原位测试在地铁勘察岩土参数求取中的应用

以太原地铁2号线为例,运用标准贯入、静力触探、旁压、扁铲侧胀、十字板剪切等多种原位测试方法,求取岩土体的静止侧压力系数、基床系数、地基土承载力、变形模量等岩土力学参数,结合室内试验成果及规范和经验值,综合确定岩土参数建议值。     

K30试验在深圳地铁岩土工程勘察中的应用

研究目的：通过深圳地铁3号线现场K30试验方法,对比分析K30试验与标准贯入试验、旁压试验、室内试验等测试结果,探索各测试结果间的关联,以期供类似工程勘察借鉴。研究方法：运用K30试验方法,测试土层基床系数,并与标准贯入试验、旁压试验、室内试验等测试结果进行对比分析。研究结论：K30试验稳定性较好,地基土的基床系数宜采用K30试验方法获取;在实际勘察过程中,当不具备进行K30试验条件时,建议采用标准贯入试验、旁压试验近似代替K30试验,将测试结果结合规范及工程经验修正后提供设计;室内试验测取得的基床系数（Kv）比K30试验测得的基床系数（Kv）偏小,不宜直接提供设计。     

合肥地区黏性土基床系数分布规律及相关性研究

依托合肥市轨道交通4号线岩土工程勘察结果,对合肥地区二级阶地黏性土基床系数及其随深度的变化规律进行研究,将室内固结压缩试验、标贯试验与基床系数试验结果进行对比分析,建立回归方程,提出黏性土基床系数与压缩模量和标贯击数的经验公式。结果表明,合肥地区二级阶地黏性土基床系数试验值均在规范所列参考值范围内;垂直和水平基床系数随深度的增加呈增大的趋势,在同一深度范围内,垂直基床系数大于水平基床系数;基床系数与压缩模量和标贯击数具有一定的线性相关性。研究成果对合肥地区黏性土基床系数的取值具有一定的指导作用。     

考虑界面效应的砂土静力触探物质点法模拟

研究目的:静力触探试验广泛应用于工程领域,但室内及原位试验在探究土体内部应变演化机理方面具有一定的困难。相比之下,数值模拟更加高效节约,也更有利于探究土体内部应变演化机理。传统的有限单元法是常用的一种数值方法,但在计算大变形问题时会出现网格畸变问题,造成数值困难。基于上述背景,本文引入一种固体力学中的新型数值计算方法——物质点法,能有效避免网格畸变问题,非常适用于岩土大变形问题的分析研究。因此,本文采用物质点法针对静力触探试验开展三维数值模拟工作,探究锥体贯入过程中土体内部塑性变形区域的演化规律及锥头贯入阻力随深度的变化规律;分析砂土内摩擦角、锥体尺寸等因素的变化对贯入阻力的影响;分析静力触探锥体与土体接触面的界面效应,即不同的摩擦系数对锥头贯入阻力的影响。研究结论:(1)采用广义插值物质点法模拟静力触探试验是合理且可行的;(2)随着锥体的贯入,其周围土体将逐渐屈服,产生弹塑性变形并形成明显的破坏区域;随着贯入深度的增大,锥体贯入阻力先逐渐增大,再趋于稳定;(3)根据土体强度及锥体尺寸参数试验,锥头最大贯入阻力随砂土内摩擦角的增大而增大,随锥尖角的增大而增大,随截面面积的增大而减小;(4)锥-土摩擦系数对于贯入阻力的大小具有显著影响,随着摩擦系数的逐渐增大,最大贯入阻力逐渐增大,两者近似呈线性规律;(5)本研究成果主要应用于静力触探试验机理的分析研究工作。     

地铁勘察中综合方法确定基床系数

概述了基床系数的概念和取得基床系数的主要方法,分析了各类方法的优点和不足。介绍勘察阶段采用旁压试验法、扁铲侧胀试验法、标准贯入法和室内固结试验法,综合确定基床系数的实侈4。     

原位测试技术在空客A320总装线项目勘察中的应用

研究目的:目前在我国大部分平原地区岩土勘察中采用的常规触探设备对于比贯入阻力40 ～50 MPa的硬土层很难穿透,孔深仅能达到25 ～40 m,触探深度已经不能满足现阶段的高层、高速铁路及高速公路等工程勘察需要,这个问题已引起岩土工程界的普遍重视.研究结论:(1)采用双桥静力触探、三桥旋转触探、钻探取样、平板载荷试验、剪切波测试等多种原位测试手段,其中所采用的三桥旋转触探技术是一种全新的深层原位测试方法,在本场地触探深度达到了60 m,有效解决了常规的静力触探孔不能穿透硬层、测试深度不足的问题;(2)通过采用对比分析和相互验证的方法,查明了场地范围内地基土时代成因、岩性特征及其分布规律;(3)达到了提高勘探质量、缩短勘测周期和降低成本的目的,为工程设计提供了可靠的设计参数及切实可行的地基基础设计建议.     

客货共线铁路路基基床底层承载力分析

在客货共线铁路路基设计中,经常遇到填土高度小于路基基床厚度的低路堤、挖方路堑,现行设计规范规定了基床底层范围内的天然地基静力触探比贯入阻力、天然地基基本承载力两项判定指标,如不满足该两项标准,就应进行换填、改良或加固处理。很多设计者在使用该标准时提出了疑问,本文旨在对此问题进行分析落实。通过计算Ⅰ、Ⅱ级铁路不同设计速度对应的动荷载和轨枕底部应力,采用布辛尼斯克公式算出了基床底层顶面及其以下不同深度处的应力,并根据动强度与静强度的关系确定出了基床底层的基本承载力新标准值,建议设计规范采用该新值后取消静力触探比贯入阻力指标。     

某客运专线工程粉土地基承载力的确定

以郑武客运专线郑州至许昌段工程地质勘察工作为例,选取代表性地点,采用载荷试验、静力触探、标准贯入试验、钻探取样等综合勘察方法进行对比分析,对粉土地基承载力进行了综合分析评价,总结提出了该段粉土地基承载力确定的方法,为客运专线铁路粉土地基承载力确定提供了相应依据。     

新建天津某大功率机车综合检修基地岩土工程勘察分析及评价

针对天津滨海某大功率机车综合检修基地的特点,采用综合勘探技术对其进行了岩土工程勘察,并将钻探、十字板剪切试验、双桥静力触探、标准贯入试验、剪切波测试、室内试验等多种勘察手段获得的地质信息进行了综合分析和科学合理的岩土工程评价,为该工程的设计和施工提供了依据。     

扩孔器在深层静力触探中的应用研究

研究目的:为解决常规静力触探不易穿透硬层、测试深度较浅、不能满足勘察设计要求的难题,提出了深层静力触探的方法,并通过多年深入研究得以实现。在深层静力触探中,采用加设扩孔器的方法,即在特定位置加设特殊结构的扩孔器,是实现深层静力触探的关键技术之一。本文从扩孔器的设计思路提出、研发分析、试验检验等方面进行分析研究。研究结论:(1)结合静力触探影响测试深度问题分析和相关行业应用扩孔器的相关设计思路,提出在深层静力触探中应用扩孔器的方法;(2)综合理论分析、模型试验和数值模拟的研究成果,确定在探头后部30 cm处加设纺锤形扩孔器方案;(3)试验检验表明,应用扩孔器能起到增大孔径,减小探杆摩阻力,增加有效贯入力的作用;(4)通过对比试验,应用扩孔器后测试数据显示与常规静力触探数据基本一致,验证扩孔器研发方案对测试数据影响较小;(5)本文提出的在深层静力触探中应用扩孔器的方法,对拓展静力触探技术和研发相关设备具有一定的参考意义。     

地基土基床系数现场对比试验研究

研究目的:地基土基床系数是地下工程设计的重要力学参数,可通过平板载荷试验、螺旋板载荷试验、扁板侧胀试验、旁压试验等多种现场试验测定,但不同的现场试验结果存在一定的差异性,给工程勘察与工程设计带来较大困难.本文依托铁路与轨道交通建设项目开展现场对比试验,对不同试验的测试结果进行综合对比分析研究.研究结论:(1)得出了螺旋...     

利用有效应力铲求解静止土压力系数研究

研究目的:静止土压力系数是地基土的一项重要的力学指标,确定静止土压力系数的关键是获取地基土原位状态下的水平有效应力。通过本研究,研制可同步测试土的水平总应力和孔隙水压力的有效应力铲,并拟建立有效应力铲试验确定静止土压力系数的方法。研究结论:(1)有效应力铲试验测定的水平总应力是沿铲面分布的平均值,铲面中心点处孔压测量值是超孔压分布的最小值;(2)随着孔隙水压力消散,铲面周围土体产生排水固结,导致有效应力增大;(3)与其他试验手段相比,采用有效应力铲试验贯入值计算的静止土压力系数一致性和相关性较好。     

静力触探在南广高速铁路工程地质勘察中的应用

通过对南（宁）广（州）高速铁路某标段工程地质勘察中进行的250余个静力触探原位测试结果进行分析及对比研究，总结出适合该地区的地层与静力触探比贯入阻力的对应关系，为利用静力触探划分地层提供了翔实可靠的工程经验；针对勘察过程中的遇到的实际问题探讨了静力触探数据采集易出现异常的类型和处理方法。     

静力触探在南广高速铁路工程地质勘察中的应用

通过对南(宁)广(州)高速铁路某标段工程地质勘察中进行的250余个静力触探原位测试结果进行分析及对比研究,总结出适合该地区的地层与静力触探比贯入阻力的对应关系,为利用静力触探划分地层提供了翔实可靠的工程经验;针对勘察过程中的遇到的实际问题探讨了静力触探数据采集易出现异常的类型和处理方法.     

预钻式旁压试验在厦门地铁岩土工程勘察中的应用

旁压实验在岩土工程勘察中应用日益广泛。以旁压试验在厦门地铁1号线岩土工程勘察中的应用为例,简要介绍了旁压试验仪器及方法,分析整理旁压试验所得数据,并同现场标贯试验数据进行了对比分析,验证了成果的可靠性,为隧道设计提供了准确的地质参数。     

软土地基静力触探机理分析

研究目的:静力触探是一种在铁路工程广泛应用的地质原位测试方法,现行研究中,往往仅采用数理统计方法建立触探参数与土体物理力学指标之间的相关回归公式,缺乏对触探机理的深入认识和对相应回归公式的验证。为此,本文采用数值模拟方法分析静力触探机理及土体物理力学参数变化对静力触探影响规律,并对静力触探结果与土体物理力学参数之间经验公式进行验证。研究结论:静力触探探头贯入过程中,大部分径向压缩发生在1～2倍探头直径范围内,探头端部最大径向应力发生在探头锥底面部位,切向应力大部分为拉应力。在相同触探速率下,随着地基土体不同应力比M值逐渐增大,地基土体竖向应力、剪应力、超孔隙水压力及比贯入阻力均逐渐增大;随着对数体积模量λ值增大,地基土体中径向应力、竖向应力逐渐增大,剪应力、超孔隙水压力及比贯入阻力逐渐降低。此外,数值模拟所得静力触探结果与《铁路工程地质原位测试规程》中相关经验公式符合性较好。     

静力触探试验数据管理和计算分析软件设计

为解决工程勘察中静力触探试验数据处理需频繁转换数据格式、数据利用不充分、内业工作量大等问题,基于Qt图形界面框架和Access数据库,采用C++语言开发了适用于现行各主要行业规范的静力触探试验数据管理和计算分析软件。该软件可实现对理正,港达,溧阳等单桥、双桥及三桥静力触探数据的自动识别及批量处理;其主要功能有:采用可视化图形界面划分地层并自动判定土类名称,根据用户所选各行业规范或自定义经验公式计算土体压缩模量、变形模量、桩侧摩阻力、地基基本承载力等岩土特征参数及单桩极限承载力,批量生成静力触探柱状图、各类数据表。工程应用实践表明,该软件可提高静力触探内业工作质量和效率,实现静力触探成果资料的标准化。     

综合勘探方法确定浅层地基土承载力特征值对比分析

研究目的:不同的勘探方法在同一地点取得的承载力值存在差异,单一勘探方法在缺乏经验的地区显得尤其不足,本文旨在通过对比分析天津泰达科技工业区进行的综合勘探试验成果,以取得各勘探方法之间的系数关系,从而作为确定承载力特征值的依据,进而表明综合勘探方法在岩土工程勘察项目中的优势.研究结论:静力触探结果与载荷试验结果最为接近,钻探取样结果偏差较大,轻型动力触探随深度增加结果偏离值增大;通过对试验数据的对比分析,得出的系数关系为:静力触探对比系数为0.9～1.1,钻探取样对比系数为0.5～1.2,轻型动力触探对比系数为0.6～1.0.     

旋转触探在天津某铁路特大桥勘察中的应用

研究目的:目前在天津、华北平原等地区铁路勘察中采用的外业勘察手段主要为钻探、触探,而常规的双桥触探对于埋深大于35 m的密实的粉土及砂土层很难穿透,深部土层物理力学指标的取得主要以钻探取样及标贯为主.触探孔深已经不能满足现阶段的铁路桥梁及深厚软土路基沉降检算等工程设计需要,寻求能够应用于较硬、较深地层的连续、快速、准确、无扰动的静力触探技术是岩土测试技术研究的新方向.研究结论:(1)在天津南港铁路某特大桥勘察中采用的新型旋转触探技术,孔深达到了80 m,克服了常规的静力触探孔不能穿透厚层硬层、测试深度较浅的缺点,满足了设计要求;(2)旋转触探是一种可用于铁路及高层建筑等工程的深层原位测试方法.     

动力触探试验技术的研究与应用

本文通过对动力触探贯入破坏机理、影响因素进行观察分析和对比试验研究,得出试验N63.5-h曲线的影响因素和曲线特征,得出确定地基基本承载力,确定卵石土、圆砾土地基变形模量,以及粗颗粒土地基承载力深度修正系数的方法.其成果已纳入部颁标准,指导生产具有重要的现实意义.