考虑降雨影响的深基坑边坡稳定性分析

以大源渡航电枢纽二线船闸基坑工程为例,结合饱和-非饱和理论,通过有限元软件Geo-Studio中seep/w模块和slope/w模块建立二维数值模型,对强降雨情况下边坡渗流状态进行分析,得到边坡内部含水率和孔隙水压力变化规律以及安全系数和滑裂面的变化情况。结果表明:随着降雨历时的增加,坡面含水率逐渐增加,雨水不断向更深层土体入渗,地下水位线不断上升,基质吸力逐渐消散,坡体表面形成暂态饱和区,安全系数随之减小。降雨停止后,水分逐渐流出坡体,含水量逐渐减小,地下水位随之逐渐下降,正孔压减小,基质吸力逐渐恢复,安全系数逐渐增大。降雨入渗对边坡浅层土体影响较大,对深层土体影响较小,一般形成浅层破坏。     

考虑渗流影响的深基坑开挖模拟与监测分析

某专业化煤炭码头翻车机房圆形深基坑地下水位较高且临近办公楼,基坑开挖安全需着重考虑地质条件、地下水位及周边环境的影响;结合此基坑开挖监测实例,应用有限元软件模拟基坑分步开挖时渗流及近接建筑物对基坑稳定的影响,并利用仿真结果指导监测点位的布置及监测方案优化;仿真结果显示,考虑渗流作用时,土体内的有效应力值增加,基坑开挖时邻近建筑物地连墙顶部将产生22 mm侧向位移,距离地连墙10 m处产生59 mm沉降,土体孔隙水压力随施工进展逐渐消散;监测结果与计算结果差异较小,考虑渗流作用的有限元模拟能很好地对高水位基坑开挖进行仿真分析,建议在进行高水位深基坑变形计算时考虑渗流引起的有效应力的变化。     

沉箱防波堤沙质底床对波浪动态响应的研究

海床破坏同孔隙水压力的分布有着密切的关系。利用波浪水槽试验,对波浪作用下沙质底床的孔隙水压力响应进行了研究。试验中观测了不同波况条件下自由底床和有抛石基床防波堤的土体孔隙水压力的变化。结果分析表明,土体孔隙水压力受波高、周期、水深、泥沙粒径、沙床厚度的影响较大,建堤后,底床中的孔隙水压力会增大;堤中断面以前海床中的孔隙水压力均较大。     

无填料振冲与强夯法处理软弱地基对比试验

依托沿海地区某大型工程地基处理实践,开展无填料振冲和强夯法加固地基的现场试验对比。施工结束后,采用孔隙水压力测试、标准贯入试验、静力触探试验及平板载荷试验等原位测试方法取得相关试验数据。对孔隙水压力变化、地基的承载性能及砂土液化处理效果进行评价和分析,得出如下结论：无填料振冲处理效果差,本场地地质条件下不适宜采用该方法进行地基处理;使用强夯法对地基处理后土体工程特性有了明显改善,地基承载力得到提高,液化可能性得到消除;场地中分布的软土夹层对强夯加固效果有较大的影响,夯后地基承载力和压缩模量有所减小;5 000 kN·m能级强夯加固深度约为10 m。     

堆载及真空预压法加固地基地下水位及测管水位高度的分析与计算

根据堆载及真空预压加固地基超孔隙水压力的变化情况，利用笔者业已取得的成果，建立堆载及真空预压加固地基地下水位及测管水位高度的理论分析方法与计算公式。该理论公式可计算地下水位、测管水位、理想测管水位高度及其相互误差，并提出理想测管的设计方法。     

塑料排水带堆载法在填海造陆复杂地基处理中的试验研究

针对填海造陆形成的复杂地基的地质特点,采用分区处理,改进插板方式等多种方法联合摸清薄弱地带范围的处理方案;通过对塑料排水带堆载法加固后地基的沉降变形和孔隙水压力的测试,研究了地基沉降随时间的变化规律和孔隙水压力的时空分布规律,对比分析了加固前后土体物理力学性质的变化;处理后的地基经充分排水固结,土体物理力学指标有了明显的改善,结果表明采用的处理方案及塑料排水带堆载法处理填海造陆形成的复杂地基是合适的。     

拉森—钢板止水板桩在工程中的应用

止水板桩通常位于水工建筑物底部，当建筑物地基为土体时，水在水头压力差作用下会从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向水位较低的一侧。根据达赛渗透定律，我们可以发现水在土中的渗透速度与其水头差成正比，而与渗径长度成反比。考虑到水在土体中     

波浪作用下岸坡动力响应试验研究

利用波浪水槽对波浪作用下岸坡孔隙水压力响应进行试验研究,观察分析岸坡坍塌破环现象和机理,试验入射波采用椭圆余弦波。试验结果分析表明,岸坡内孔隙水压力随波高和周期的增大而增大,岸坡土体介质与介质孔隙水压力密切相关,孔隙水压力对岸坡稳定性有重要影响。     

水工建筑物抗震设计中土超孔隙水压力计算

水工建筑物地震分析中,超孔隙水压比是判断土体是否液化与计算地震动土压力时的基本参数。针对美国规范水工建筑物抗震设计中超孔隙水压力的计算问题,介绍场地循环应力比、等效循环应力比、液化触发系数等概念,并考虑工程实际情况,通过一个重力式码头设计实例说明其计算步骤。结果表明,本方法可以解决土体超孔隙水压比的估算问题。     

电渗降水法与强夯联合处理软基试验

一改电渗法单独应用的传统,提出电渗法与井点降水相结合共同降低地下水位,同时与强夯法相结合共同进行地基处理的技术方案。通过地下水位和孔隙水压力现场观测发现,电渗降水比井点降水使地下水位下降和孔隙水压力下降速度更快;原位试验表明,电渗降水联合强夯法共同进行地基处理可显著提高地基加固效果。     

真空预压排水板有效真空压力变化规律

针对竖向排水板中有效真空压力分布模式存在的争议,基于流体力学相关理论对真空度和负压概念加以分析,指出排水板中孔隙水压力的变化量便是有效真空压力大小。通过计算排水板中孔隙水的总势能,并利用水具有趋向于更低能量状态的趋势原理,分析了孔隙水的运动机制及流动全过程,进而得到有效真空压力变化规律。研究表明,排水板中有效真空压力变化规律与初始地下水位、膜下真空度及排水板变形量紧密相关;有效真空压力的简化分布模式为折线形,转折点在与初始地下水位线交汇处;在地下水位线以上时,有效真空压力变化大,衰减梯度达10 k Pam;在地下水位线以下时,有效真空压力基本保持不变;排水板变形量越大,排水阻力越大,如果出现折管现象,可能导致膜下真空压力无法向下传递。     

软土地基进行振动沉管砂桩施工监测分析

以古雷填海造地工程软土地基处理为背景,对振动沉管砂桩处理软基过程中的地表沉降、深层水平位移、孔隙水压力等监测数据进行分析。研究结果表明:地表沉降反应土体竖向加固与沉降状态;深层水平位移体现土体固结程度;孔隙水压与地表沉降紧密相关,反应土体加固强度。     

强夯法在排水固结加固后地基工程中的应用

通过对地面变形、孔隙水压力的监测,分析了强夯施工时地基的有效变形率随夯击次数的变化规律及夯点的分布情况,以及强夯作用下土体中孔隙水压力的增长和消散规律,从而进一步找到了孔压增量与夯点距离的关系、孔隙水压力与深度的关系,及孔隙水压力的消散过程。并通过试夯验证和确定设计技术参数,施工后检验结果表明采用该法处理排水固结后地基对消除粗粒料过大的孔隙比、提高地基承载力、减少残余沉降和差异沉降都有极大的作用。     

软土地基进行塑料排水板堆载预压施工监测分析

以古雷填海造地工程软土地基处理为背景,对塑料排水板堆载预压处理软土地基过程中的地表沉降、孔隙水压力、深层位移等监测数据进行分析。研究结果表明:地表沉降具有明显的时空效应且位于监测中心区沉降值最大;孔隙水压、水位差与地表沉降密切相关,反应土体周围的沉降状态;深层水平位移变化速率与分层沉降密切相关,体现土体固结程度。     

水位上升对土坡稳定性的影响

基于饱和-非饱和水-气二相流模型,对土坡在水位上升作用下的孔隙水压力、孔隙气压力、毛细压力和水饱和度的变化过程进行模拟,得到水位上升作用下的渗流变化规律;采用简化Bishop方法推导出土坡安全系数计算公式,基于土壤渗流变化规律,计算了水位上升作用下土坡安全系数随时间的变化规律,分析了孔隙气压力、毛细压力和坡外水压力对安全系数的贡献。结果显示:水位上升过程中,土坡的安全系数先呈现轻微减小趋势后开始逐渐增加,当水位稳定后,土坡安全系数逐渐降低;孔隙气压力的存在不利于土坡稳定,而毛细压力和坡外水压力的存在有利于土坡稳定。     

高真空击密法处理沿海软土地基的试验研究

应用高真空击密法对宁波镇海地区软土地基处理进行了施工工艺试验研究。通过对高真空击密法地基处理过程中的地面沉降和超孔隙水压力等进行跟踪监测，研究了不同排水与击密参数时地基沉降和超孔隙水压力消散规律，并且对比分析了处理前后土体物理力学性质的变化。试验研究表明，高真空击密法处理后土体强度有了明显提高，试验达到了预期目的．证明高真空击密法处理该类型软土地基是可行的。     

真空荷载下不同颗粒级配软土真空度传递规律试验研究

采用改进的真空预压试验模型对含砂软土真空度传递进行试验研究,在相同的加栽条件下进行了7组不同颗粒级配的试样真空预压室内模型试验,分别从土体的孔隙水压力和膜下真空度方面对不同试样的真空度传递规律进行对比分析,简述含砂软土的颗粒级配对真空度传递的影响.试验结果表明,真空度优先在有较大孔隙的土体传递,含砂量越高,粒径越大,则真空度在土体传递的速度就越快,从而加快孔隙水压力的消散,加快土体固结的速度.     

无填料振冲法加固吹填粉土地基现场试验研究

无填料振冲法适用于加固砂土地基,但对吹填粉土地基处理效果尚不明确。为了研究无填料振冲法加固吹填粉土地基的可行性,结合潍坊港某吹填造陆工程,通过现场监测孔隙水压力、土体沉降、分析了无填料振冲过程中孔隙水压力及沉降变化特点,并结合加固前后标准贯入试验和平板载荷试验对地基处理效果进行了对比。试验结果表明:距振冲点距离越远,孔隙水压力增加的幅度越小,且超静孔隙水压力在每遍振冲后1 h内孔隙水压力消散约80%;无填料振冲加固后振冲点附近地面沉降值随着距振冲点距离的增大呈对数衰减。现场检测数据表明:加固后土体密实度显著增大,地基承载力得到了较大的提高。     

真空预压与真空井点降水用于软土处理的机理差异

真空预压与真空井点降水两种工艺均可用于软土地基处理,表观上两者都是通过抽真空使土体内孔隙水排出并使软土沉降,但目前对两者的工艺和机理等关键差异的认识不深入,难以有效指导现场施工。真空预压和真空井点降水在抽真空设备、竖向排水通道和密封边界等设备与工艺方面有显著差异;两者的的排水机理也有着本质区别。真空预压的加固机理是负压作用下土体发生塑料排水板水平向排水固结,同时塑料排水板内的水向上流动与重力无关;真空井点降水的加固机理是群井抽水引起地下水位降低,土体的浮重度变为湿重度导致荷载增大使土体沉降,同时井点管内的水向上流动受重力影响。在工艺和机理的差异分析的基础上,进一步明确了真空预压和真空井点降水在10个关键方面的差异,包括加固机理、影响深度、不同深度的真空传播、土体水平变形、竖向排水与重力的关系、抽真空位置影响、与外界是否连通、影响区成因、地下水位变化、是否形成非饱和带。     

青岛港矿石码头地基处理堆载预压区监测

以青岛港矿石码头软基处理工程为例,着重介绍了软土地基在堆载预压下土体的变形、固结过程。对地表沉降、孔隙水压力、地下水位进行了现场观测。通过对实测数据进行分析,堆载预压法处理青岛港矿石码头吹填土及海相沉积形成的软基加固效果是显著的。