高铁沿线地下水位动态变化引发的成层弱透水层固结研究

采用Laplace变换和传递矩阵法推导高铁沿线地下水位动态变化引发的成层弱透水层固结变形的解析解,通过与ABAQUS数值计算结果对比验证解析解的正确性。利用解析解对某高速铁路沿线成层弱透水层的固结性状进行研究,计算地下水位动态变化下土层的固结变形量、变形速率和超静孔隙水压力随时间的变化,并分析土层压缩模量和渗透系数对土层固结变形的影响。研究结果表明:随着地下水位降低,土层中孔隙水压力逐渐降低,土层固结变形量和变形速率逐渐增加;当地下水位保持稳定后,土层固结变形速率逐渐降低,但土层仍持续较长时间的固结过程;土层压缩模量越大,土层系统总沉降量和沉降速率越小;土层渗透系数越大,土层总沉降量越大,水位稳定后土层系统完成固结的时间越短。     

某铁路沿线水井抽水引发的地面沉降模拟研究

根据某铁路沿线工程地质情况,采用ABAQUS有限元软件对该区域抽水引发的地面沉降进行数值模拟,计算中考虑多种不同的土层分布情况,分析土层中孔隙水压力随时间的变化趋势以及各种土层的变形发展趋势。对比不同土层分布条件下各土层变形及地面沉降的分布和发展趋势,说明各土层厚度对地面沉降发展的影响状况。     

双桥静力触探在天津软土地层分类中的应用研究

通过双桥静力触探土层分类图对天津软土地区双桥静力触探测试成果进行汇总分析，研究基于双桥数据的土层分类界限标准合理性。根据四类典型土在土层分类图上分布位置的对比分析结果，发现现阶段的土层分类图并不能很好地区分黏土和粉质黏土，土层的类别细分仍需根据不同地基土层双桥触探数据的端阻、侧阻以及摩阻比曲线特征进行具体定义。本文研究成果能够有效应用于基于双桥静力触探数据的土层分类命名，对岩土工程中的勘察设计和工程建设具有积极指导作用。     

基于解析解和修正Newton-Raphson法的土层固结参数反分析研究

土体固结参数的准确性是影响土层沉降变形计算精度的重要因素,常规室内试验获得的土体固结参数受扰动较大,精度无法满足精确计算需求。基于土层固结解析解和修正Newton-Raphson方法,建立通过土层沉降变形监测值反分析土层固结参数的优化求解模型,实现了对土体固结参数(体积压缩系数、渗透系数)和初始固结时间的准确估计,可满足工程中准确预测土层沉降变形随时间发展变化的需求。     

桩底位置对含可液化土层桩承桥台地震反应的影响分析

为研究桩底位置对含可液化土层桩承桥台地震反应的影响,依托唐山大地震震害实例,建立双桩情况下可液化土层位于地基中部桩承桥台的三维数值模型,并基于有限差分法进行动力计算,从静力平衡时模型底部水压力、动力计算中桥台倾斜方向和沉降量与实际震害调查结果对比3个方面验证模型的合理性。以该模型为基准,通过改变桩长,分析不同桩底位置情况下桩承桥台地震位移响应、桩身弯矩响应以及可液化土层的液化特征。研究结果表明：所有桩长情况下,桥台震害位移模式均为整体滑移前倾式,桥台向河心倾斜。桥台位移与倾斜角度随桩长的增加逐渐减小,与桩底相对可液化土层位置无明显关系,同时桥台与路堤、桥台与地基之间的相对位移也逐渐减小。桩端位于可液化土层下界面上方时,桩身弯矩最大值出现在桩顶处,桩长的变化对于减弱土层液化影响较小,可液化土层接近完全液化。桩端位于可液化土层下界面下方时,桩身弯矩最大值出现在桩顶以及可液化土层与非液化层交界面处,且最大值远大于位于上方的情况,桩长越长,可液化土层中实际发生液化的土体越少,桥台整体稳定性越好,但需对可液化土层与非液化层交界面和桩顶位置进行抗震加固设计。若可液化土层发生液化,其初次液化发生的时...     

石膏水泥粉喷桩加固泥炭质土层试验研究

针对粉喷桩加固泥炭质土层难题,探讨采用石膏与水泥配方加固泥炭质土层的理论机理,结合工程实际进行试验研究,分析了试验结果,得出了最佳石膏和水泥用量.该研究成果为粉喷桩加固泥炭质土层提出了一种新方法.     

车辆荷载对基坑支护结构的影响分析

为了研究车辆荷载对基坑支护结构体系的影响,针对常规等效代换土层厚度法未考虑破裂棱体破裂角变化问题,引入改进等效代换土层厚度法,依据库伦土压力理论,计算破裂棱体自重,结合破裂棱体平衡关系式,循环迭代得到破裂角收敛值,根据此破裂角换算得到新的土层厚度。基于地铁车站基坑工程,通过数值模拟,采用常规方法和改进的等效代换土层厚度法研究车辆荷载对基坑支护结构的影响,分别得到支护结构的水平位移曲线。研究表明,破裂角变化会引起代换土层厚度变化,从而影响计算精度;在基坑支护结构设计中,采用改进等效代换土层厚度法来考虑车辆荷载影响是可行的。     

沿海地区淤泥质土层钉形桩施工技术研究

新建连盐铁路地处沿海地区淤泥质土层,地基处理困难。主要通过现场试验,确定沿海地区淤泥质土层水泥搅拌钉形桩的施工参数;通过沉降观测和成桩检测,确定了钉形桩处理淤泥质土层软基的效果和施工参数。这可为类似工程提供借鉴。     

淤泥质土及粉细砂地层盾构施工地表沉降监测分析

淤泥质土和粉细砂为地铁隧道施工的主要不良地质土层。分析盾构掘进在该土层造成的地表沉降规律,这有利于采取合适的施工技术对策。以佛山地铁2号线花仙区间为实例,对淤泥质土及粉细砂地层盾构施工地表沉降监测数据进行了分析。结果表明:在淤泥质土层中,地表沉降主要发生在管片脱出盾尾和后期的固结沉降阶段;在粉细砂层中,地表沉降主要发生在盾构掘进和管片脱出盾尾阶段,且盾构施工对粉细砂层的影响大于对淤泥质土层的影响。     

双台子河特大桥钻孔桩基础施工技术

双台子河特大桥桩基础置于非常典型的细砂土、粉砂土、砂粘土、淤积粘性土等弱质土层中,文章介绍在弱质土层中钻孔桩基础的施工方案和施工方法。     

浅层气对杭州地铁施工的影响模式分析

研究目的:针对杭州地铁1号线在部分区段地面以下15~30 m的土层中存在浅层气,会对地铁站、隧道盾构施工造成影响。在综合考虑浅层气和含气土层特性的基础上,就浅层气对地铁构筑物施工影响模式进行分析,提出应采取的防治措施,保证施工安全。研究结论:地下土层中浅层气的存在,施工中如果无控释放会造成土层扰动破坏,气压较高时会造成槽壁坍塌或孔壁失稳、基坑底板隆起,如果采取的应急措施不当,将危及设备和人身安全;土压平衡盾构会对刀,盘摩阻力、出土和压力平衡产生影响,泥水平衡盾构会对局部稳定产生影响;盾构穿越含气土层时还存在安全问题。施工中采取有控释放措施,避免浅层气造成的危害。     

桩-土-结构相互作用对大跨度连续钢桁拱桥的地震响应影响分析

以武广客运专线工程中的东平水道特大桥（99＋242＋99）m为研究对象，分析了软弱土层、中软土层、中硬土层、岩石地基土层与群桩相互作用下大跨度连续钢桁拱桥的动力特性以及地震响应，研究表明在各种地震时程激励下，不同地基土对大跨度连续钢桁拱桥的拱肋及下弦杆的内力和位移影响较大。     

深厚软土长桩桩端压缩层厚度现场测试方法研究

针对"悬浮"在深厚土层中桩端以下不同深度处土层的沉降和压缩变形的监测难题,本文提出了单点—液位沉降计相结合的联合测试法,并在京沪高速铁路深厚软土、松软土层中桥梁深长桩基桩端下压缩层厚度和总沉降的现场测试中得到成功应用。介绍了单点—液位沉降计联合测试法的工作原理和使用方法。结合现场试验,采用联合测试法以及相应的判别标准,确定出试验段深长桩基桩端下压缩层厚度为9.5 m。研究结果表明:联合测试法成功解决了对深厚软土地基中深长桩基桩端下不同位置处土层压缩变形和总沉降的监测问题。     

波速法测定地基土层动剪模量压力效应

为给动力反应分析提供依据,对察汗乌苏水电站大坝地基土层进行了一系列现场波速试验。介绍了用跨孔法、单孔法和多道瞬态面波法的动剪模量压力效应的研究成果。通过对不同埋深土层的试验结果进行整理,得到了最大动剪模量Gm ax与平均有效主应力σ0′的关系和有关参数。这项成果为动力反应分析中地基土层动剪模量压力效应的研究提供了新的方法和思路。     

可液化土层分布对土-地铁地下结构地震响应影响的振动台试验研究

针对目前地铁区间隧道建设中常见的单层双跨断面形式结构,开展饱和地基土自由场、结构整体位于可液化土层、结构底部存在可液化土层、结构位于非液化土层共4种工况下的振动台试验;通过分析地基土的宏观表现、位移响应、动土压力响应以及结构位移响应,研究可液化土层分布对土-地下结构地震响应的影响.结果 表明:受输入地震动正负波幅值不对...     

挡土结构位移与土压力关系有限元分析

以天津市文化广场某地铁车站基坑工程为例,应用 Midas/GTS 建立了基坑开挖施工模型,研究单层土层、多层土层工况下基坑开挖过程中挡土结构的位移—土压力关系曲线。研究结果表明：单层土与多层土的位移土压力曲线能够较好地符合双曲线型,并且随着土层深度的增加,极限土压力随之增加,水平基床系数随深度增加而增加;单层土层与多层土层在深度、土质、位置都相同的情况下,位移与土压力关系曲线能够较好地符合相同的曲线方程。     

铁路桥梁地质图形的反演算法研究

分析地质钻孔图和地质纵断面图特征,从地质钻孔图着手,批量提取各钻孔编号、里程和土层分界点高程存人钻孔存储表中,通过表中里程和高程数据在地质纵断面图中找到钻孔土层分界点位置,与钻孔连线进行匹配,确定钻孔连线的上下土层信息存入表中,根据地质数据表设计反演算法,可得到任意里程位置处土层信息.将该方法应用于铁路桥梁设计任务量高峰期,可缩短桥梁基础设计时地质资料处理时间,在工期短、人员少的情况下,保质保量地按时完成任务.结果表明:该算法反演速度快、结果准确,可实现桥梁专业与地质专业的无缝衔接.     

基于离散元法的不同掘进条件下盾构刀盘受力分析

参数的设置对于盾构掘进施工具有重要意义,一般需根据土层情况和盾构机性能综合考虑施工过程中的掘进速度和刀盘转速。本文以武汉地铁12号线科普公园至丹水池区间越江隧道泥水平衡盾构施工为依托,采用离散元数值模拟方法,在PFC3D软件中参照实际参数构建土层和盾构机模型,模拟盾构机掘进过程,研究不同土层参数、掘进速度和刀盘转速条件对刀盘受力的影响规律。结果表明,土层参数对刀盘受力和挖掘效率影响较大,刀盘受力与掘进速度呈正相关,而与刀盘转速呈负相关,进而与贯入度呈现负相关,这一规律主要与刀盘对土体的挤压和切削效应有关;在施工过程中调整掘进参数时应保证掘进速度和刀盘转速的平衡。     

典型软土层中群桩变刚度调平设计方案研究

群桩等刚度设计中因“加筋遮帘效应”会导致各基桩间轴向内力出现差异,造成上部结构开裂、倾斜,严重影响上部建筑结构的安全和使用。为减小群桩各基桩间轴向内力差,通过开展群桩变刚度调平优化设计研究,以进一步提高群桩的承载性能。基于变刚度调平设计理念,采用三维有限元分析软件ABAQUS对竖向受荷群桩的沉降特性及基桩轴向内力分布特征进行分析。重点选取粉质黏土、砂层土和淤泥质土等典型软弱土层,通过改变桩长、桩径和桩间距3个关键参数的调节方式以调平基桩刚度,使基桩轴向内力分配均衡化,据此提出3种典型土层中基桩变刚度调节优化设计方案。研究结果表明：粉质黏土、砂层土和淤泥质土中,各基桩轴向内力差异与中心桩内力值比例分别高达90.5%,51.3%和51.8%,且不同调节方式对不同土层中基桩刚度调节效果影响程度不同;3种典型土层中,变桩长、桩径的方式可显著降低各基桩间内力差值,但淤泥质土和砂层土中变桩间距对降低内力差的效果较小。不同土层中基桩刚度调节效果影响程度的不同与土层力学特性、桩土相互作用和荷载承担比例直接相关,故群桩变刚度调平设计应针对不同典型桩侧土层组合采取合适的调节方式。     

某机场航站区软土工程地质特性及评价

四川某机场航站区在大面积填方超过３０ｍ，基底存在软弱土层条件下，勘察、评价场区工程地质、软弱土层特性，对可能出现的工程地质问题作出分析和判断，提出切实可行、经济、安全的整治方案。