2022年第02期

发布者:王敏发布时间:2022-04-08浏览次数:96


理论研究

杨光华;

地基承载力是土力学的基本问题,也是土力学创立近百年还没有解决好的一个难题。目前认为确定地基承载力最可靠的方法是压板载荷试验,但压板载荷试验存在尺寸效应,其确定的地基承载力一般只保证地基的强度要求,并不能保证实际基础的变形要求。最好的方法是用实际基础的荷载沉降p-s曲线来确定地基的承载力,由实际基础的p-s曲线可以同时获得满足强度和变形双控要求的地基承载力,这就必须要解决实际基础的p-s曲线的计算问题。压板载荷试验是最接近基础实际受力状态的试验,探索通过压板载荷试验的p-s曲线去计算实际基础的荷载沉降p-s曲线的方法是解决的途径。文中分析了直接用压板试验确定地基承载力的不足和困难,通过假设压板试验的p-s曲线符合双曲线,则可由压板试验的p-s曲线确定土层的初始切线模量E0和地基的强度指标黏聚力c和内摩擦角φ,在已知土层的变形和强度指标参数E0cφ后,即可用切线模量法计算实际基础的荷载沉降p-s曲线,为破解地基承载力确定的难题提供了有效的方法。

 202202v.4;No.131 91-98页 [查看摘要]

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刘吉福;余烈;

现行规范中桩土应力比计算公式只适用于无黏性土路堤,工程实践中对桩帽复合地基与桩梁复合地基的选择也常发生争议。对桩帽复合地基、桩梁复合地基分别推导了适用于黏性土路堤的桩土应力比计算公式。分析表明,桩帽和连梁面积相同时,设置桩帽的路堤桩土应力比、桩荷载率均大于设置桩梁的路堤桩土应力比、桩荷载率。对于拱脚、拱顶均为无黏性土的桩帽复合地基路堤,路堤高度小时拱顶屈服,路堤高度大时拱脚屈服。拱顶屈服时,桩土应力比随路堤高度增大而增大;拱脚屈服时,桩土应力比不再随路堤高度增大而变化。对拱脚为无黏性土、拱顶为黏性土的桩帽复合地基路堤,路堤高度小时土拱不屈服,路堤高度较大时拱脚屈服,路堤高度大时拱顶屈服。土拱不屈服或拱脚屈服时,桩土应力比随路堤高度增大而增大;拱顶屈服时,桩土应力比随路堤高度增大而减小。对拱脚、拱顶均为黏性土的桩帽复合地基路堤,路堤高度小时土拱不屈服,路堤高度大时拱脚屈服。

 202202v.4;No.131 99-108页 [查看摘要]

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王迎丰;曾华健;潘忱;张小莉;刘雪珠;伍翔飞;

物流仓储工程对地基承载力及沉降要求较高,而软土地基场地地质条件复杂,采用传统地基处理方法难以满足主体结构对地基承载力及沉降的设计要求。为此引入孔内强夯碎石桩联合CFG疏桩地基处理新技术,首先阐述了该新技术的加固原理,即通过孔内强夯碎石桩对上部软土进行处理以提高表层土地基承载力,通过CFG桩对下卧软土夹层进行处理以解决软土地基沉降过大及不均匀沉降问题。随后阐述了该新技术的工艺特点、工艺流程及操作要点。进一步以云南某物流仓储项目地基处理工程为例,该场地为上覆深厚软填土、下卧高压缩性软土夹层地基,采用孔内强夯碎石桩联合CFG疏桩地基处理新技术对该大面积仓储地坪地基进行加固处理,详细阐述了该新技术的设计及施工工艺参数,最后对复合地基现场平板载荷试验检测结果及库区地坪工后沉降监测结果进行分析,结果显示经该新技术处理后地基承载力及沉降均能得到较大改善,表明该方法具有良好的处理效果。

 202202v.4;No.131 109-115页 [查看摘要]

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俞元盛;林国军;麻元晓;李玲玲;吴珂;国振;

水泥搅拌桩是常用的软基处理方式,能够改善其力学性质,使其满足工程要求。但水泥搅拌桩施工过程将对结构性软土造成扰动,因此软基处理初期由于水泥土胶结作用尚未形成,土体强度甚至低于原状土。本文基于某临海滩涂围垦区地下隧道建设过程中海堤堆填及堤脚附近软基处理,开展了一系列三维有限元数值分析。首先在不考虑施工不确定性条件下,将整体简化模型与考虑实体水泥搅拌桩模型进行对比,对其合理性进行评价。计算结果表明,海堤安全系数随扰动度增大而减小,按照规范要求需控制扰动度不大于60%,并且针对本研究问题,整体简化模型稳定性评价结果与后者接近,不同扰动度下两模型计算得到的安全系数最大误差不超过2%。在此基础上,针对实际工程中出现的部分节段堤顶沉陷或海堤侧向变形较大现象,取两个典型加固断面进行堤下地基处理范围土体参数反算。基于反算结果验证按实际工程施加堤脚反压后,海堤稳定性满足要求,同时也进行了堤脚附近软基处理对加固断面海堤稳定性影响评估。结果表明,对于外侧堤脚抛石镇压作用显著的断面,其潜在破坏模式在不同扰动度下均为向内滑动;对于外侧堤脚抛石体体积较小,而内侧堤脚砂袋镇压作用范围较大的断面,其潜在破坏模式随扰动度的增大由向外滑动转变为向内滑动。结合以上计算结果,实际工程中堤脚附近软基处理过程应注意控制施工速率,降低土体扰动度。

 202202v.4;No.131 116-125页 [查看摘要]

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樊明尊;宋飞;刘学军;

基于朗肯土压力理论和格室加筋土表观黏聚力,针对直立面板式土工格室挡土墙提出一种主动土压力计算方法,将面板式挡土墙后的土工格室加固的土体和未加固的土体分别计算主动土压力并求和,将格室加固后的土压力非连续分布简化为线性分布,根据土压力合力相等的原则求得土工格室加固后的等效主动土压力系数。采用所提方法进行参数分析,揭示了由于土工格室对填料的约束效果可以减小面板后的主动土压力。算例中土工格室拉筋带高度从0 m增大到0.2 m,拉筋带间距从0.8 m减小到0.2 m,加筋土表观黏聚力从0 kPa增大到55 kPa,主动土压力系数分别减小约53.3%,33.8%,53.3%。随着墙顶面均布荷载的增加,对主动土压力减小有贡献的格室加筋土表观黏聚力范围也逐渐增大。

 202202v.4;No.131 126-132页 [查看摘要]

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许小健;

为避免人工作图法处理土工击实试验数据繁琐、任意性大的劣势,提出了一个基于Excel VBA实现快速自动化处理土工击实试验数据的解决方案。该方案通过在Excel中运行VBA程序,先利用Excel内置工作表函数LinEst函数直接确定多项式拟合模型的公式系数,再调用Excel规划求解工具Solver实现多项式拟合模型的极值求解,从而确定最大干密度和最优含水率,同时实现自动化绘制击实试验关系曲线图。通过算例结果表明,所提基于Excel VBA的解决方案可以简便快捷、准确高效地自动化处理试验数据;可以绘制击实试验成果图从而辅助用户直观掌握最大干密度和最优含水率情况,起到横向验证数据处理结果与图解结果一致性的作用;保留了作图法的直观,简单易用;具有推广应用价值。

 202202v.4;No.131 133-138页 [查看摘要]

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工程应用

张鹏恒;马立杰;聂亚伟;

泡沫轻质土是一种轻型绿色多孔混凝土材料,填筑后自流平免振捣,减轻路基重量,减少差异性沉降。本文结合机场除冰坪扩建项目,为解决工程存在的废土回填、压实度不达标等问题,从整体地基承载力的角度进行分析,提出3种软土地基处理方案,从现场试验段的施工工艺、处理结果、工程造价等角度对换填山皮石、水泥固化土、泡沫轻质土进行了对比分析,换填山皮石厚度超过70cm时可满足施工设计要求,由于施工工艺、现场环境等不可控因素导致水泥固化土强度和道基反应模量明显下降,泡沫轻质土的施工效果较好,且工程造价相比于其他2种方案较为经济。

 202202v.4;No.131 139-144页 [查看摘要]

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张世华;陈孝雄;祝斌;

为提高软土地区已运营高速公路边坡的稳定性,需采用一种施工方便且能较快提高其安全系数的加固措施。高压旋喷桩近些年来作为一种软土地区地基加固措施因其施工方便且效果理想而被广泛采用,但其在软土边坡加固工程中的应用案例较少。本文以宁波某运营多年的沿海高速公路路堤边坡采用高压旋喷桩加固为例,对加固施工期间的路面裂缝及路堤边坡的沉降、水平位移进行监测并分析。监测结果表明随着高压旋喷桩桩施工产生扰动,导致路堤边坡裂缝、沉降及水平位移继续发展,但随着桩体强度增长,路堤边坡的沉降、位移速率得到有效控制,边坡稳定性较处治前明显提高。

 202202v.4;No.131 145-152页 [查看摘要]

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许旭平;冯洪良;

结合软土地基邻近地铁盾构隧道基坑施工的背景,在分析了类似工程案例后,阐述了某邻近地铁基坑工程围护结构的设计方案,并采用了分坑施工的方式以控制基坑开挖引起邻近盾构隧道的附加变形。为验证基坑工程围护结构方案的合理性,利用Plaxis 3D数值分析软件,通过建模对各个开挖工况下基坑和隧道的变形进行分析,并与实测结果进行对比。结果表明,基坑的围护结构及隧道附加变形均控制在设计和规范要求的合理范围之内,说明此基坑围护结构方案是合理可行的,可供类似条件下的基坑工程借鉴参考。

 202202v.4;No.131 153-160页 [查看摘要]

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吴文瑞;王旭春;杨公利;曹云飞;滕宏伟;韩旭;

为了探究跨海隧道泥水平衡盾构钢套筒始发风险控制技术,依托青岛地铁8号线大洋站至青岛北站区间海域段工程,阐述了在高水压富水复合地层中始发端采用洞门素墙+套管咬合桩+“U”型素墙+后退式注浆加固方式的优越性以及采用钢套筒辅助工法的必要性。通过分析相关工程经验,认为钢套筒在盾构始发期间的稳定性、密闭性及盾构始发参数合理性是保证盾构安全始发的要点,其中关键风险在于反力架、钢套筒的变形与位移、钢套筒各部位渗漏水、铰接密封失效、穿越加固体过程中滞排堵仓等,分析了钢套筒变形的原因与易发生渗漏水的位置。通过对类似工程的研究与本工程经验的总结,阐述了上述风险的控制方法,其中重点分析了反力架、钢套筒的变形与位移以及钢套筒各部位渗漏水的控制措施,通过有限元分析确定了钢套筒的适用性。各项措施在青岛地铁8号线大洋站至青岛北站区间海域段泥水盾构始发过程中应用后取得了良好的成效,为类似工程提供了工程经验。

 202202v.4;No.131 161-169页 [查看摘要]

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蒋恺;张陆新;姚基伟;

京杭运河新开挖航道从运营的杭州地铁1号线正上方垂直穿过,为了控制新航道基坑开挖造成的地铁隧道变形和破坏,需对交叉范围采取保护措施。以核心保护区搅拌桩施工为例,分别研究了传统的三轴搅拌桩和较为新型的MJS工法桩两种土体加固施工工艺。对比分析了两者的施工原理、工艺流程、成桩设备、成桩方式、成桩深度(桩径)、排泥(浆)方式和地内压力控制等内容,对两者的优缺点进行了总结。同时,结合实际施工案例,通过分析两种工艺施工过程中运营地铁隧道水平位移值、拱顶沉降值、管片收敛值等监测监控数据,综合对比了两者在保护运营地铁隧道安全方面的实际施工效果差异。结果表明,在不考虑工程造价和经济性的情况下,MJS工法桩要明显优于三轴搅拌桩。三轴搅拌桩和MJS工法桩对地铁隧道水平位移的控制效果较好,对拱顶沉降和管片收敛的控制效果较差。MJS工法桩会使地铁隧道的变形更加平缓,每月的变形值能够控制在12 mm左右。

 202202v.4;No.131 170-177页 [查看摘要]

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工程感悟

包承纲;

三峡工程在其建设过程中曾经历过各种问题和困难,极具挑战性的二期围堰也不例外。二期围堰是保证三峡二期工程安全施工的重要屏障,其安危关系工程全局。在建设过程中,1998年汛期曾多次遭遇特大洪水的突然袭击,它的防渗墙产生了过大的水平变形,其安危堪虞。工程面临停止基坑抽水、撤退人员,或者继续施工的抉择。经过有关研究人员紧张而有效的分析计算和综合研究,认定:当时围堰尚处于安全状态,建议加快施工,尽早摆脱当时不利的工作条件。从而使工程得以继续施工。并在当年挡住了8次大洪水的袭击。二期围堰工作了5年,经受住了多次大洪水冲击的严峻考验,实测漏水量极小(设计值的1/10)。围堰无疑是成功的,有关人员也经历了一次真刀真枪的“考试”。

 202202v.4;No.131 178-180页 [查看摘要]

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简讯

为提高《地基处理》期刊的学术水平和论文质量,鼓励和培育优秀作者,本刊自20221月开始开展优秀论文评选活动,评选活动每两年一次,对评选出的优秀论文将给予表彰,现将首次优秀论文评选的有关事项通知如下:一、评选范围2022—2023年在《地基处理》期刊上刊发的论文。

 202202v.4;No.131 98页 [查看摘要]

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为加强地基处理学术交流,提供新理论、新技术、新理念、新设备的探讨平台,中国土木工程学会土力学及岩土工程分会将于2022826—28日在宁夏银川举办第十七届全国地基处理学术研讨会。会议以“黄河流域高质量发展中地基处理的责任与担当”为主题,展示地基处理领域的最新成果与发展趋势,设置“地基处理新技术的开发和应用;复合地基理论与实践;地基处理工程勘察技术;地基处理设计计算理论;地基处理施工设备;地基处理质量检测方法;岩土试验新方法及本构理论;西北采煤迹地地基处理;寒旱区路基处理;

 202202v.4;No.131 108页 [查看摘要]

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岩土工程西湖论坛(2022)拟定于20221021—23日在杭州花家山庄召开。海洋资源的开发利用是解决当前资源短缺、全球气候变化、环境恶化等难题,实现可持续发展的重要途径。海洋环境极端多变,工程地质条件复杂,海洋资源的开发和利用涉及大量的岩土工程问题。结合国家海洋强国、双碳目标等重大战略需求,更好地为我国工程建设服务,本次会议主题设定为“海洋岩土工程”。本次会议前,

 202202v.4;No.131 132页 [查看摘要]

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会议介绍:全国岛礁岩土工程学术研讨会由中科院武汉岩土力学研究所发起,前四届会议于2017—2021年分别在武汉、大连、长春和三亚举办,得到了学术界、工业界同仁的广泛关注和大力支持。为进一步推进岛礁岩土工程的科学研究和工程实践,第五届全国岛礁岩土工程学术研讨会将于2022422—24日在浙江省舟山市浙江大学舟山校区召开。本次会议以促进岛礁岩土工程理论发展和技术创新为宗旨,主要针对岛礁工程建设、

 202202v.4;No.131 169页 [查看摘要]

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《土力学及基础工程实用名词词典》(浙江大学出版社,1993)出版20多年来得到了广大读者的欢迎。20多年来我国土木工程建设快速发展,对外交流日益增多,不少设计、施工技术人员承担域外工程。近年来,不少读者希望词典能够再版。为了适应需要,我们在第一版的基础上组织编写了第二版。第二版对第一版收编的词条进行了修订、补充、完善,收编的汉语词条从723条扩展到1 106条。《土力学及基础工程实用名词词典》(第二版)收录了土力学及基础工程领域的常用词条和相应的英文词条。词条释文力求正确、简明、全面,

 202202v.4;No.131 180页 [查看摘要]

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《地基处理》于2019228日被国家新闻出版署正式批准为公开发行刊物(CN 33-1416/TU,ISSN 2096-7195),由浙江大学主办,中国工程院龚晓南院士担任主编。《地基处理》于199010月创刊(国际同类刊物Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Ground Improvement,1997年创刊),自创刊起一直得到卢肇钧院士、周镜院士、黄熙龄院士等很多岩土工程界前辈和大师们的帮助和支持。三十多年来,《地基处理》在我国岩土工程学术界和工程界形成较大影响力,极大地推动和促进了我国地基处理技术的发展和地基处理工程技术人员的成长。

 202202v.4;No.131 86页 [查看摘要]

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《地基处理》为双月刊,全年出版6期,国内统一连续出版物号CN 33-1416/TU,国际标准连续出版物号ISSN 2096-7195,CODEN DCIHA8,定价每期38元,全年定价228元(含邮寄费)。《地基处理》由浙江大学主办,教育部主管,浙江大学出版社有限责任公司出版,中国工程院龚晓南院士担任主编。主要刊登国内外地基处理及岩土工程其他方面研究新理论、新成果、新技术,旨在促进学术交流、推动成果转化、推广先进技术、提高我国地基处理水平。主要栏目有:理论研究、工程应用、新装备新工艺、一题一议、讨论和简讯等。

 202202v.4;No.131 88页 [查看摘要]

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