高速铁路地基注浆加固效果评价方法研究

京沈客运专线阜新段阜新站在施工完成后,地基发生不均匀沉降。后经补勘、试验发现,阜新站段内路基基底粉质黏土是一种水敏感性较强的特殊结构土,遇水有产生较大附加变形的可能。为消除隐患,确保运营安全,对相似地基条件区段进行了袖阀管注浆补强处理。而对注浆加固效果的检测与评价,目前没有统一的标准。本文针对项目的特点,采用了钻芯取样、标准贯入、旁压试验、瞬态面波法等综合检测方法对注浆加固效果进行评价,并阐述了不同检测方法的实际使用效果,对同类型工程施工具有一定的借鉴作用。     

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。     

综合评分法在水泥搅拌桩质量评定中的应用

对水泥搅拌桩质量检测常用的轻型动力触探试验、标准贯入试验、钻芯取样试验和静载荷试验方法进行对比,由于单一的检测方法不能全面有效评价桩身质量,提出采用综合评分法对桩身质量进行评价。该方法是选取标贯击数、芯样描述和无侧限抗压强度3项评价指标,先对每项指标分别评分,然后用不同权重对各项得分进行加权平均,对中长桩以5 m为界按照上部和下部分别评分后再进行平均,据此划分质量等级。以临海高等级公路赣榆段 LQ5标段为例,应用综合评分法对水泥搅拌桩质量进行了全面、科学的评价。     

粉细砂层富水岩溶处置方案研究

本文针对溶洞发育规模大、含水量大、水压高且邻近既有隧道,提出"溶洞高位泄水洞+溶洞超前帷幕注浆+大管棚支护"的综合施工方案,并对不同水灰比的水泥净浆进行强度试验,另添加不同比例的水玻璃进行双液浆试验,最终选定水灰比为0.8:1、水泥浆与水玻璃体积比为1:0.5的双液浆作为施工浆液。最后,通过钻芯取样以及孔内成像技术对注浆效果进行验证。研究成果可为类似铁路隧道溶洞处置提供依据。     

旁压试验确定水平基床系数方法研究

研究目的:水平基床系数是地下工程设计的重要岩土工程参数,决定地下工程的经济性、安全性和可靠性。旁压试验是一种先进的原位测试技术,在岩土工程勘察中应用广泛。通过本文研究,拟建立旁压试验确定水平基床系数的方法,并通过对比试验研究建立旁压试验确定水平基床系数与静力触探贯入阻力的经验关系。研究结论:(1)本文建立的旁压试验确定水平基床系数方法考虑了基础尺寸的影响,试验结果与"梅纳法"和"日本法"较为接近;(2)规范经验值与本文建立的方法、"梅纳法"及"日本法"的试验结果相比显著偏小;(3)通过对试验数据进行统计分析,得出旁压试验确定水平基床系数与静力触探贯入阻力的经验关系式:黏性土,K_(h1)=12. 84p_s~(1. 61);砂性土,K_(h1)=6. 58q_c;(4)本研究成果可为地下工程勘察与设计提供借鉴或参考。     

注浆加固处理软土地基的试验研究

本文以深港西部通道深圳侧接线工程中现场原位注浆试验为依托,结合场地土层处理前后的室内土样物理试验与原位试验对注浆加固处理软土地基的施工技术进行了研究。研究结果表明:①袖阀式劈裂注浆法可有效加固侧接线场地的软土地基;②可以根据原位测试的结果,通过有关规范和手册对照类似土质,取用注浆加固后地层的地基承载力标准值指标,以及压缩模量计算经验公式;③本工程推荐采用150 kg/m注浆水泥用量;④劈裂注浆应分层、分次进行;⑤建议采用钻机取样及标贯试验的方法,检验注浆加固工程效果和施工质量;⑥本文所得结论对深圳地区类似工程的设计施工有借鉴意义。     

武广客运专线红黏土地基压缩模量确定方法研究

研究目的:铁路客运专线无砟轨道路基对工后沉降要求严格,为准确获取武广客运专线红黏土地基沉降检算所需的参数,本文拟通过对红黏土地基室内土工试验及现场静力触探试验、标准贯入试验原位测试指标进行对比分析,确定红黏土地基压缩模量的有效方法,确保工程质量.研究结论:通过试验研究和对比分析表明,武广客运专线红黏土地基压缩模量与标准贯入击数N之间有良好的相关关系,相关系数达到0.85以上.对于红黏土地基上部硬塑土层,通过建立两者间经验公式,采用标准贯入试验击数对室内试验压缩模量E<,s>结果进行适当修正,可以较准确地确定红黏土地基压缩模量,以减小钻探取样及室内土工试验工作量,并有效减小因常规方法勘探取样土样质量不佳造成室内试验值偏低等问题.     

地铁车站基坑帷幕灌浆施工技术

帷幕灌浆施工技术一般在水利、隧道、公路工程中应用比较常见,但该技术一直处在半理论、半经验状态,尤其在地铁施工中实际运用更少.在杭州地铁滨江站项目由于地质原因致使围护地连墙未能隔断承压水,为减小基坑开挖承压水突涌风险,采用帷幕灌浆施工技术隔断承压水,起到减渗作用.在施工过程中严格按照设计要求进行施作,利用钻芯取样检测注浆效果,在基坑开挖前做抽水试验验证帷幕效果,通过一系列理论和实际数据,对该工程进行总结,以便能够为今后类似工程提供一定的相关经验.     

地表超前预注浆技术在治理阿拉坦隧道浅埋破碎带中的应用研究

阿拉坦隧道右线出口洞口围岩埋置浅,为安全快速通过此地段,采用预注浆技术对出口浅埋破碎带进行超前地表预注浆.本文在分析地表注浆加固原理的基础上,通过钻芯取样实测抗压强度值来对比分析注浆与不注浆的区别,并通过实测在注浆地段及不注浆地段的锚杆轴力,来分析地表注浆技术在浅埋破碎带中的应用效果.实际工程表明,出口右线浅埋围岩注浆非常必要,并且超前预注浆方案合理,注浆加固效果明显.本文研究成果对现场地表预注浆和浅埋破碎围岩超前预注浆的实施有指导意义.     

瞬态瑞雷波法对顶进桥土体注浆固化效果的验证研究

采用瑞雷面波法对某顶进桥土体固化效果进行检测,注浆固化前后速度对比分析及V_R与地基系数相关分析表明,瞬态瑞雷面波法能够客观验证注浆固化的效果,检测方法可行、可靠。     

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。     

软土电动化学注浆加固技术室内试验研究

以滨绥(哈尔滨—绥芬河)铁路一段地基中软土为试验对象,开展电动化学注浆加固试验,研究试验过程中土体中的电流、排水量和能耗,探讨CaCl2溶液对土体的改性加固效果。试验结果表明:黏土的排水量受土体含水率和电流的影响,随着土体的胶结范围不断扩大,电流不断减小,排水速率不断降低; CaCl2溶液中的Ca2+在电势梯度的作用下发生胶化作用,从而加固阴极区域的土体;电动化学注浆能够以较小的能耗有效提升土体的承载力。     

既有线铁路路基密实状态检测方法研究

针对现行既有线铁路路基检测中存在的技术缺陷,提出既有线路基检测新方法—可变能量贯入测试法,通过检测贯入阻力评价既有路基密实状态,达到不干扰行车、检测深度大、数据准确直观的目的。同时通过理论分析及现场对比试验研究,论证了采用可变能量贯入测试法检测贯入阻力评价铁路路基密实状态的可行性,并提出适于既有路基密实状态检测的建议标准。该成果的研究对优化我国既有线检测方法,保障行车安全具有积极意义。     

阿尔及利亚东西高速公路梅拉尔旁压试验应用

研究目的:通过介绍法国梅纳尔旁压试验的试验方法、获取设计参数的原理及利用设计参数进行深基础桩长计算的过程,以阿尔及利亚东西高速公路一座桥梁工程为例进行计算,将计算方法及结果与国内常规方法进行比较,得出旁压试验的优点.希望能够为类似地区的工程项目提供一定的借鉴,并期望能够在国内工程中被推广.研究结论:(1)法国标准规定在施工图阶段进行基础埋置深度计算应采用原位测试数据,初步设计可用实验室数据,这和国内有明显的区别,而标贯、动探、静探等的应用均有较大的局限性,故旁压试验是本项目取得原位测试数据唯一选择;(2)旁压试验适用范围广,具备操作简便、获取参数可靠、计算方法成熟等优点.     

天津地铁双桥静力触探评价土层液化分析研究

通过对天津地铁在建项目中的14个工点进行双桥静力触探、标准贯入试验和钻探取样综合试验,分析得出了锥尖阻力qc、摩阻比Rf与黏粒含量ρc之间的关系,提出了Rf与ρc的线性关系式,并采用双桥静力触探的方法对既有工点场地液化进行评价。     

成层土的旁压特性

本文用空间有限元方法，通过计算成层土在旁压试验时土体中各点的应力与位移，对孔壁位移与孔壁压力的关系进行了分析，结果表明，在成层土中，旁压试验特征值几乎不受上覆及下伏土层的影响，旁压试验成果不宜直接应用。     

基于中美规范对地基土液化等级判定的探讨

研究目的:地震会导致饱和砂土出现液化现象,从而使得地基失去承载力,造成建筑物产生不均匀沉降。我国现行《建筑抗震设计规范》(2016版)(GB 50011—2010)(以下简称《建筑抗规》)以标准贯入试验作为判别方法,采用液化指数将地基液化程度划分为三级。美国国家地震研究中心也提出了基于贯入度试验数据评估土体液化的方法,但没有液化等级这一综合性判定地基液化程度的指标,缺乏一定的实用性。本文结合孟加拉铁路工程项目实例,分别对砂土液化区域进行取样,并就同一批样品分别按中、美规范进行各土层液化判别试验,通过对比大量试验数据后,采用美标的评估数据建立适用于本工程的LPI(液化指数)表达式。研究结论:(1)从Idriss和Golesorkhi的地基土液化判定公式中,判定各土层液化综合考虑液化土层FS(抗液化安全系数)、液化土层厚度及液化土层深度、上覆有效应力等因素,为液化指数判定提供了一种思路;(2)目前中国《建筑抗规》对液化指数的计算结果偏于保守,考虑液化影响因素并不全面,需引入测试桩及上覆有效应力修正参数,对标准贯入锤击数基准值进行修正,才能得到与实际情况相结合的标准贯入锤击数临界值;(3)本文研究可应用于美规液化土壤判别试验数据,得到LPI(液化指数)与液化等级对应的表格,使得美抗规中提出的抗液化安全系数(FS)有了工程的实用性。     

非饱和黏性土压缩模量与标贯击数关系探讨

新建张呼铁路沿线广泛分布非饱和黏性土地层,此类土体由于取样难度大,室内试验结果难以满足要求,如何取得更为正确的非饱和黏性土的压缩模量成为工程设计中的难点。在大量室内试验的基础上,对张呼铁路某标段现场进行试验研究,根据不同深度时压缩试验与标贯试验数据的对比,建立地层深度、压缩模量与标贯击数三者之间的对应关系,通过室内试验数据与现场勘察结果的相互验证,得到更为精确的土体变形参数,为路基沉降计算提供了更为可靠的参数基础。     

单层土压密注浆压力及上抬力确定方法研究

考虑注浆过程中土体发生三维锥形剪切破坏,对单层土压密注浆压力及上抬力确定方法的进一步研究对工程实践具有特别明显的指导作用。采用球孔扩张模型和三维锥形剪切破坏模型来研究土体压密注浆加固的力学机理。将压密注浆过程视为理想土体中的球孔扩张问题,基于Mohr-Coulomb破坏准则,通过绕轴旋转将其破坏曲线改进为三维破坏模型,提出单层土压密注浆压力及上抬力的计算模型。并与其他计算结果进行对比,验证了本文方法的有效性。     

强夯处理湿陷性黄土的试验研究

用载荷试验、标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验、土工试验和渗透试验,对8 000 kN.m、6 500 kN.m和3 000 kN.m三个能级五个试验方案强夯地基处理效果进行检测和对比,优选设计方案,从而指导大面积设计、施工和检测。