饱和承压水砂层排水诱导驱替注浆技术研究

为解决饱和承压水砂层定向诱导注浆问题，提出排水诱导驱替注浆技术。基于达西定律和质量守恒定律，推导排水诱导驱替注浆下渗流压力梯度空间分布方程，得到排水诱导驱替注浆下渗流压力梯度空间分布规律，并结合饱和砂土定向诱导注浆试验对推导公式进行验证。研究结果表明： 1)由于注浆压力与排水压力同时作用于渗流场，渗流压力梯度空间分布曲线呈现先递减后递增的规律。渗流压力梯度空间分布曲线最低点大于启动梯度时，可实现定向诱导渗透注浆。2)推导的理论公式在一定程度上能够反映排水诱导驱替注浆下渗流压力梯度空间分布规律，理论公式计算结果与试验结果一致性较好。3)渗流压力梯度趋于稳定后，理论值与试验值误差为4.4%~29.0%，理论值均偏小，误差处于可接受范围内。4)排水诱导驱替注浆在一定程度上可诱导浆液定向扩散，在饱和承压水砂层内部形成预期的定向加固区域。根据现有的注浆施工经验与试验研究，当注浆材料为双液浆时建议排水诱导驱替注浆最大间距控制在50~90 cm。     

天然地基预压法中沉降速率方法分析

路基工程中预压地基的工后沉降动态控制沉降速率方法,没有地基固结排水条件和不同性质路段工后沉降控制标准的不同。文章采用基于线性加载固结分析的沉降速率分析方法,考虑了多层土的固结指标均质化和中间透水砂层的水平排水作用,分析了粘性土层与细粉砂层互层结构的沉降速率与工后沉降的关系。提出了不同固结排水条件,宜采用不同沉降速率控制标准的建议,并分析了预压地基中间透水砂层的影响。     

夹砂层软土地基电渗联合真空预压设计

电渗联合真空预压处理软基设计方法尚不够系统和全面，限制了该技术在工程中的应用。针对夹砂层软土地基电渗联合真空预压处理设计，提出了可压缩排水电极设计方法，电源与供电线路设计方法，真空封闭及排水系统设计方法和工期与沉降预测方法，给出了具体的夹砂层地基场地电阻的计算公式和有限元法模拟时电压换算超孔压的计算公式，研究成果为夹砂层软土地基电渗联合真空预压工程设计提供了成套设计方法。     

富水砂层合理注浆终压室内试验

在富水砂层注浆加固工程中,浆脉对砂层的挤密作用对加固后的工作面稳定性和稳定时长具有控制性作用,注浆终压是形成挤密作用的关键参数,合理的注浆终压能够使注浆效果达到最佳,同时减少注浆量和地表抬升变形。选取青岛地区含黏性土砂层作为典型地层,采用一维排水固结压缩模拟浆脉挤密砂层过程,设计了一套测定渗透系数和稳定时长的试验装置,研究了渗透系数和稳定时长随固结压力的变化规律;并基于普氏自然平衡拱理论,验证了不同固结压力条件下砂层的稳定性。研究结果表明：当固结压力超过800 kPa时,固结压力的增加对砂层渗透系数及稳定时长的影响变得不显著;对于青岛地区标准单洞地铁隧道断面,当固结压力超过700 kPa时,可保证被挤密砂层的抗剪强度满足开挖自稳要求,因此,综合确定800 kPa为青岛地区该类富水砂层的合理注浆终压。研究成果应用于青岛地铁13号线灵-黄区间暗挖隧道富水砂层加固治理工程中,验证了理论成果的正确性,对浅埋暗挖隧道富水砂层灾害控制理论研究和工程实践具有一定指导意义。     

饱和动态含水砂层浅埋隧道施工配套技术研究

本文主要研究了采用注浆技术，浅埋暗挖法施工饱和动态含水砂层特殊地质条件下的隧道及地下工程中有关注浆材料，注浆机械配套，注浆工艺，以及注浆后的开挖支护等综合配套技术。     

三轴试验技术的探讨

三轴试验的主要用途和目的是测定土的抗剪强度指标和土体应力应变的有关参数.三轴试验根据试验过程中的排水条件分为不固结不排水试验(UU)、固结不排水试验(CU)、固结排水试验(CD)三类.文中阐述了三轴试验的原理及意义,从试样饱和、固结、橡皮膜选取、试验中围压、剪切速率及破坏应变的选择等六个方面,介绍了影响三轴试验的关键技术问题.     

利用孔压静探确定软土地基的强度

将孔压探头贯入近似为孔穴扩张的过程，通过对探头的受力分析，得到了由孔压静探确定的饱和软粘土的不排水剪切强度值，采用此方法对广东西部沿海高速公路二标段软土地基的强度进行了估算，并与十字板试验的测试值作了对比，验证了方法的可行性。     

反压饱和条件下泥炭土B值变化特征研究

泥炭土是一种富含有机质的特殊软土，有机质的降解会在土中形成气体，从而影响泥炭土的饱和度。Skempton孔压系数B常被作为土体的饱和度的衡量标准，针对昆明湖沼相泥炭土，进行了不同反压条件下的三轴饱和试验，得到了相应的B值。试验结果表明:反压为100 kPa时，试样的B值为0.95左右，当反压增加到250 kPa，B值大于0.98，说明泥炭土要达到完全饱和需要较高的反压条件，简单的假设水位线以下土体为完全饱和可能并不合理，在进行土的压缩变形等计算时有必要考虑非饱和性。     

岛礁吹填珊瑚砂不排水单调和循环剪切特性试验

南海岛礁工程设施在长期服役过程中可能面临地震和强烈波浪侵袭的风险，了解珊瑚砂的动力特性对于评价岛礁设施在地震作用下的稳定性至关重要。通过对南海某岛礁饱和珊瑚砂开展不排水单调和循环剪切试验，研究了密度和有效围压对珊瑚砂单调剪切应力-应变关系和有效应力路径的影响，揭示了密度、有效围压以及循环应力比对珊瑚砂抗液化强度、动孔隙水压上升和轴向变形的发展规律。试验结果表明：中密和密实珊瑚砂不排水单调剪切试验在50～400 kPa围压范围内都表现出应变硬化现象；珊瑚砂抗液化强度曲线伴随相对密度的增加而提升，伴随有效围压的增大而降低；相同试验条件下，循环荷载作用下珊瑚砂试样的颗粒破碎量小于单调加载。基于多组不同工况下不排水单调和循环三轴试验结果，建立了珊瑚砂不排水相变点正规化静力抗剪强度和液化抵抗强度的关联表达式，该关联表达式的建立对于珊瑚砂抗液化强度的预测有较好的参考作用。     

浅议振动沉管挤密砂桩的适用性

采用振动沉管挤密砂桩加固软土路基，对于地基呈饱和的黏性土与松散饱和的砂性土而言，前者只能起到排水降压，达不到挤密的目的；后者却能起到挤密排水提高地基强度的目的。     

利用孔压静探确定软土地基的强度

将孔压探头贯入近似为孔穴扩张的过程,通过对探头的受力分析,得到了由孔压静探确定的饱和软粘土的不排水剪切强度值.采用此方法对广东西部沿海高速公路台山二标段软土地基的强度进行了估算,并与十字板试验的测试值作了对比,验证了方法的可行性.     

隧道超前支护的优化—华盛顿地铁F6b工段软弱地层的新奥法施工

华盛顿地铁F6b工段包括采用明挖回填技术施工的国会山高地车站和两座460m长的单线隧道，这是本文讨论的重点。之所以选择新奥法（NATM）进行隧道施工是因为（1）隧道较短；（2）短的移动距离；（3）以及可以进行多导坑开挖。合同规定要求采用大量的超前支护措施稳固位于于饱和砂层和位于无法确定隧道上面P1粘土的厚度、范围和稳定性的邻近段的隧道拱顶。这些措施包括在工作面前面进行排水、使用定向钻孔、注浆管柱和钢筋桩的超前支护注浆。这些措施可以增加围岩自稳时间和戴断地下水流。出站隧道的施工仅仅是依靠次数不多的超前支护措施即穿过白垩纪粘土层和根据观察到的地质状况仅作了很小的调整，在最北70m的地方拱顶处，在饱和砂层中通过超前化学注浆允许按规定通过该地区。然而在相隔一根6m支柱的入站隧道施工期间，在拱顶遇到的未标明的四个扁平砂矿体，造成未预料到的地下涌水和工程停工，通过在隧道内进行化学注浆和在工作面前面铺设排水管，承包商能够在低于8m的静水压下恢复安全施工。     

旁压试验在饱和黏性土路基沉降计算中的应用

旁压试验作为一种岩土工程原位测试技术，由于其适用性好、测试速度快、试验条件较好，在欧标体系下的岩土工程勘察中应用广泛，但通过旁压试验结果计算饱和黏性土的路基沉降，目前并没有取得工程师的普遍认可，为此，以北非地中海某国一条高速公路工程为例，采用旁压试验结果对饱和黏性土路基总沉降量进行了计算，并通过传统固结理论计算结果进行了复核验证，结果显示有良好的可比性。     

黄土固结排水三轴试验研究

对原状黄土和压实黄土进行了固结排水三轴试验,求取Duncan-chang模型参数,以便用有限元法来计算分析黄土路堤变形特性,试验可能带来的误差包括橡皮膜顺变性、量测系统顺变性、试样饱和程度引起的误差及试样与端帽间的摩擦力。研究发现:在同一围压下,饱和原状土与非饱和原状土的曲线图相差不多,饱和原状土与非饱和原状土在较高围压时的(σ_1-σ_3)_f值也相差不多。在围压相同情况下,当剪压力相同时,饱和土的轴向应变较非饱和土的大。     

深厚砂层强震液化机制数值分析

目前勘察规范对砂层液化的判断一般在20 m埋深范围内，为进一步确定强震条件下，深厚砂层在持续振动条件的液化情况，对某水电工程的地质情况建立二维模型，施加经过调整后的地震波，分别在自由场和上覆大坝两种情况下，运用有限差分软件FLAC3D进行震动液化的数值模拟。结果显示:对于埋深大于20 m的深厚砂层，在强烈震动条件下持续震动亦很难发生液化。坝址河床砂层液化易发生在河床两侧接近岸边附近。模型施加大坝后砂层上覆有效应力，对砂土的液化有明显的抑制作用，印证了增加上覆有效应力对抗液化的有效性。     

饱和液化砂层中钻孔灌注桩泥浆配合比的选定

为了配置适用于饱和液化砂层中的钻孔灌注桩使用的泥浆,通过对比普通泥浆和PHP泥浆之间的性能差异,结合108国道禹门口黄河大桥主桥桩基施工的特点,根据所选泥浆及使用效果,从原料、制作、效率等方面对PHP泥浆进行研究。结果表明,通过使用PHP泥浆可以有效地提高在饱和液化砂层中钻孔灌注桩的成孔质量,具有极高的应用及推广价值。     

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。     

路面结构内部排水系统排水效果的数值分析

基于饱和-非饱和渗流理论,利用有限元分析软件,分别建立了具有边缘排水、排水基层和排水垫层等单一路面结构内部排水子系统的路基路面二维数值模型,旨在研究降雨入渗条件下,各排水子系统的排水功能与效果。分析结果表明:在排除面层结构内部积水方面,排水基层的效果最优;在水分消散后,排水垫层能使面层结构处于较低的含水率状态,但使得底基层含水率较高;边缘排水系统和排水基层均可缩短底基层受雨水影响的时间;各路面结构内部排水子系统均可减少水分下渗至路基,但排水垫层的效果最好。     

饱和含水耗支流注浆材料研究

本文通过对注浆材料的可注性、可行性、无环境污染、经济性、工艺实施难易度综合考试并经过室内试验和现场试验，研究出适宜于饱和含水砂层的注浆材料。     

饱和沥青路面动力流固耦合响应特性分析

依托某典型高速公路饱和沥青路面,建立移动荷载下路面系统计算模型,考察行车速度、渗透系数、排水边界、模量等因素对水力响应的影响,分析饱和沥青路面水力损伤机制.结果表明:车辆荷载加载和卸载过程中饱和沥青路面动孔压表现为增长和消散发展模式,产生挤压和泵吸作用,孔隙水渗流过程中对面层产生循环拖拽和冲刷作用,在沥青面层深度0.0...