软土基坑复合土钉支护有限元分析

土钉墙技术是一种新型、经济的基坑支护方式,将土钉与预应力锚杆结合形成复合土钉墙支护。文中结合具体的工程实例,采用数值分析的方法,对预应力锚杆复合土钉墙支护结构进行开挖支护施工过程的二维动态模拟分析,得到了基坑水平侧移、土钉与锚杆的轴力、土体应力。结果表明文中提出的模型合理能够反映复合土钉墙的支护特点。     

深埋式大直径钢圆筒结构与土的共同作用

土压力是钢圆筒结构的主要外荷载之一,是分析钢圆筒与土共同作用机理的最重要一环。结合港珠澳大桥岛隧工程西人工岛项目实例,以有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,建立深埋式大直径钢圆筒岛壁结构整体空间弹塑性有限元模型。分析钢圆筒结构的筒前被动土压力分布曲线与筒底竖向土压力分布曲线,并与同工况下二维平面等效理论计算方法得到的土压力曲线以及经典朗肯、库仑土压力进行对比。结果表明,三维数值模拟钢圆筒结构筒前被动土压力最小,随深度增长的趋势与经典土压力相吻合;三维数值模拟筒底竖向土压力与二维平面等效计算结果在分布趋势和数值方面都基本吻合。     

高强高耐水土体固结剂在港口道堆基层中的应用

介绍了一种高强高耐水土体固结剂在港口道路堆场基层中的应用情况。将高强高耐水土体固结剂与土、碎石、石屑等材料按一定比例拌和,形成固结土或固结碎石土,具有固结土强度和早期强度高、高耐水的特点,而且施工工艺成熟,质量易于控制,比传统方法节省成本。在南通港狼山三期通用散货泊位道堆工程中的应用表明,效果良好,可取代传统的水泥稳定土和二灰结石土。     

非饱和土入渗的数值模拟

针对受降雨影响显著的非饱和残积土土质边坡,运用饱和-非饱和土壤水分运动的理论和二维非稳态渗流有限元模型,模拟雨水入渗引起的暂态渗流场,建立非饱和土边坡雨水入渗过程的计算模型.对降雨条件下,饱和-非饱和暂态渗流场二维问题进行数值求解.分析降雨强度、降雨持时和土壤渗透系数等重要参数对非饱和土边坡渗流场分布、发展的影响,并做出实例分析.     

基质吸力对小浪底水库1#滑坡非饱和土强度影响试验研究

利用改进的非饱和土三轴仪进行了小浪底水库1#滑坡非饱和土三轴试验,着重对围压对基质吸力的影响、非饱和土强度及基质吸力对它的影响进行研究,结果表明:基质吸力对非饱和土抗剪强度有增强作用,主要体现为对总内聚力的增强,对内摩擦角影响极小,且其强度参数Φb不是常量。应用最小二乘法对基质吸力与总内聚力实测曲线进行拟合并结合非饱和土强度理论建立了实用抗剪强度公式,用具体函数来明确基质吸力对强度的影响。     

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。     

基于离心模型试验的悬臂式排桩力学特性

为研究悬臂式支护结构在基坑开挖过程中的力学特征,结合某大型二线船闸深基坑工程,通过采用离心模型试验分析排桩在基坑开挖过程中的位移和土压力的变化规律,并借助数值模拟的方法进行验证及分析开挖过程中桩身的弯矩及剪力的分布及变化情况。结果表明:桩基挡土侧土压力在固结时期接近静止土压力状态,二级基坑开挖时接近主动土压力理论值,并且在基坑开挖过程中,土压力逐渐减小;受基坑开挖的影响,基坑侧土体因支护桩挤压而发生破坏,土压力重新分布,且相同深度处被动区土压力大于主动区土压力;桩身弯矩因土压力差的影响而呈"C"形分布,剪力呈"S"形分布,最大弯矩及剪力突变位置都随基坑开挖而向桩身下移。     

三台阶核心土环形开挖法在广以隧道中的应用

三台阶核心土环形开挖法是在台阶分部法基础上演变而来的,它集中了台阶法、台阶分部法、上下导坑法等优点。广以隧道地层较老,岩石破碎、节理发育、石质较软,围岩以Ⅳ、Ⅴ及Ⅵ级为主,施工难度极大。文中介绍了三台阶核心土环形开挖法,以及与之相匹配的超前支护、初期支护、防排水及二次衬砌施工等工法。     

龙口港航道扩建工程疏浚土输移研究

采用目前国际上广为应用的DELFT3D软件技术,建立潮流、风浪和泥沙即时耦合计算的二维数学模型,研究龙口港航道扩建工程疏浚土扩散问题。模型建成后,通过实测潮流、潮位和长时段地形变化资料,对模型进行有关参数的率定。在计算成果与实测资料达到相似要求后,首先对疏浚土形成的漂浮水质点运动进行分析,得出了漂浮水质点运移轨迹及影响范围,然后对疏浚土形成的悬移泥沙进行模拟,分析了疏浚土随潮流运动扩散输移而引起的悬浮泥沙的可能分布及影响范围。研究结果表明,抛泥区距港区和航道较远,不会对港区、航道造成影响。     

液化粉土地基条件下既有靠船墙加固技术

本文以三堡二线船闸下游既有靠船墙加固为例,提出了对于粉土地质条件下既有靠船墙下部及前沿淘刷、液化严重情况的加固技术,主要包括水上钢板桩二次沉桩止土抗冲技术、墙底灌填砂浆及高压旋喷桩托换技术、骑缝止漏结构技术及双道围堰内限制性降水技术等技术措施,有效解决了液化软弱粉土地质条件下的靠船墙加固问题,可为类似工程的加固及设计提供借鉴。     

土钉超前支护的有限元分析

土钉 超前锚杆支护形式在实际工程中应用日益广泛。为深入研究此复合土钉支护的工作机理,采用二维分离式有限元模型,由摩擦接触模拟土体与土钉和超前锚杆之间的接触。通过有限元计算,得出超前锚杆上受到的土压力情况以及土体水平位移的分布情况,将土拱理论应用于超前支护的工作分析,结合土拱形成的条件,说明了超前锚杆间形成土拱的可能性,并在此基础上分析了超前锚杆的作用机理,即超前锚杆间的土体形成的土拱有效地阻止了其后的土体位移。     

不同受力状态下沉入式大圆筒结构入土深度计算方法

沉入式大圆筒结构是一种适用于软土地基的码头、海岸及近海工程水工建筑物,沉入式大圆筒结构入土深度确定是该种结构稳定性设计的关键内容。假设圆筒绕筒轴线上某一点和绕筒母线上某一点转动二种变位模式;根据作用于圆筒上竖向力的大小,土对筒壁的摩阻力考虑竖直向上和向下二种情况;在土对筒壁的摩阻力竖直向上的情况下,考虑背离转动方向一侧地基土对筒底的反力作用。根据水平力、竖向力和力矩平衡条件,建立了沉入式大圆筒结构入土深度计算方法,对现有方法做了修改和完善。结合工程实例,对不同计算模式进行了比较分析,并研究了作用于圆筒上的竖向力和水平力对入土深度的影响。     

疏浚绞刀挖掘粉土的产能与切削比能分析

不同的疏浚土质会影响绞吸挖泥船的绞刀产能，特别是密实度高、砂性较大、局部夹粉质黏土团块、混砂粒和黏粒的粉土，会造成绞刀挖掘困难。根据“天麒号”绞吸船挖掘稍密-密实粉土数据，进行挖掘产能与切削比能分析，建立了典型疏浚粉土特性指标、挖掘产能与切削比能的相关关系。结果表明，挖掘产能与粉土标准贯入击数存在二次多项式相关关系；切削比能与标准贯入击数存在指数关系。得出的生产率公式与实际工程监测数据吻合度较高，可为挖掘类似土质提供借鉴和参考。     

波浪作用下弹性海床孔隙水应力响应的数值模拟

基于二维动力Biot固结理论,描述了海床土骨架的应力、应变和时间的本构关系,从Galerkin加权余量法出发建立了以土骨架位移u和孔隙水压力p表达的u-p形式的有限元方程,并采Wilson-θ直接数值积分法求解时域内动力方程。数值计算结果表明,在波浪作用下,海床孔隙水压力的计算值与实测值基本吻合,用文中的理论计算模型描述沙床对波浪荷载的响应是可靠的。     

沉桩挤土效应对桩周土体径向位移数值分析

沉桩过程中桩周土体会发生挤土效应,产生较大的应力和位移,引起桩周土体侧向移动、地表隆起,甚至影响相邻建筑物的基础稳定及安全,造成不利的后果[1]。文章利用有限元分析软件ABAQUS,建立合理的二维轴对称模型,采用修正剑桥屈服准则,有效解决理论不能考虑的大变形问题、地基初始应力场、接触问题,结合离心试验[2]数据,验证模型的准确性,更加真实地模拟沉桩挤土效应。对不同深度及不同土质参数情况下挤土效应产生的径向位移进行分析,研究沉桩过程中桩周土体径向位移的变化规律。     

砂土地基密封墙室内配合比试验研究

砂土中掺入泥浆、膨润土、水泥可降低砂土的渗透系数,通过室内配合比试验,可得到满足密封墙渗透性能要求的配合比。在成层土平均渗透系数理论的基础上,建立砂土密封墙渗透系数理论。混合土的渗透系数由细粒土的渗透系数及厚度控制,膨润土通过吸水膨胀作用,主要改变混合物的渗透系数;水泥与土中孔隙水发生水化反应,主要改变细粒土的渗透系数。结果表明,根据砂土密封墙渗透系数理论可计算出混合土的细粒土厚度、掺入膨润土后混合土中混合物的渗透系数、掺入水泥后混合土中细粒土渗透系数。     

湘江土谷塘航电枢纽车江坝址通航水流条件分析

采用delft 3d技术,建立了湘江土谷塘车江坝址河段二维正交曲线水流数学模型.计算中,首先采用天然实测资料对模型进行率定,通过有关参数调整,使数值计算成果与天然实测资料达到精度要求.利用率定好的模型,模拟了湘江土谷塘航电枢纽车江坝址河段9种典型泄流方式的水流情况,分析了各泄流方式的河道流速分布特征,给出了引航道口门区...     

低掺量水泥固化土的强度影响因素分析

针对模袋固化土围埝所用的堤心材料,对低掺量水泥固化土强度影响因素进行分析,指出固化土的无侧限抗压强度主要同搅拌用土的土性、含水率、固化剂的掺量、固化土搅拌的均匀程度有关,同养护条件、固化剂的掺入形式和搅拌用水的关系不大。     

环保疏浚土资源化利用途径

针对疏浚污染土的科学处置与资源化利用,指出当前疏浚污染土利用手段的不足之处,介绍疏浚土制备回填土、免烧建材型材、绿化土等资源化利用方式,进而从3个维度即岩性特征、营养盐及重金属等污染情况、有机质及盐分含量定性与定量相结合分析疏浚污染土资源化利用途径选择的依据,并据此对太湖与白洋淀疏浚土分别成功制备免烧砖和绿化土进行实证分析。结果表明,从上述3个维度判别环保疏浚土资源化利用途径是可行有效的。     

侧限固结时应力比对粗粒土变形的影响

粗粒土侧限变形特性是量化港口填料在不同荷载作用下沉降的重要依据。基于12组不同应力比侧限固结试验,得出侧限条件下加卸荷次数及应力比对粗粒土应变增量的变化趋势,建立粗粒土应变及塑性应变计算模型,并在二维及三维空间下验证了所建模型合理性。结果表明,堆载应力在土体中存在最大影响深度;当应力比相同时,侧限条件下应变增量及塑性应变增量与增量荷载数值无关。粗粒土受荷载循环作用时应变及塑性应变随应力比增大均呈指数函数变化,且其界限应力比处于2. 124～2. 461。建议在港口施工填筑时对地基上部进行多次强夯加固处理,营运阶段应控制最大堆载量并均匀平铺堆场,以降低填筑区的不均匀沉降量。