基床式基础防波堤的动力软化判别标准的研究

以长江口深水航道治理二期工程为依托,进行基床基础防波堤的动力软化判别标准的研究,分析在波浪作用下3个不同沉降量的典型断面下卧地基土的自重应力、附加静应力、波浪作用的附加动应力分布间的关系,初步得出该地区软粘土可能出现动力软化现象的判别标准。     

基于循环波浪荷载下的码头结构损伤过程*

深水码头多处在自然条件复杂的外海,在海洋波浪循环荷载作用下,许多码头在未达到设计使用年限时便已产生严重损伤而无法使用。针对海洋波浪循环荷载作用下码头整体结构的特殊损伤情况,根据工程实际,采用ANSYS软件建立了高桩码头的地基-桩-上部结构整体有限元模型。采用损伤本构关系,建立海洋土软化系数经验公式,模拟分析了不同运行年限后码头损伤破坏规律。研究结果显示:裂纹最早从面板开始,并且裂纹逐渐向横梁底部发展;但由于地基土的软化与混凝土的软化不同步,10 a后增加的裂纹先从横梁的底部开始。因此设计时应考虑循环波浪荷载对码头桩基-上部结构的整体影响,根据实际桩基与上部结构的协同作用机理采用相应的措施,使设计更加科学可靠。     

长江口二期工程北导堤局部破坏的原因及对策

在2002年12月初的寒潮大浪作用下，长江口二期工程北导堤已安装的16个半圆型沉箱发生了严重的滑移和沉陷破坏。经现场调查、室内试验，明确了箱内填砂不足及流失是沉箱滑移的主要原因；地基土在波浪动荷载作用下的软化则是导致沉陷破坏的主要原因。经室内试验和现场试验、观测，证明了修改设计采用以对软粘土进行有限加固为主的对策措施是成功的。     

水平循环荷载作用下群桩与软粘土相互作用离心模型试验研究

桩基是水工构造物常用的地基处理方式之一,在国内外水运工程建设中均有应用。在波浪、船舶等循环荷载条件下,桩基和软粘土之间的相互作用,易发生软土强度弱化、桩基变形位移,带来工程危害。为解决这种情况,应从水平循环荷载作用下桩和饱和软粘土之间的作用机理着手开展研究。文章通过离心机模型试验,研究了水平循环荷载作用下饱和软粘土与高承台群桩基础的相互作用。试验结果显示,在每个加载卸载循环过程中,随着施加荷载值的增大,引起桩基的最大位移和残余位移同时增加。每次加卸荷循环后,桩体内均产生残余弯曲应变。群桩的前排桩产生的弯曲应变值是后排桩的3.2倍。     

波浪对软粘土软化作用的计算方法及离心模型试验研究

由于在波浪等往复荷载作用下，沿海地表的软粘土层受到扰动，强度降低了，使原稳定于其上的港工和海工结构物产生很大的附加沉降，甚至失稳破坏。本文提出了一种比较简便的估算软化区的分析方法，并与离心模型试验方法进行了比较，计算结果与试验观测值较为接近。     

循环荷载作用下淤泥质黏土软化试验研究

针对连云港地区淤泥质黏土颗粒细、渗透系数小的特点,研究了循环荷载作用下土体的软化规律,提出该类土体软化指标.通过三轴循环荷载试验,得到累积轴向应变值和轴向应变值随着循环应力幅值比和固结压力的增大而增大;土样中平均孔压比随着循环应力幅值比的增大而增大;循环荷载的周期越大累积轴向应变和平均孔压值越大;在循环荷载作用初期,变形模量的弱化随着循环应力幅值比和循环周数的增大而更加显著.对试验数据进行分析,得出在风暴潮的波浪循环荷载作用下,连云港地区淤泥质黏土的模量和强度折减系数在0.75~0.80之间.     

船行波对内河饱和软黏土刚度和强度弱化影响试验研究

近年来随着内河航运业的发展和船舶大型化的趋势,船行波对内河航道岸坡的稳定性影响不容忽视。船行波是一种动荷载,长期作用于内河表层饱和软黏土,对其刚度和强度影响严重。通过动三轴试验模拟了船行波对内河饱和软粘土的刚度和强度的影响,并对动三轴试验后的土样进行不排水剪切试验,研究了船行波荷载长期作用后内河表层软粘土的强度弱化。通过研究建立了考虑循环荷载比的软化指数经验公式;建立了考虑循环荷载比的土体残余应变计算经验公式,并在此基础上建立了土体强度折减与残余应变的关系;最后依据莫尔库伦准则给出土体粘聚力和内摩擦角的强度折减系数与循环应力比关系经验公式。     

循环荷载波形变化对天津滨海软土刚度软化特性的影响

为研究循环荷载波形对结构性软土刚度软化的影响,以天津滨海新区天津港保税区海积软土为研究对象,对其施加不同波形、不同幅值的循环荷载。试验结果表明:当循环荷载应力幅值较小时,软土刚度软化速率慢,不同波形循环荷载对软土刚度软化影响差别不大;当循环荷载较大时,软土刚度软化速率加快,荷载波形变化对结构性软土刚度软化速率影响明显,其中方波循环荷载作用下软土刚度软化的速率最大,正弦波次之,三角波最小。通过对比分析不同波形、不同应力幅值荷载作用下软土软化指数衰减曲线,得到综合考虑荷载波形和应力幅值的软化指数经验公式。     

软粘土强度变化对防波堤稳定性影响分析

在地基软弱的离岸区域建造新港区,建筑物的失稳和破坏很大程度上与地基土体的承载能力有关。实际工程中,在软粘土地基上建造港工结构物大多会通过打设塑料排水板等对软土地基进行加固,如何科学的考虑软粘土地基抗剪强度的提升,最大限度的利用软粘土地基的承载能力,获得更为经济有效的工程设计施工方案,将是我国防波堤建设需要面对的重要研究课题之一。文章根据室内静三轴试验数据,研究不同荷载作用下软粘土强度变化规律,采用ABAQUS提供的接口对数值模型的土体材料属性进行二次开发,并结合实际工程,分析考虑软粘土强度变化后对沉箱式防波堤极限承载力的影响,计算结果表明:在竖向荷载作用下,由于软粘土抗剪强度的提升,防波堤安全系数提高了1.1,防波堤更加稳定安全;在水平波浪荷载作用下,结构的失稳主要受护肩和基床承载特性的影响,强度指标的提升对防波堤失稳影响较小。     

循环荷载下滨海软粘土累积塑性应变试验研究

近海工程在波浪等循环荷载的作用下,地基中的软粘土会产生较大的沉降和变形,影响上部结构的稳定性。本文以烟台港的淤泥质粘土为研究对象,进行动三轴试验,以围压、静偏应力、动应力、荷载循环次数等为变量,探讨了不同工况下淤泥质粘土的累积塑性应变发展规律。试验结果表明,累积塑性应变随着荷载循环次数的增加,先迅速增大,而后增速减缓,最终应变值趋于稳定;累积塑性应变受不同围压值的影响不明显,但是静偏应力比、动应力比越大,其初始增速越快,最终达到的稳定值越大。通过试验结果分析,综合考虑围压、静偏应力、动应力、荷载循环次数等影响因素,提出能够合理描述累积塑性应变发展规律的双曲模型,并应用于烟台港实际工况,计算结果符合工程实际。     

浅层地基加固中塑料排水板打设方法改进探讨

针对浅层地基加固中塑料排水板的“回带”问题,介绍了目前常用的塑料排水板打设改进的方法;在总结已有方法优劣势的基础上,结合工程实际情况,提出了新的改进方法。该法适用于吹填土地基的浅层加固,实际工程应用中完全解决了塑料排水板的“回带”问题,打设成功率超过80％,操作简单,造价经济,可为类似软基加固工程参考采用。     

饱和软粘土地基沉降速率的计算方法

为了探讨饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,根据饱和软粘土应变固结度与应力固结度的近似关系,推导出地基沉降速率的计算公式,提出了饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,所得结果与工程实测数值相符。结果表明:软土层超固结比对计算结果有较大影响,计算时应根据地质资料及地区经验合理选择各土层超固结比。     

十字板剪切试验在港珠澳大桥岛隧工程勘察中的应用

饱和软黏土是水运工程建设中最常遇到的土层,十字板剪切试验已广泛地应用于测定饱和软黏土的抗剪强度。结合港珠澳大桥岛隧工程的岩土工程勘察实例,对电测式十字板的测试技术进行改进,并对试验成果的应用进行探讨。     

高置换率挤密砂桩加固软土地基的承载力计算

结合现场试验,对高置换率挤密砂桩加固软土地基单桩承载力及桩间土固结特性进行了分析.得出适合高置换率挤密砂桩的桩土应力比、桩间土承载力、单桩承载力的计算式,按规范中有关公式进一步复核了地基承载力特征值.提出的计算公式可供工程初步设计时参考.     

浅层真空预压法施工工艺浅析

传统的真空预压法加固含水量极高、承载力低的超软土地基存在较大困难。文章提出浅层真空预压施工工法,通过在地基土上插设不超过6m的短板,初步加固软土地基,形成硬壳层,可满足卖地及工程实施初步需要。施工工艺中提出三维土工排水网替代砂垫层的新思路,结合实际工程在现场试验区加以实施。试验结果表明,三维土工排水网排水效果好,重复使用率高,大大节约工程造价,可替代砂垫层在大面积施工中使用。采用塑料排水板与滤管直接连接的方式,减少了真空度的损失,增强加固效果。该施工工艺可为大面积施工及类似工程作参考。     

基于成长模型的吹填土软基沉降预测方法研究*

堆载预压和真空堆载联合预压处理吹填淤泥软基沉降变化规律与3种"S"型成长曲线变化规律相似。影响软基沉降发展规律的因素很多,3种成长曲线沉降预测模型仅反映了沉降发展规律中一种或几种信息特征,将各种单项预测模型进行组合,引入了变权"S"型成长曲线组合模型,结合围海造陆工程实例,对吹填淤泥软基沉降进行预测,结果表明:变权组合沉降预测模型预测未来沉降与实测值十分吻合,预测精度较单项模型高,采用该模型进行吹填淤泥软基沉降预测是可行的。     

低能量强夯法在港口工程软基加固中的应用

结合上海外高桥四期工程地基加固,对井点降水联合低能量强夯法在吹填细砂和下卧扰动软土层双层地基加固中的应用进行了现场试验研究,对试验检测数据进行了整理分析,并提出了大面积加固时的施工工艺。试验结果和工程实际应用,获得了较好的效果,进一步证明了强夯新工艺对饱和软粘土地基加固处理的适用性,并从工艺角度进一步完善了该套工艺的技术参数内容,可供类似工程参考。