软土直剪固快测试强度特征

近年来，随着薄壁取土器在我国工程勘察界逐步推广及成孔取土工艺相应的改进，出现了一组和传统指标出入较大的软土固结快剪成果，引起工程勘察界和建筑设计界广泛关注。有必要及时地总结并区别二种取土器采得土样指标的差异，并通过土力学机理分析明辨真伪，取得真空可靠的软土强度指标。     

黏性土宏-细观参数关系的PFC2D模拟研究

选取合理的细观参数是开展PFC2D数值模拟的前提条件,因此开展黏性土宏观-细观参数关系研究具有重要意义。本文利用数值双轴试验模拟室内平面应力应变试验研究黏性土抗剪强度指标c和ψ与细观参数颗粒摩擦系数μ、颗粒切向接触强度τ_c 、颗粒接触强度比n_b/s_b等定性、定量关系。研究结果表明:采用数值双轴试验研究黏性土宏-细观参数关系是可行的;黏性土内摩擦角主要取决于颗粒摩擦系数,颗粒切向黏结强度和颗粒接触强度比是影响黏性土粘聚力的最主要因素。     

剪切波速估算软粘土中抗剪强度的应用

剪切波速是评价场地土动力特性的重要指标。利用软粘土非线性弹性模型、摩尔一库仑强度理论以及土的波动理论,建立剪切波速度与软粘土的抗剪强度的关系式。通过与工程实例比较,本文公式能有效地估算地基的抗剪强度,满足工程实际应用的要求。     

孔压静力触探数据与黏性土不排水抗剪强度的相关性分析

利用孔压静力触探（CPTU）数据可解译黏性土的不排水抗剪强度,而采用不同试验方法测定的黏性土不排水抗剪强度并非固定值。通过对比分析,得出CPTU数据与不同试验方法(包括直剪试验、固快试验、不固结不排水三轴压缩试验等方法)得出的细粒土不排水抗剪强度的相关关系。结果表明,不同试验得出的黏性土不排水抗剪强度与CPTU数据具有非常好的相关性;对于不同试验得出来的抗剪强度需要采用不同的系数Nkt进行换算。     

十字板强度推算的抗剪强度指标在箱简型基础设计计算中的应用

新型箱筒型防波堤基础稳定性计算与抗剪强度指标的取值密切相关。在天津港地区,上覆较厚的软粘土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在施工期稳定性分析中,目前以十字板强度在工程中应用最广泛,但十字板强度实际上是土体各滑动面的抗剪强度的小值,单一的十字板强度指标无法估算新型箱筒型基础的地基土压力及承载力等。基于十字板强度随深度线性分布的规律及摩尔-库伦抗剪强度原理,结合收集的大量十字板强度实测数据,通过回归统计分析推算出地基土的2个抗剪强度指标,可应用于新型箱筒型基础稳定性和承载力的计算。该方法具有一般性,还可用于软粘土土坡稳定分析。     

连云港徐圩港区海相软土固化特性及强度劣化机理研究

依托连云港徐圩港区二港池多用途泊位转运区软基处理工程,开展海相软土固化、干湿和冻融循环试验,研究水泥混掺石灰、粉煤灰和石膏固化土的固化特性和强度劣化机理。结果表明：水泥和石灰混掺的固化效果、干湿循环耐久性最优,水泥和粉煤灰次之,水泥和石膏最差;水泥+石灰固化土28 d龄期强度分别为水泥+粉煤灰、水泥+石膏固化土强度的2.3～2.9倍、4.7～7.8倍;经历1次和5次干湿循环后,固化土无侧限抗压强度分别降低了10.0%～51.7%和28.8%～69.9%,表明第1次干湿循环对固化土强度影响最为显著;5次冻融循环后,固化土动弹性模量降幅为56.3%～60.3%,质量损失率为10.9%～14.0%;干湿、冻融循环后,固化土微观结构遭到破坏、土体孔隙增加是其强度降低甚至破坏的主要原因。     

十字板强度推算的抗剪强度指标在箱筒型基础设计计算中的应用

新型箱筒型防波堤基础稳定性计算与抗剪强度指标的取值密切相关。在天津港地区，上覆较厚的软粘土层，处于欠固结状态，含水率高，承载力低。在施工期稳定性分析中，目前以十字板强度在工程中应用最广泛，但十字板强度实际上是土体各滑动面的抗剪强度的小值，单一的十字板强度指标无法估算新型箱筒型基础的地基土压力及承载力等。基于十字板强度随深度线性分布的规律及摩尔-库伦抗剪强度原理，结合收集的大量十字板强度实测数据，通过回归统计分析推算出地基土的2个抗剪强度指标，可应用于新型箱筒型基础稳定性和承载力的计算。该方法具有一般性，还可用于软粘土土坡稳定分析。     

动荷载后黏性土静力性质研究进展*

针对国内外关于动荷载后黏性土的静力性质的研究进行了概括和评述。重点讨论了循环荷载后试验研究和循环荷载后黏性土性质的理论分析。总结了循环荷载后黏性土表现出似超固结性质。基于循环荷载后与卸载后具有相似的超固结性质的假设,论述了不同研究者建立的循环荷载后强度、模量与似超固结比、孔压等之间的理论关系。     

花岗岩残积砂质黏性土的蠕变特性与本构模型

花岗岩残积砂质黏性土越来越多地被选作建(构)筑物天然地基持力层,但目前关于花岗岩残积砂质黏性土的研究主要停留在短期的强度和变形阶段。为探讨花岗岩残积砂质黏性土在长期荷载作用下的变形特性,对潮州市花岗岩残积砂质黏性土进行蠕变试验。结果表明,花岗岩残积砂质黏性土蠕变变形随时间的增加不断增大,但变形速率不断减小,直至变形稳定;随着剪应力及固结压力的增加,蠕变特性更加显著。引入邓肯-张模型对整数阶Poynting-Thomson流变模型进行修正,修正后的P-T模型可以较好地描述花岗岩残积砂质黏性土蠕变特性。研究结果有助于进一步认识花岗岩残积砂质黏性土的蠕变特性,为花岗岩残积砂质黏性土地基处理提供参考。     

鱼山工程海上十字板剪切试验精度保障措施

鱼山填海造地工程所处海域海况复杂,软土极为发育,而饱和软黏性土原位不排水抗剪强度是基础设计和地基处理的重要岩土指标。因此,采用电测式十字板剪切仪,并选择合适的作业平台和自主研发的船载“静”平台关键技术,极大地提高了海上十字板剪切试验的精度,解决了常规海上十字板试验指标离散性大、数据失真的问题,其技术成果为工程设计提供了有力的技术支持,也为类似工程提供借鉴。     

淤泥质粘土与粉砂互层土抗剪强度试验研究

互层土具有粗、细粒土交错互层的构造特点,受粗、细粒土组合一起的均匀性影响,淤泥质粘土与粉砂互层土的抗剪强度试验结果离散性较大。通过对营口某地区淤泥质粘土与粉砂互层土抗剪强度试验结果的分析,探讨选择淤泥质粘土与粉砂互层土抗剪强度试验的方法。     

珠江地区深层水泥拌合体强度试验研究

珠江地区某海上工程下覆深厚的淤泥层,采用深层水泥搅拌法对地基进行处理,由于处理深度大,地区经验少,须对水泥拌合体的强度进行研究。因此,原位取样,在室内展开了水泥拌合体强度的试验研究,通过掺入8%,10%,12%,14%,16%和18%的水泥,水灰比分别为0.9,1.1和1.3,对水泥拌合土各个龄期下的强度进行分析,结论显示即使在水灰比0.9,水泥掺入量18%的情况下,水泥拌合土90 d龄期的强度仍小于1.0 MPa,强度偏低。在加入粉煤灰和木镁外加剂后,水泥拌合土的强度得以提高,可达1.4 MPa。所以,在实际工程应用中必须要添加外加剂,以增加活性。     

波浪荷载作用下防波堤地基软化特性的试验研究

长江口防波堤在建造期间遭到了强热带风暴的袭击,致使一部分沉箱结构或沉入土中1~5 m,或偏移初始位置20m。本文通过动三轴试验模拟了波浪荷载作用下地基的变化情况,试验结果显示,沉箱的过度沉陷和侧移是由于强风暴使得软粘土强度弱化所引起的。根据试验结果,提出了竖向排水联合堆载预压的方法来加固软土地基,为证明该方法的有效性,在加固的软土地基上对防波堤进行了重建。重建后经历几次强风暴该防波堤无损坏迹象。     

长江口软基围堤施工的加载速率效应

针对长江口某围堤施工软土堆载过程中的稳定性问题,进行不同加载模式下的应力路径试验,分析长江口软黏土的应力-应变关系、结构损伤特性、强度及应变率发展模式,为该围堤工程的施工速率选取及施工过程中的稳定性控制提供技术依据。结果表明:在不考虑固结的前提下,土体的不排水抗剪强度几乎不受加载模式影响;最终强度与达到破坏时的应变大小无关,但与分级加载时间和分级静置时间存在相互作用关系;土体失稳时的应变率与加载速率和静置时间均有一定关系,且加载速率的影响更大;当加荷超过不排水抗剪强度的80%时,或分级最大应变率逐渐偏离加载初期的线性变化,土样濒临破坏。     

多元荷载作用下软基深水高桩码头结构承载特性研究*

软基深水高桩码头结构受到恶劣外海环境荷载及复杂工作荷载等多元荷载的共同作用。研究表明,船舶撞击荷载是该结构水平向控制荷载,但波浪长期循环荷载作用会引起桩周土体软化,进而导致码头结构在其它荷载作用下承载特性的劣化。鉴于此,首先基于ABAQUS有限元软件建立了深水高桩码头结构-地基土体相互作用的三维弹塑性有限元模型;然后,借助USDFLD子程序实现了同时考虑土体强度弱化和刚度衰减的模拟,进而开展了未考虑土体软化、仅考虑土体强度弱化、仅考虑土体刚度衰减以及同时考虑土体强度弱化和刚度衰减对码头结构承载特性影响的对比分析。研究结果表明,与未考虑土体软化时撞击荷载作用下码头结构安全系数相比,仅考虑土体强度弱化时其值降低14.72%,仅考虑土体刚度衰减时其值降低15.28%,同时考虑土体强度弱化和刚度衰减时其值降低19.44%,且考虑土体软化后桩周土体的塑性应变范围明显增大,极限状态时桩身应力值减小,结构稳定性显著降低。     

从实测数据判断箱筒型结构在风浪作用下的稳定性

箱筒型结构是一种新型的防波堤结构。通过土压力、孔隙水压力、振动、波浪、十字板等数据,对箱筒结构在大风浪作用下的稳定性进行了综合分析,得出在大风浪作用下箱筒稳定的结论。该结构适用于软土地基,工程费用低,建设速度快。     

不同固结度对软土强度及变形的影响

土的固结度对土的工程力学性质影响较大。对重塑软土进行了不同固结度的三轴试验。试验结果表明:重塑软土的抗剪强度随着固结度的增加而增加;其抗剪强度指标c变化很小,基本为定值;准随着固结度增加并非单调增加。对试验数据用邓肯-张模型进行拟合分析,拟合效果随着围压和固结度的增大而变差。     

土性对真空预压加固效果影响的室内试验研究

分析计算黄骅电厂新近吹填软土的真空预压模型槽试验过程数据,结果表明:该软土在真空预压80 kPa荷载作用下,经过150 d的排水固结作用,尽管应变固结度达到90%以上,能够有效消除残余沉降,但应力固结度较低,不足50%,土体的强度较低。     

砂垫层在真空预压软土地基处理中的作用

分析吹填疏浚淤泥在真空预压软土地基处理中排水及荷载变化的过程,根据土的卸载抗剪强度的计算方法从理论上分析了无砂垫层真空预压、有砂垫层真空预压、无砂垫层真空预压后再设置砂垫层3种情况在地基处理后沿深度方向地基土抗剪强度的变化规律,发现砂垫层在真空预压软土地基处理中具有难以替代的重要作用。     

碎石桩软土复合地基整体抗剪强度研究

振冲碎石桩作为散体材料桩与周围的软土形成的复合地基,同钢筋混凝土桩、钢管桩等刚性桩形成的复合地基在工作原理、承载力分析等方面存在着本质的不同。与刚性桩相比,碎石桩作为垂直排水通道,能够加快周围软土的排水固结,提高桩间土的整体强度。同时碎石桩自身的承载力发挥又取决于周围土体的侧向支撑作用。如何确定碎石桩复合地基的整体抗剪强度对于发挥碎石桩的作用至关重要。以港珠澳大桥香港口岸人工岛项目碎石桩的工程应用为例,对比碎石桩软土复合地基整体抗剪强度计算的异同,通过数值模拟和现场监测等手段对参数取值进行分析,对今后类似工况条件下碎石桩复合地基的抗剪强度计算具有指导意义。