饱和砂土电阻率的测试方法研究

电阻率测定土体孔隙率的方法近年来蓬勃发展,应用于工程地质、水文地质和环境监测等多个领域.文中以砂土液化过程中孔隙率变化的规律研究为背景,开展饱和砂土的电阻率定量确定方法研究.采用不同形式测试探头的对比测试试验,选择并确定适合特定形状土箱的电阻率测试探头;文中以二极和四极法为理论基础,通过选用不同类型的电极(铜片、铜丝网、细铜棒),控制电极间距、入土深度、电压等条件进行了一系列的对比试验,确定了合适的测试电极和测试方法,并探讨了上述测试条件对电阻率测试结果的影响.为开展砂土液化过程中孔隙率变化的规律研究奠定基础.     

基于电阻率的砂土渗透系数研究

渗透性是土的重要工程性质之一,影响着许多岩土工程问题的研究.为了更方便地获得土体的渗透系数及变化情况,引入了一种基于电阻率的渗透系数测试方法.结合前人研究成果,建立了渗透系数K与结构因子F的理论关系,并利用自制试验装置,开展了单一粒径区间和混合粒径砂土的电阻率和常水头渗透性同步测试试验.试验结果表明:渗透系数和结构因子与孔隙率的关系和已有规律一致.渗透系数随着孔隙率的减小而减小,随着结构因子的减小而增大,并与修正结构因子呈很好的线性正相关,验证了理论关系的正确性.并进一步地讨论了粒径、曲率系数和不均匀系数这3个因素对渗透系数和结构因子关系的影响,得到了由这3个因素和结构因子组成的渗透系数经验公式.该经验公式可预测用电阻率测试来获得的砂土渗透系数.     

饱和砂土液化引起的变形研究

为了考察饱和砂土液化后的大变形及对海工结构物的影响,着重讨论了振动载荷作用下,荷幅值和频率以及土体渗透性对土体的变形的影响.为进一步分析土体变形和结构物的相互作用打下基础.     

地震作用下的液化砂土地基PHC管桩动态响应

为研究液化砂土地基上的PHC管桩在地震作用下的动态响应,利用FLAC3D有限差分软件建立土体、实体PHC管桩和桩顶等效质体组成的数值模型,同时考虑水体、土体和PHC管桩之间的耦合作用。通过在模型底部施加地震荷载进行完全非线性动力分析,研究土体的液化情况、场地的变形以及PHC管桩的响应。结果表明,地震作用引起了饱和砂土有效应力减小,全高度的砂土均发生了液化;液化的发生与否以及发生时间不仅与土体的埋深有关,也与地震荷载的序列和地震荷载的峰值加速度相关;埋入土中的桩身正应力呈先增大再减小的趋势,最大值出现在护坡和砂土交界处;埋深较浅处桩的侧向位移大于埋深较深处;由于PHC管桩在强震作用下的位移和内力值均较大,应在码头建造之前对极易液化的场地进行改善。     

饱和砂土振动液化过程中桩的响应数值模拟

首先通过桩土相互作用的振动台模型试验模拟饱和砂土的振动液化过程,并实测桩身应变等数据,为数值计算提供可供比较的试验数据;其次依据饱和弱化土层p-y关系,利用拟静力计算方法,应用温克尔地基梁模型数值模拟饱和砂土振动液化过程中桩身弯矩。通过拟静力计算结果和试验结果的对比分析,认为当桩顶惯性力的折减系数为0.6时,数值模拟结果成立。     

砂土液化的机理及影响因素探讨

砂土液化是地震时地基破坏形式之一。本文以模型的形式模拟饱和砂土体系,对饱和砂土液化的机理进行了详细的分析并讨论了地基液化的影响因素,最后笔者得出了有关地基抗液化处理的原则。     

振动载荷下饱和砂土地基液化区域扩展分析

对一侧受沿深度分布的水平振动载荷时,半无限饱和砂土地基液化区域的扩展进行了数值分析.结果表明在水平振动载荷作用下,砂土地基液化有载荷端由近到远逐渐发展;随载荷强度和频率的增加,液化发展逐渐加快.     

振冲法在液化砂土地基处理中的应用

饱和松砂地基在瞬时振动作用力下易发生液化,从而导致工程主体的破坏.就砂土液化机理和振冲加固机理进行阐述,并结合埃及塞德港二期集装箱码头结构后方地基处理试验区实践,对振冲处理饱和砂土地基液化风险的效果进行分析评价,为工程设计和施工提供参考依据.     

振冲碎石桩处理砂土液化地基的工程应用研究

振冲碎石桩处理砂土液化地基,通过挤密增加土体密实度以及依靠桩体的排水减压和桩体减震共同作用来减轻或消除砂土液化的影响,同时也提高了地基承载力和减小地基沉降,取得较好效果.对振冲碎石桩处理砂土液化形成复合地基的工程设计及其应用作了分析,得出在振冲碎石桩复合地基的设计中要突出提高地基承载力、抗液化能力和减小沉降为主的设计思路.工程实践表明该方法处理砂土液化地基更为经济合理,便于施工.     

砂土地基下桩柱码头结构地震响应数值研究

本文通过引入上负荷面剑桥模型,考虑超固结以及结构性因素对土体力学特性的影响后,在统一理论框架下对不同土体介质材料的应力应变关系与液化特性进行了数值试验研究。研究结果表明,与黏性土相比,砂性土由于其颗粒间的微观结构在外力扰动下更容易遭到破坏,对外力扰动极为敏感,因此更容易导致土体的屈服和液化,相关结论可为饱和可液化地基环境条件下的工程结构设计提供参考。     

基于直剪试验的砂土细观力学性状研究

基于砂土直剪试验的细观观测,研究了土体的细观力学性状。应用MiVnt图像分析软件分析了在剪切过程中颗粒的数量和面积均值、长短轴均值、偏心度均值、方向角及孔隙比等砂土的细观力学性状,绘制出砂土细观力学性状与剪切位移的关系曲线。在剪切位移s=2mm和s=6mm之间,砂土颗粒的面积均值、长短轴均值、偏心度均值等细观力学性状呈线性变化;s=6mm和s=9mm之间,砂土颗粒的细观力学性状发生突变,试样剪切破坏。半模直剪试验与数码图形分析软件的结合,有效分析了直剪条件下土体内部颗粒细观力学性状的变化规律。     

振冲法加固砂土地基工艺选择及施工参数控制

根据砂土的黏粒含量,振冲法可采用不加填料的振冲密实法或有填料的振冲置换法,选择合适的振冲施工工艺和确定合理的工艺参数,与地基加固效果和地基处理的工程投资密切相关。在振冲器的振动荷载作用下,由于饱和砂土的液化产生振密作用,根据孔隙水压力的增长模型,推导了饱和砂土的临界液化时间,并分析留振时间的影响因素。结合两个工程实例,探讨了振冲密实法和振冲置换法两种工艺的适应性及加固效果。根据砂土的类型和黏粒含量,将砂土地基分为3类,不同的砂土地基采用合适的振冲工艺,并得出施工参数的合理区间。     

剪切波速与静力触探在砂土液化判别中的应用

分析了砂土液化机理及目前国内外砂土液化判别的研究现状,结合如东地区现场勘察标准贯入试验、剪切波速试验和静力触探试验数据,建立剪切波速值与标准贯入试验击数、静力触探锥尖阻力与标准贯入试验击数之间相关关系,得出剪切波速与静力触探判别砂土液化新公式,并通过剪切波速与静力触探对如东地区砂土液化进行判别,判别结果与《抗震设计规范》与《岩土工程勘察规范》判别方法进行对比分析,探讨了该地区用剪切波速和静力触探判别砂土液化的可行性与适用性。     

天津地区标准贯入试验在液化判别中的简化应用

在采用标准贯入试验法进行粉土及砂土的液化判别过程中,根据天津地区实际地质及规范规定的条件下,可以最不利条件确定不同深度处的液化判定标贯击数临界值,然后在外业施工过程中,根据实测标贯击数大于最不利条件下的临界标贯击数时,可直接判定该标贯点粉土或砂土不液化,而不需取扰动土样进行室内颗粒分析试验,这样既满足规范的判定要求,减少室内试验的工作量,同时又能节约勘察成本,是值得采用的一种方法。     

挤密砂桩在地基抗液化中的应用

针对在砂土地基上修筑直立式护岸的稳定问题,以海口市某填岛工程为例,研究了挤密砂桩在直立式护岸地基抗液化中的应用。地基液化指数计算表明：在砂土地基上修建直立式护岸,施打挤密砂桩是必要的且可行的,挤密砂桩可有效增加砂土的密实度,消除砂土的液化。现场试验检测也证明通过挤密砂桩处理过的砂土地基满足抗液化要求,能保障直立式护岸的稳定。     

宁波地区土层电阻率特性及主要参数相关性研究

结合宁波轨道交通1、2、3号线岩土工程勘察,利用Wenner等距四极法测定土体电阻率,研究了含水率、孔隙比、压缩模量对各土层电阻率影响及相关性,结果表明:宁波地区软黏土电阻率与物理力学指标含水率、孔隙比、压缩模量之间的相关性较好,土的电阻率随含水率、孔隙比的增大而减小,随压缩模量的增大而增大;不同土层的电阻率不同,黏土及粉质黏土的导电性优于砂土,为轨道交通供电、变配电、接触网及弱电设计提供依据。     

海底管线抗液化试验研究

地震时砂土液化是造成海底管线大量破坏的主要原因之一。国际上的专家对地震液化情况进行了大量的试验和分析，得出了很多有价值的结论。现在已经有多种抗液化措施应用于实际工程，防止地震砂土液化对海底管线造成严重破坏。地震砂土液化情况下，海底管线的主要破坏形式是管线上浮。提出用翼形板加固管线进行抗液化的新措施，并通过振动台的对比试验验证了新措施的可行性。对实际工程具有重大意义。     

动探与标贯试验在地基液化检测中的相关性研究

砂土液化是地基土失稳的诱因之一,本文分析砂土液化原理,目前国内外处理砂土液化的方法,振冲碎石桩加固地基机理,结合曹妃甸某工程分析碎石桩的密实度与桩间土的密实度之间的相关性,应用碎石桩复合地基检测中常使用的圆锥动力触探试验和标准贯入试验,总结得出其判别该类场地砂土液化的有效方法。     

基于DPDM技术的砂土直剪试验剪切过程的应力场分析

通过直剪半模试验,结合数字照相变形量测DPDM(The digital photogrammetry for deformation measurement)技术,对砂土在直剪试验中的应力应变场进行了分析。采用数码相机对半模试验过程中砂土的剪切面运动进行全程拍摄,应用DPDM技术对拍摄结果进行处理,得出土体的位移场云图,阐述单调加荷条件下直剪试验过程中土颗粒的轨迹运动以及剪切带的应力应变,对剪切过程中的土颗粒位移进行定量研究,为砂土在直剪剪切变形和土位移结构变化间的定量关系提出了一条可行的途径。     

饱和密砂切削过程中的孔压发展规律

密实粉砂,以其显著的剪胀特性使得自航耙吸挖泥船耙头疏浚效率大大降低,耙齿行进阻力增大,疏浚适用土质受到了较大限制。在考虑饱和密实粉砂的剪胀特性基础上,将砂土应力应变与渗流耦合,通过有限元计算,分析丫饱和砂上在切削过程中的孔压发展规律。结果表明,饱和密砂在切削过程中有着较强的剪胀效应,随着切削速度的增加,作耙街刀尖前方产生越来越高的孔隙真空负压,致使土体有效应力显著增加,从而导致切削阻力明显提高。