臧一平;刘聪;
散体材料桩以鼓胀破坏为主,但目前鲜见能同时考虑鼓胀破坏特性、桩与桩周土间相互作用及自重的承载力计算方法。鉴于此,从半空间轴对称弹性理论出发,深入分析散体材料桩复合地基的力学特性,考虑散体材料桩的侧向鼓胀破坏,根据桩土径向变形协调及桩土界面径向应力相等,给出考虑径向变形的桩和桩周土体竖向应力表达式,获得桩土应力比计算公式。在此基础上,应用土体莫尔-库仑破坏准则并考虑桩周土体自重的影响,获得散体材料桩极限承载力计算公式,并进而得到复合地基承载力。最后,利用得到的承载力计算公式开展室内模型试验和实际工程案例计算。考虑鼓胀和自重的理论计算结果仅与室内模型试验复合地基承载力偏差20.2%,而经典的BRAUNS方法计算偏差高达229.4%。上海洋山深水港人工岛散体材料桩复合地基理论计算结果与实测偏差15.4%,而经典的HUGHES&WITHERS方法偏差高达59.4%。表明考虑鼓胀和自重的计算方法较经典方法更接近于工程实测值,说明其应用于实际工程具有一定的可行性。
2021年06期 v.3;No.129 451-457页 [查看摘要]
谢志斌;廖广超;吕锐杰;莫品强;官大庶;况联飞;
本文针对厚淤泥地层灌注桩深长护筒受力问题,建立了护筒打设与起拔力学模型。基于小孔扩张理论,分析了护筒打设时的挤土作用,考虑灌注桩混凝土参数随时间的变化,分别分析了护筒的几何尺寸和起拔时间对打设贯入和成桩后拔出时护筒的受力大小与演化规律。研究结果表明,当护筒长度小于20 m时,打设时的贯入阻力在50 t以内,主要靠护筒自重施沉,且随着护筒长度增加,贯入阻力急剧增加。护筒的起拔时间对起拔力的影响显著,特别是在浇筑3 h后,混凝土界面的胶结力剧增,起拔力显著增大。建议现场施工中护筒起拔时间以不超过3 h为宜。本文提出的计算模型可为厚淤泥地层灌注桩深长护筒优化设计与施工提供理论依据和指导。
2021年06期 v.3;No.129 458-463页 [查看摘要]
基于邻域均匀抽样Bootstrap方法的水泥土无侧限抗压强度演化规律研究.pdf
陈昌富;陈兆君;蔡焕;
水泥土无侧限抗压强度的演化规律与水泥土的加固设计以及施工计划的安排和控制直接相关。为了得到在合理误差范围内且符合实际情况的水泥土无侧限抗压强度演化方程,本文首先大量挖掘现有文献的试验数据,获得水泥掺入比在10%～25%之间、龄期在3～90 d范围内的黏性土水泥土无侧限抗压强度(UCS)原始样本数据;然后提出一种新的邻域均匀抽样Bootstrap方法,对不同水泥掺入比的水泥土UCS值在不同龄期下的均值进行估计;再通过回归分析,得到各单一水泥掺入比下水泥土无侧限抗压强度的双曲线函数型演化方程;最后在回归分析获得演化方程参数a、b与水泥掺入比的经验公式的基础上,建立了综合水泥掺入比的水泥土UCS演化方程。研究结果表明,当龄期在0～90 d、水泥掺入比在10%～25%范围内,黏性土水泥土UCS演化方程中参数a、b的建议取值范围为:a=3.0～9.0,b=0.2～0.4,且它们在水泥掺入比较大时取较小值,反之取较大值。
2021年06期 v.3;No.129 464-474页 [查看摘要]
冯伟强;伍贤涵;方雨菲;
为实现海洋强国战略,加快海洋工程设施建设与海底资源开发利用,亟需对海底沉积物的物理特性和力学性质进行预估分析。本文以中国南海沉积物为研究对象,结合前人调查数据和研究成果,总结了南海沉积物的物理特性,分析浅海区域与深海区域不同沉积物类型和黏土矿物分布规律及影响因素,并初步探讨了南海沉积物空间相关性与变异性因素。北部浅水区沉积物类型呈平行海岸线的条带状分布,沉积物粒度随着水深的增加逐渐从粗粒转为细粒主导,但在海岛周围和陆架陆坡交界处呈现出特殊的分布规律。相较于浅水区黏性土,深水区域的表层沉积物具有高含水率、高液塑限、高压缩性、低抗剪强度等特点。沉积物力学性质的统计有利于指导海洋工程基础设施建设的迫切需求,为海洋油气资源开发、深海采矿、清洁能源利用提供设计依据。
2021年06期 v.3;No.129 475-481页 [查看摘要]
刘光庆;刘海旺;陈缘;李文乾;崔伦凯;
为准确预测和分析某新建机场的工后沉降大小与发展趋势,对该工程填海造地范围内的两组海相淤泥质土进行了一维流变固结试验,试验考虑了分级加载和分别加载两种工况。通过对试验中试样的固结变形随时间变化的规律分析,得到了该场地内软土次固结系数的大小及其影响因素,试验结果表明,该海相淤泥质软土的次固结系数先随着荷载的增大而快速增长,达到一定荷载后呈缓慢增长,并且在一定深度范围内也随深度的增大而增大。此外还分析了试验中软土次固结与主固结变形比例随荷载的变化情况,结果显示主次固结变形比例与该软土先期固结压力存在明显关联性。试验结果与分析结论可为该地区类似工程中软土的后期沉降变形分析与计算提供借鉴与参考。
2021年06期 v.3;No.129 482-487页 [查看摘要]
张所庆;刘林;李焕君;李翔宇;邓欣仪;
位移量测反演分析方法是以工程现场的量测位移作为基础信息反求实际岩土力学参数的方法。本文通过将位移反分析法应用到孟加拉博杜阿卡利1 320 MW燃煤电站A区超载预压数值模拟中,采用摩尔-库伦本构模型,确定土层相关力学参数。结果显示,地表总沉降量与双曲线沉降计算法结果相近,说明所确定参数较合理。通过整理反演参数与地勘原参数,取得反演得到的弹性模量是地勘所提供压缩模量的0.27～0.5倍,而高渗透性土中反演得到的渗透系数是地勘所提供的8倍,低渗透性土中反演得到的渗透系数是地勘所提供的0.8倍。此外,采用此参数进行模拟可以得到卸载前土层平均固结度,已经达到87%,且桩端持力层下剩余变形沉降量不超过150 mm,为设计提供参考。
2021年06期 v.3;No.129 488-495页 [查看摘要]
张延杰;
为解决盾构超挖土缺少行之有效的理论支撑和数值模拟手段的问题,本文研究了超挖土和滞后沉降工况对盾构隧道施工沉降的影响规律。借助数值模拟方法,通过对扩大某一开挖环半径的方式来模拟盾构超挖施工,通过挖除不同埋深的土体单元来演示盾构超挖引起的空洞往地表延伸的施工模拟过程。结果表明,当空洞发生在偏离隧道轴线的位置时,其空洞与地表间距对地表轴线位置沉降的影响规律不与间距的大小成正比例关系;给出了因盾构隧道在砂卵石地层中施工导致的地表瞬间塌陷时的空洞埋深与隧道顶部埋深的比值,并总结了盾构超挖时现场处置措施,可供类似工程参考。
2021年06期 v.3;No.129 496-501页 [查看摘要]
于涛;
软土地区修正高速公路、高速铁路面临的软土地基的变形问题甚为复杂,尤其是西南地区软土变形特性仍未探明。为了探讨软土路基经碎石桩处理后的路基侧向变形的规律,本文基于四川省某高速公路项目,通过监测和梳理路基典型断面的深层水平位移观测数据,分别总结侧向水平位移随埋深和时间的变化规律,获得经碎石桩处理后的软土路基侧向变形空间变形特征,进一步拟合得出相应的预测模型。研究表明:(1)路基侧向水平位移随深度成上凸形变化,近地表处侧向位移变化较为剧烈,经堆载预压处理后期位移回缩率在10%左右。(2)路基最大侧向水平位移随时间呈S形发展。(3)根据侧向水平位移随深度和时间的变化特点,分别提出凸形曲线、S形曲线预测模型,该模拟的预测结果与实际监测数据较为吻合,预测效果良好。研究成果可为西南地区山地型软土工程建筑提供理论积累和实践指导。
2021年06期 v.3;No.129 502-507页 [查看摘要]
吴连祥;杨永生;
管井降水必然会形成降水漏斗,从而造成周围地面沉降,带来负面影响,如果合理利用管井降水特性,则又可以对解决一些工程问题产生积极作用。利用管井降水漏斗形成的水位差对倾斜建筑进行纠偏,即在靠近建筑物沉降较小的一侧布置管井降水,使得建筑物沉降较小一侧相较于沉降较大一侧,地下水位下降较多,土的自重应力增大较多,新的沉降也增加较多,从而可以有效调节建筑物的沉降差,达到纠偏目的。以长江口软土地区某工程为例,结合建筑的基础形式、地质条件、沉降特点,分析该建筑出现不均匀沉降的原因,介绍采用管井降水纠偏方案、纠偏效果,说明合理采用管井降水纠偏方法进行建筑纠偏不仅可行,而且有效。工程取得的经验对于类似工程具有一定的实践和参考意义。
2021年06期 v.3;No.129 508-513页 [查看摘要]
姚国鹏;
CFG桩可用于从多层建筑到30层左右的高层建筑的地基处理工程,适用的基础型式、地基土质范围较广,一般具有很好的综合经济效益,随着CFG桩技术上越来越成熟,目前已成为我国建筑领域比较常见的一种地基处理技术。本文以某紧邻深基坑的地基处理工程为对象,分析工程地质及周边环境情况,施工前经现场实际测试,旋挖钻机成孔可以切割邻近基坑支护结构的锚杆,结合旋挖钻机成孔情况,工程采用桩径800 mm的CFG桩和将部分原支护桩代替该部位CFG桩的组合地基处理形式,经复合地基静载荷试验检测及建筑物沉降观测,该地基处理满足结构设计要求,工程效果较好,希望可作为邻近深基坑等周边环境复杂的地基处理工程实例借鉴。
2021年06期 v.3;No.129 514-519+526页 [查看摘要]
江岳春;
针对某项目建成后别墅区出现不均匀沉降造成上部结构倾斜且无收敛趋势,同时梁柱节点及填充墙开裂的现象,对别墅区采取保留加固地下室基础、拆除重建上部结构的方案。该方案考虑了其邻近该项目高层区及市政道路,地下室周边无场地能够重新做围护结构,并且尽量减少了对邻近建筑的影响。分析建筑的荷载总量和分布情况,及其地质条件,结合地下室层高及运输通道的客观情况,采用规格Ф219、长度18 m和26 m的锚杆静压钢管桩对其基础进行了加固处理。同时还考虑了抗压、抗浮工况,及拆除主楼卸载过程中的基础稳定性。采用有限元模拟分析了前期产生沉降及倾斜的原因、上部结构加固重建过程中的变形及加固重建后的沉降情况。该方案顺利进行了施工实施,施工期间及后续的监测数据表明该项目加固重建后沉降已达到稳定状态,加固重建效果明显。
2021年06期 v.3;No.129 520-526页 [查看摘要]
张兴华;刘清泉;
以泉州市某仓储中心地基强夯处理项目为例,建筑物主要持力层为淤泥和粉质黏土,设计要求地基承载力150k Pa,揭露持力层承载力为40～60 kPa,不满足设计要求,需要进行地基处理。根据地基地层特性,选择强夯加固对地基进行处理,地基处理后形成5～6 m厚硬壳层且地基承载力≥150 kPa,可满足设计要求。通过分析比较Menard计算公式与Billam方法,Menard计算公式只考虑锤重与落距,Billam计算法包含了锤重、落距、锤底面直径和折减系数多个因素,适用性较好,且计算精度相对高。选择Billam方法确定采用2 000 kN·m夯击能,强夯采用布点为5.0 m×5.0 m,推测其加固影响深度约为5～6 m。并采用静载荷试验对施工质量进行了检测,试验总沉降较小,确定该工程参与统计的地基承载力特征值为150 kPa,地基承载力特征值满足设计要求,表明地基处理方案可行有效。
2021年06期 v.3;No.129 527-531页 [查看摘要]
凌壮志;刘贺;王旭;
本文针对深基坑施工引发的周围土体沉降这一问题,通过试验分析对比了原位监测技术和视觉传感监测技术两者的应用效果。通过在某深基坑工程附近布置静力水准仪监测系统与视觉监测设备对该基坑周围土体进行沉降监测,并且将两种监测技术获得的数据开展比对分析,发现视觉传感技术的监测稳定性更高、精度高、综合成本更低,验证了视觉传感技术在深基坑周围土体沉降监测中的适用性。在开挖过程中,通过静力水准仪或者视觉传感技术开展动态沉降监测,可及时实施沉降控制手段,对控制基坑沉降起到重要的数据支撑作用,可实时保障基坑开挖过程中的安全性。
2021年06期 v.3;No.129 532-537页 [查看摘要]
包承纲;李玫;
三峡枢纽二期围堰工程是极具挑战性的一项土建工程,高90 m,需在60 m水深中抛填风化砂出水,再干填30 m,中间还要打两道混凝土防渗墙挡水。深水中抛填土的密度是一个最基本的设计参数,但限于当时(上世纪80年代)技术水平,无法得知该密度值,影响了工程进展。后来采用刚建成的我国第一台大型离心机用60 cm水深在100 g加速度下获得的数据进行设计,经后来验证,其值与实际密度符合良好。这在国内外还是第一次,也是离心试验在大型工程中应用的一次成功实践。
2021年06期 v.3;No.129 538-540页 [查看摘要]