准应用要点。这些研究成果有助于行业同仁对海外勘察标准的了解和使用,也利于中国勘察标准的国际接轨。     

层状构造土的岩土工程特性及勘察要点

本义初步探讨了水运工程中层状构造土的岩土工程特性，提出了勘察要点及其土工试验的注意事项，并对其地基评价进行了分析，以便更准确地应用有关勘察规范的条文。     

十字板试验与取样一体化装置设计

十字板剪切仪对钻杆施加扭矩传递到远端十字板头上,会产生弯曲或扭曲等弹性变形,变形量随着钻孔深度呈几何增长,从而限制了深孔十字板剪切试验的应用。采用钻探取样方式,则存在土样与样筒摩擦、土样封装、运输环节问题,又经室内开土、切削、环刀等过程,土样受到反复扰动,造成力学试验指标失准。文章论述了设计采用单片机控制步进电机的方法,发明一种用于十字板试验与取样机电一体化器装置,可在任意孔深范围内同步完成十字板剪切试验和原状取样,得到该层天然土体完整的力学和物理指标,该方法为今后勘察装备一体化设计提供了有益的参考。     

技术专利介绍

正专利名称:十字板剪切试验加载装置专利类型:实用新型专利号:ZL 2013 2 0503668.9专利权人:中交第一航务工程勘察设计院有限公司技术领域:本实用新型设备为一种应用于水域、陆域的工程地质勘察原位测试设备,能对软粘性土的抗剪强度进行量测的十字板剪切试验加载装置。专利摘要:本实用新型提供一种十字板剪切试验加载装置,该装置包括驱动部分、测矩部分及控制部分,驱动部分与测矩部分分别通过信号控制连接线与控制部分连接;整个装置通过电源线与外部电源相连,所述步进电机、控制器均固定     

岩土工程勘察监理工作的必要性及在水运工程项目中的实践

通过总结国内岩土工程勘察监理工作开展的情况,结合水运工程项目岩土工程勘察特点及现状的分析,阐述在大型水运工程项目引入勘察监理工作的必要性.通过深圳港大铲湾港区集装箱码头二期工程勘察监理工作的实践,说明选择监理单位的资质要求和编制<监理规划>、<监理实施细则>在勘察监理工作中的重要性.     

饱和软黏土十字板强度的相关性研究

水运工程地基海相沉积的软黏土地层较多,软黏土十字板强度指标是进行地基和边坡稳定验算的重要指标,但在海上进行十字板试验受风浪、潮汐影响,实施较为困难,试验数据的相关性研究较少。结合多个港口软黏土十字板测试成果数据,分析了十字板强度与有效自重应力及标贯击数的相关性,并建立了相关公式,对软黏土十字板强度指标的获取和应用具有实用和借鉴意义。     

基于长江干线某航道整治工程突出岩土工程问题的探讨

本文针对长江干线武汉—安庆段6m水深航道整治工程浅水道碍航滩段存在河床滩地冲淤、护岸工程段岸坡稳定、护岸段施工过程中的管涌、流砂、护岸段岸坡较软土体的变形及护滩(底)带的基础抗冲刷稳定问题,分别进行了深入分析与探讨。采用工程地质调绘、钻探、原位测试及室内试验等综合勘察技术,尤其采用了CBQ-20背包式取样钻机、静力触探、十字板剪切试验等多种岩土勘察技术,得到更真实可靠的岸坡稳定计算所需的抗剪强度参数以及软土体强度特征等结果,对该河段航道整治存在的突出岩土工程问题,提出了处理措施,为设计及施工提供了可靠地质依据,对工程顺利实施具有一定的指导意义。     

中外水运工程岩土勘察标准对比

以中国行业标准JTS 133—2013《水运工程岩土勘察规范》为基础,与BS EN 1997-2:2007《欧洲规范7—岩土工程设计第2部分:场地勘察和试验》和美国ASTM岩土类主要标准进行对比研究。首次较系统地将中国水运岩土勘察规范与欧美系列岩土勘察标准进行对比分析,既对三类标准体系进行对比,也对岩土分类与定名、勘察布置、勘探与取样、原位测试、室内试验、勘察报告编制等勘察核心内容和主要过程进行对比分析。该研究成果可供业内同行借鉴与参考。     

水运工程岩土勘察计算机辅助系统

随着BIM技术的出现和推广应用,工程界对岩土勘察的信息化发展提出新的要求,比较突出的是可视化表达和勘察信息的传递。基于此,采用国际领先的图形开发组件HOOPS,结合数据库和网络技术,开发了基于CS架构的水运工程岩土勘察计算机辅助系统。该系统针对水运工程岩土勘察的特点和作业流程,提供勘察数据整合及处理、三维地质建模、勘察成果统计分析、数据检查和校审等功能,以及与常用软件的数据接口,能提高勘察资料整理的效率,提升勘察成果的质量,为下游专业提供可靠的三维地质模型。水运工程岩土勘察计算机辅助系统将原来的二维图表辅助模式转变为在三维场景下的辅助模式,并产生勘察三维成果,为水运工程勘察设计企业应用BIM技术进行三维设计提供了有益的支持和参考。     

珠海港地区软土的岩土工程性质简析

本文论述了珠海港地区软粘土的工程地质特征,在此基础上以丰富的现场十字板剪切试验、标贯试验和室内土工试验资料比较系统地研究了各软黏土层的物理性质、抗剪强度、压缩固结特性和渗透性,并对可能带来的岩土工程问题进行了简要的分析,对于类似地区的工程实践具有一定的借鉴意义。     

岩土工程勘察中关于抗震设计问题的研究

在总结岩土工程勘察工作实践的基础上,对工程勘察中有关抗震的问题如地层剪切波速的确定、场地类别划分、抗震设防烈度确定等问题作出论述和分析,并根据工程实例说明岩土工程勘察在建筑物抗震设计方面的实际应用。     

十字板剪切试验推演黄骅港软土抗剪强度指标

十字板剪切试验是软土层现场试验的主要方法之一,国内外学者认为软土层各向异性,十字板剪切试验过程中软土层剪切破坏为不排水剪切,软土破坏的抗剪强度主要由剪切过程中十字板头形成圆柱体的垂直向和水平向抗剪强度之和。主要本文在前人研究的基础上,分析黄骅港软土形成的独特性,通过现场十字板剪切试验结果,分析整理并进行推演得出软土层不排水抗剪强度指标,结果为今后工程稳定性研究提供可借鉴的方法。     

基于BIM的水运工程地质三维设计系统开发与应用

为提升水运工程岩土勘察专业精细化设计水平,基于BIM技术开展水运工程地质三维设计系统开发与应用研究,采用MicroStation平台二次开发具有专业工具集及资源库的MR-Geo系统,实现了接口数据处理、具有岩土属性信息的三维地质模型生成、图纸输出、成果计算分析等主要功能。结合工程应用实例,验证了系统的可行性与正确性,为类似的工程需求提供借鉴和参考。     

长江航道规划设计研究院风采

正长江航道规划设计研究院成立于1974年,隶属交通运输部长江航道局,属公益型事业单位。拥有水运工程全行业设计、工程咨询、工程勘察(工程测量)、工程监理及水运工程结构检测甲级资质和工程勘察(岩土工程)乙级资质、机械(船舶)咨询丙级资质。业务范围涉及水运行业的规划、勘察、设计、咨询以及研究,工程检测、经济分析和工程监理等多个领域。拥有一批先进的试验、测量和检测设备,建有国内规模最大的模型实验大厅群和华中地区单跨最大的模型试验大厅。