复杂环境下地铁深基坑水土压力的实测研究

通过对开挖深度为15．5m的多支撑基坑水土压力的现场实测,发现基坑开挖期间实测的孔压随着开挖引起的应力释放而逐渐降低,在中板浇筑和养护期间,孔压持续恢复性增加。受地下墙施工和养护的影响,开挖前的初始土压力与Jaky公式计算的静止土压力并不一致,开挖期间不同深度位置的土压力变化规律与挡墙的变形密切相关。     

膨胀土地区边坡稳定性探讨

探讨了成都膨胀土的一些物理、化学性质,以吸力经验公式为基础,结合某路堤边坡工程,分析了膨胀土吸力对边坡稳定性的影响。采用“条分法”分别按照均质边坡、无孔隙水压力,均质土坡、有孔隙水压力,均质土坡、有孔隙水压力且坡顶开裂三种工况对膨胀土边坡稳定性进行预测分析,计算结果表明后两种情况下边坡的稳定性大大降低,并提出了防止边坡失稳相应的工程措施。     

基于CPTU状态参数的无黏性土最大剪切模量评价方法

土体最大剪切模量是动力基础设计和地震场地响应分析的重要参数,目前该参数的确定主要来源于室内试验,但室内试验值难以反应现场土层的真实情况,因而采用原位测试技术确定土体最大剪切模量的方法备受关注. 以宿迁-新沂高速公路为工程背景,利用地震波孔压静力触探（SCPTU）对现场场地进行测试,在总结已有的最大剪切模量确定方法研究成果的基础上,以实测剪切波速计算得到的最大剪切模量作为参考值,研究了孔压静力触探（CPTU）测试参数与最大剪切模量之间的关系;基于临界状态土力学理论,研究了联合CPTU测试参数和状态参数与最大剪切模量的关系. 结果表明:最大剪切模量与CPTU测试参数存在良好的相关关系,可通过锥尖阻力和孔压参数来近似估计最大剪切模量值;将状态参数作为孔隙比或孔压参数比的有效代替参数,能够同时考虑围压应力与孔隙比双重因素,所估算的最大剪切模量与参考值基本一致. 因此,CPTU原位状态参数可作为一种新方法来初步评价无黏性土的最大剪切模量.      

真空预压法在广州港南沙陆域软基处理中的应用

从现场试验、工程实测和理论分析等方面对吹填淤泥质软土地基处理进行了系统研究,通过研究得到了一些有益的结论,通过实测结果对水平位移曲线拟合出了曲线方程,对计算沉降量提出了修正系数.     

超高土石坝固结过程初探

目前我国水利建设蓬勃发展,多个超高土石坝正在建设或者即将开工。高土石坝在填筑过程中,心墙内可能产生较高的超静孔隙水压力,孔隙水压力对大坝的安全和稳定有着十分重要的影响。对-300m高的假想土石坝进行了二维固结有限元计算,分析了施工期和竣工后坝体内孔隙水压力的发生、发展与消散过程以及应力、应变的变化。并对产生的孔压大小与上坝土料特性之间的关系进行了简单的讨论。     

基于荷载试验的5跨连续刚构桥偏载增大系数研究

针对荷载试验理论计算时箱梁偏载系数取值问题展开研究,通过经验系数法、偏心压力法、修正偏心压力法等简化方法计算出相应的偏载系数,然后与实体有限元模型计算的结果进行对比,得出该单箱单室箱梁的偏载系数推荐取值为1.50;采用现场实测挠度值得出的偏载系数值和理论计算得出的偏载系数值进行对比,表明理论计算结果可靠;修正偏心压力法计算偏载系数在已有的计算方法中精度最高,与实测数据吻合性最好,计算偏载系数时,宜优先采用。     

水囊土压力计研制与试验验证研究

针对土压力盒易发生应力集中的问题，研制了水囊土压力计，即通过透明的PU空压软管将感压水囊与电子压力表进行连接，其中感压水囊的厚度可控制在5～10 mm，在使用时电子压力表的高度位置进行固定。将水囊土压力计与振弦式土压力盒埋设在不同压缩模量的土体中进行了对比试验，结果分析表明，由于感压水囊比土压力盒薄，虽然实测土压力偏大问题不可避免，但相对土压力盒测试结果而言，采用水囊土压力计测试地层中的土压力时应力集中问题显著改善；从测试结果可知，由测试元件厚度所导致的土压力偏大幅值为非线性，这与测试元件周围的土体颗粒变形调整有关。将水囊土压力计用于盾构隧道响应模型试验研究中，从测试结果可知，水囊土压力计与土压力盒的测试结果具有明显的不同；从测试结果的变化趋势分析来看，水囊土压力计的测试结果可信，且有必要采用水囊土压力计直接贴在模型盾构隧道外壁测试其周围土压力。水囊土压力计的测试原理简单，且成本低、精度高，因其为柔性构造，可根据测试需求选用感压水囊用于结构物表面为非平面的土压力测试。     

对粗集料密度的真空饱水法测定

受沥青混合料的理论密度测定方法启示,对粗集料进行真空饱水密度快速测定试验。对玄武岩和石灰岩类结构致密孔隙小的岩石进行试验,试验所得密度数据与规范方法所得数据一致;砂岩由于其结构孔隙大,数据离散,需要进行多次试验,从中选出代表性数据。此方法可以在较短时间内得出集料的密度指标。     

降雨条件下顺层岩质边坡稳定性研究

以西南山区某边坡为原型,对岩质边坡渗流特性和雨水入渗过程进行了分析,对降雨入渗对岩质边坡的作用进行了探讨,利用MIDAS/GTS研究边坡在不同降雨强度下孔隙水压力变化规律,以及降雨和不同支挡形式对边坡稳定系数的影响。研究结果表明:随着降雨历时的增加,孔隙水压力迅速增大,当孔隙水压力增长到一定大小后,孔压不再增加,此后孔压变化很小,坡面达到饱和状态;降雨对边坡稳定影响较大,含软弱夹层的岩质边坡稳定性主要取决于软弱夹层的强度;支挡结构限制了滑体位移,具有良好的加固效果,支挡形式越强,边坡越稳定;岩层倾角越小,边坡越稳定。研究结果可为顺层岩质边坡的科研、设计和施工提供参考。     

真空排水预压加固高速公路软基施工技术探究

真空排水预压法是一项比较新的加固软土技术,是属于排水固结法的一种,它通过铺设水平排水砂垫层和设置在软基中的竖向排水体,再在砂垫层上铺设不透气的薄膜封闭装置,借助于埋设在砂垫层内的管道,通过抽真空装置,使土体中形成负压,将土体孔隙中的孔隙水抽出,从而降低孔隙水压力,增加有效应力,使土体产生固结,减少后期沉降,提高地基承载能力。结合工程实例,分析了高速公路采用真空排水预压技术进行加固处理的设计方案,并结合施工工艺流程,对真空排水预压施工技术、施工监测与处理效果分析进行阐述和总结。     

饱和软黏土路基中布袋注浆桩的挤土效应

为研究饱和软黏土路基条件下布袋注浆桩的挤土效应,以布袋注浆桩加固某饱和软黏土路基工程为例,通过现场试验对桩体成型过程中的桩周土体位移和超静孔隙水压力进行了分析. 运用测斜管监测了成桩时桩周土体的水平位移,得到了土体位移的分布特征和土体位移随注浆压力与时间的变化规律;运用孔压计监测了成桩时桩周土体中超静孔隙水压力,得到了超静孔隙水压力的分布规律与变化趋势. 试验结果表明:成桩后,桩周土体水平位移呈现“马鞍形”分布,在距离地表0.1～0.3倍和0.8～1.0倍的桩长位置处出现最大位移;桩体成型挤土产生水平位移的范围约为桩径的6倍;桩体养护成型后,标准施工下的注浆压力对挤土效应的影响甚微,同时桩周土体水平位移会出现明显回弹,回弹位移值为注浆当天的40%～60%;超静孔隙水压力在前10 d消散较快,超静孔隙水压比随土体与桩体间距离的增加而呈现近似于线性规律的衰减,其影响范围约为10倍桩径.      

高填方路堤软弱地基的承载力分析

利用应力和孔隙水压力耦合的方法对路堤填筑过程中地基的孔隙水压力分布进行研究。在分析地基中孔隙水压力变化规律的基础上,利用极限平衡方法对地基的稳定性进行分析,探讨了上部荷载以及超孔隙水压力对地基中潜在滑动面形状、位置以及地基极限承载力的影响,提出了高填方路堤软弱地基承载力的合理计算方法。利用此方法研究了路堤下地基极限承载力随强度参数的变化规律,结果表明:软土地基的承载力随黏聚力和内摩擦角的增大而近似线性增大。     

基于非线性固结参数的砂桩地基沉降计算

采用砂桩处置软土地基,在自重及路基堆载作用下将产生较大的固结沉降,而且其固结系数也随时间而变化,具有非线性的固结特性。如果仍然采用恒定的固结参数计算固结度,将会带来一定的误差。基于江苏某高速公路软土路堤的实测沉降数据,采用恒定的固结参数计算沉降,发现其结果较实测偏大,且二者差距随时间有增大趋势。文章通过曾国熙固结度的普遍表达式,反演出固结参数的非线性函数,结合砂井地基固结度计算中的改进的太沙基法,提出对固结度进行修正的计算公式,并基于现场的静力触探（CPT）试验资料,采用复合模量法计算出沉降曲线,将其与实测沉降曲线对比,证明其精度较恒定固结参数的计算结果有较大提高。     

某试验路段冲击碾压技术与孔隙水压力监控

在公路路基施工碾压过程中,每轮冲碾的时间间隔是一个重要的施工参数。考虑到现场条件的不便,通过实测数据重点分析孔隙水压力和地下水位的时变规律,提出用反算现场频率来指导冲碾施工的方法,对同类工程施工具有一定的参考价值。     

真空-堆载联合预压在高速公路软基处理中的应用

通过对某工程孔隙水压力及分层沉降资料的观测,分析采用真空-堆载联合预压法加固软土地基时土颗粒所受侧压力、渗流力和抗剪力的变化情况,从深层沉降和孔隙水压力变化方面分析了真空-堆载联合预压法对其加固效果的影响,为其在高速公路软土地基中的推广应用提供了依据和参考。     

孔隙水压力作用下三级边坡稳定性的上限

根据极限分析上限原理,建立了孔隙水压力作用下三级边坡的对数螺旋线破坏机制,并对其稳定性进行了分析。计算了其外部重力做功功率、孔隙水压力做功功率以及内部能量耗散功率方程,将孔隙水压力作用下三级边坡临界高度的求解转化为非线性规划的数学问题。分析了孔隙水压力作用下土体强度参数对三级边坡稳定性的影响。     

基于初始孔压非均布条件的软黏土地基固结特性分析

将初始孔压非均布条件用统一表达式表示,采用Merchant模型推导了初始孔压非均布条件下的竖井地基黏弹性解。通过与初始孔压均匀分布条件下的黏弹性解对比,验证了本文解的正确性。并编制计算程序分别分析黏弹性参数、初始孔压参数对于竖井地基固结特性的影响。研究表明:k及η值的增大均使固结速率降低,使同等深度的平均孔压增大,且对竖井地基平均孔压的影响较其对平均固结度的影响明显;同样条件下,k值的变化对竖井地基固结特性的影响更大。     

钢渣沥青混合料体积参数测定与水稳定性影响机理

通过浸渍试验测定了不同粒径钢渣集料的有效相对密度, 提出了钢渣沥青混合料体积参数的确定方法, 采用残留稳定度、冻融劈裂强度比与沥青膜厚度对不同钢渣掺量的沥青混合料水稳定性进行评价, 借助X射线荧光光谱分析、扫描电镜试验和压汞试验, 从钢渣化学组成与微观结构方面分析了钢渣对沥青混合料水稳定性的影响机理。分析结果表明: 对于钢渣等吸水性较大集料, 采用浸渍试验实测的有效相对密度较计算法得到的有效相对密度增大了1.5%, 更接近集料的实际有效相对密度, 因此, 采用浸渍试验确定的钢渣沥青混合料体积参数更加合理; 随着钢渣掺量增大, 钢渣沥青混合料水稳定性逐渐提升, 当钢渣掺量为70%时, 钢渣沥青混合料的残留稳定度提高了12%, 冻融劈裂强度比提高了13%;钢渣沥青混合料沥青膜厚度随钢渣掺量增大而增大, 当钢渣掺量为70%时, 沥青混合料的沥青膜厚度增大了13%, 较厚的沥青膜可有效防止水分入侵, 并增大集料表面“结构沥青”含量, 从而提高钢渣沥青混合料的水稳定性; 钢渣沥青混合料沥青膜厚度计算值为67μm, 由于其水稳定性与沥青膜厚度正相关, 故推荐基于水稳定性的钢渣沥青混合料的沥青膜厚度为7μm; 钢渣呈超碱性, 表面多孔隙, 孔隙内部结构复杂, 增大了钢渣集料与沥青间有效接触面积, 并形成较好的机械咬合力, 提高了钢渣集料与沥青之间的黏结性, 可显著改善沥青混合料的水稳定性。      

强夯法加固粘性土地基的研究

浦东国际机场天然地面以下压缩量较大、承载力较低的粘性土，采用强夯法进行加固处理。介绍了强夯法的施工参数现场试验情况，并通过对超静孔隙水压力的消散情况、地基反应模量的检测值以及强夯前后静力触探、标准贯入试验和土工试验结果，对强夯的效果进行分析评判。     

真空预压法处理公路软基的现场试验研究

通过公路工程软基处理工程的现场试验,对采用真空预压加固公路软基的一个试验段进行了分层沉降、孔隙水压力、表面沉降和水平位移的现场观测,并对观测结果进行了分析。最后,对加固前后的土体抗剪强度指标等物理力学性能指标进行了对比,发现加固后地基土的力学性能得到较大的提高。