基于孔压静力触探的修正土类指数土体分类方法与实例应用

孔压静力触探(piezoconepenetrationtest,简称CPTU)常被应用于土层划分、土体分类,其各种土体分类方法有一定的适用性和局限性。引用两组实际工程案例,对5种常用的基于CPTU的土体分类图进行了分析比较。分析表明,已有分类图虽然能够区分黏性土和无黏性土,但对于粉质黏土、粉土和粉砂之间的判别均存在较大误差,且多数分类图采用过渡带分类,导致分类结果的准确性偏低。基于Robertson土类指数分类图,根据实际CPTU测试数据分类结果,对土类指数I_c进行了修正,将其同心圆模型修正为平行线模型,由此提出一种基于CPTU的修正土类指数土体分类方法。根据对实测数据的应用表明,提出的修正土类指数土体分类方法可以更好地满足土体分类,且能够满足粉质黏土、粉土和粉砂之间的判别。     

原位测试技术评价新近沉积土工程特性的应用

本文介绍了采用原位测试技术在新沉积土工程勘察中的应用，通过工程实践对测试资料进行对比分析，提高了对新近沉积土工程地质特性综合评价的可靠性。     

孔压静力触探(CPTU)确定地基土压缩模量方法研究

基于最小二乘法求解超定方程组原理,通过参数反分析,探讨了多层地基条件下,结合地基沉降资料,利用CPTU原位测试技术快速确定地基土压缩模量的方法研究,以求按照土层获得不同的压缩模量与锥尖阻力的经验系数.并结合崇启大桥北接线工程的CPTU试验进行了实例计算.结果表明:CPTU计算压缩模量是室内试验的2倍,与其他原位试验结果...     

基于层次聚类算法的孔压静力触探土体分类方法及试验研究

划分土层、辨别土类是孔压静力触探（CPTU）成果应用的基础。常规的人工分层效果差强人意,而土体行为分类法尽管可靠性高,但无法起到分层效果。引用层次聚类算法,通过对变量的选择、数据的标准化、距离矩阵的生成和类数目的确定,得到了基于层次聚类算法的CPTU数据聚类流程图;结合Robertson和Campanella分类图,提出了基于CPTU测试数据的土层划分与命名规则。采用自主研制的静力触探-钻探一体机,在宁波市轨道交通4号线上展开试验,将土层划分与命名结果与钻孔柱状图展开对比,结果表明:以锥尖阻力qt、摩阻比Rf和孔隙水压力u2作为初始聚类参数的分层图对8个主层的划分与钻孔柱状图几乎一致。其中,以qt-Rf为初始聚类参数的分层图能够识别出单靠qt曲线无法识别的2个薄夹层,体现了Rf的作用;以qt-u2为初始聚类参数的分层图对砂类土划分得过于细致,对黏土划分得过于粗糙,表明u2对砂性土变化过于敏感,对黏性土变化不敏感;以qt-Rf-u2为初始聚类参数的分层图既保留了qt的主要特征,又适当地融入了Rf和u2对土层划分的影响,分层效果最佳。钻孔剖面黏性土的不排水抗剪强度曲线总体上符合土体性质与土层深度的变化规律,从侧面反映了聚类分层图的准确性。     

基于孔压静力触探力学分层的土体边界识别方法研究

对于岩土工程设计来说,准确识别均质土层的边界是极其重要的。孔压静力触探(CPTU)测试数据常用于土分类、土层边界识别和岩土工程参数评价等方面。基于CPTU测试数据,利用统计分析方法进行力学分层,可以有效地识别均质土层边界。采用组内相关系数法和修正的Bartlett检验,对CPTU测试数据进行统计分析,生成相应的组内相关系数指标RI和Bartlett统计量。结合R_I和修正的Bartlett统计量临界值,检验土体的均质性,确定均质土层的边界,从而进行力学分层。利用3个场地的CPTU数据进行力学分层,并将其结果与土性分层结果进行对比。结果表明,力学分层结果不仅能分辨出全部主要的土性分层界面,而且还显示更多潜在的次级力学分层界面。     

黄河冲积层静止土压力系数原位测定与分析

静止土压力系数K0与其他物理力学性质相互制约,变化特征复杂,加之试验条件、理论假设条件不同,表达形式多样,结果迥异。依托济南地铁工程勘察,采用原位土体水平压力测定仪（KSB）对济南西北部黄河厚冲积层现场测试,将测试结果与原位旁压试验、室内侧压力仪K0试验结果,以及考虑黏性土内摩擦角、塑性指数的K0计算公式进行对比,分析表明：KSB测试结果以指数形式插值推算原位静止土压力系数更优;20 m深度范围内黄河冲积层黏性土可近似为正常固结饱和状态,K0介于0.4～0.7之间并随埋深减小,而Jaky公式计算值偏高,室内土工试验K0值偏低;以固结快剪内摩擦角 或等效内摩擦角 修正Jaky公式的计算结果更接近KSB实测值。     

CPTU试验在土体动力学参数计算中的应用研究

为探讨孔压静力触探(CPTU)数据能否在土体动力学参数计算中进行应用,结合港珠澳大桥补充勘察项目CPTU及波速测试资料,利用SPSS和OriginPro软件对比分析前人研究成果,提出了更适合于计算研究区波速(Vp、Vs)的经验拟合公式,公式考虑了深度影响,计算结果优于前人经验公式,尤其是当土层埋深大于30m时.基于此,对CPTU数据在土体动力学参数Ed、Gd及μd计算方面进行了对比分析研究,提出了研究区土体动力学参数计算公式,公式计算偏差均在可接受范围之内.同时发现土层深度及修正锥尖阻力的负指数形式在拟合土层纵、横波速Vp、Vs时具有重要意义.     

对我国统一土质分类的建议

本文通过对我国3万多土样实际资料的统计分析,综合国内外土质分类的优点,提出一个以有机质含量、粒度成分和塑性图综合考虑的统一土质分类方案。它与我国几种主要分类相对比,比较符合我国实际情况,新旧分类衔接也不成问题。本文最后根据我国实际资料的分析,对塑性图的功能作了论述。     

孔压静力触探(CPTU)测试成果影响因素及原始数据修正方法探讨

孔压静力触探(CPTU)是20世纪80年代在国际上兴起的新型原位测试技术,因其诸多优点,目前在欧美诸国已得到广泛应用。由于探头规格、技术标准和操作程序的差异,影响CPTU测试成果的因素很多,而且其影响程度也各不相同。根据前人的研究成果,对CPTU测试成果的影响因素进行了分析总结,以期在CPTU资料整理和应用中引起重视。最后,简要论述了考虑诸多影响因素的原始数据修正方法。     

基于孔压静力触探测试的改进分层总和法在软基沉降预测中的应用研究

分层总和法在高速公路软基沉降的预测中得到了广泛的应用。然而,由于基于钻探的土层划分往往比较粗糙以及基于室内试验的压缩模量确定不太可靠,导致沉降预测与实际偏差较大。孔压静力触探（CPTU）作为一种新型的多功能原位测试技术,可以同时测试得到锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔压沿深度的连续剖面,较好地改善这一状况。以连盐高速公路为研究实例,采用多变量统计分析中的最优分割理论,基于CPTU高精度测试数据对土层进行了精细划分,并通过实际沉降观测资料的反演分析确定了基于CPTU的压缩模量计算方法,进而通过对高速公路实测沉降和CPTU预测沉降的比较,验证了文中计算方法的有效性     

Applicability of piezocone and dilatometer to characterize the soils of the Venice Lagoon

The effectiveness of two geotechnical investigation tools—the piezocone and the dilatometer—to characterize the soils forming the shallowest deposits of the upper quaternary basin of the Venice lagoon soil is examined in this study. For this purpose, the results of a comprehensive site and laboratory investigation carried out recently over a small lagoon area—the Malamocco Test Site—are used to evaluate the applicability of the most widely used charts or correlative equations to characterize soil profile and estimate the main geotechnical properties of these soils, when applied to the interpretation of CPTU and DMT results. The particular interest of this site—apart from its unquestionable historical relevance—is the presence, apparently without any regular pattern in depth and site, of a predominantly silty fraction combined with clay and/or sand, thus forming an erratic interbedding of various types of sediments. This case represents therefore the opposite condition of that which has been normally utilized in the past to calibrate the two devices, namely the presence of particularly homogeneous natural deposits or artificially sedimented homogeneous layers of sand or clay. The Malamocco Test Site may therefore be considered as test benchmark for the applicability of the two devices to characterize highly heterogeneous silty deposits.     

层状地基中地铁施工垂直穿越既有管道变形分析:耦合方法与两阶段方法对比

地铁施工引起的临近既有管道变形是城市轨道交通建设中较为关心的施工问题。目前,针对该领域的研究一般假定地基土体均质,而没有考虑地基的自然成层性,此外大多没有考虑既有管道变形与土体自由位移场相互作用的耦合效应。为此,基于弹性层状半空间地基模型,针对隧道开挖边界引入非均匀收敛变形径向土体位移移动模式,提出了层状地基中地铁施工垂直穿越既有管道变形的耦合分析方法和两阶段分析方法,并进行了算例对比和参数分析。结果表明:耦合方法在分析非均质层状地基时具有较好的计算精度,其精度要高于基于Loganathan和Poulos公式的两阶段方法;同时,地基土体的成层性对既有地下构筑物的变形性能具有较大影响。研究成果可为合理制定城市地铁施工对周围环境影响的保护措施提供一定的理论依据。     

长江漫滩相软土结构性特征及其工程效应分析

采用自由活塞薄壁取土器从地表至深度30 m取得不扰动原状土样,通过室内的固结压缩试验,并结合现场CPTU原位测试,利用重塑土的压缩与强度特性作为描述天然沉积土相应特性的基准框架,探讨了长江漫滩相天然沉积软土的物理力学性质。结果表明,长江漫滩相天然沉积软土具有高位结构性,固结系数Cv在土体屈服后急剧降低,屈服前后有明显的分段特征。同时指出,在静荷载水平相对较低的低路堤结构下,软弱土层沉积过程中形成的固结屈服压力和结构强度对其工程特性的影响相对更加显著。减小对天然沉积土的施工扰动作用、充分利用土结构力学效应、尽可能使地基工作于力学性质良好的屈服前阶段,在实际工程应用中具有重要的现实意义。     

Engineering characterisation of Norwegian glaciomarine silt

Guidance is provided for geotechnical engineers designing civil engineering works in silty soils based on a detailed characterisation of a glaciomarine silt from Os in western Norway. It was found that these soils are susceptible to disturbance by good quality fixed piston tube sampling and care needs to be taken when using laboratory derived design parameters, particularly for consolidation and shear strength properties. A technique for assessing sample disturbance using shear wave velocity and suction measurements proved promising. Conventional techniques for determining soil strength from triaxial tests in silt are inappropriate due to the dilational nature of the material and more reliable and logical strength estimates can be made from a limiting strain criterion. Field vane data should be used with caution as measured strength, particularly remoulded values, may be high and it seems more reliable parameters can be derived from CPTU tests. One dimensional consolidation and creep of these silts can be modelled successfully by the well-known Janbu formulation. The behaviour of the Os silts does not fit easily into classical soil mechanics and published frameworks for soft soils. It seems the material is of “transitional” type and this work adds to the database of such soils which includes other natural silts and gap graded soils. For future work it is recommended that larger sample tubes (say 75 mm) with a very sharp cutting edge should be used in parallel with in situ CPTU testing.     

关于软土状态确定标准的讨论

软土状态是软土勘探、设计和施工中常用评价内容或依据。由于状态确定依据差异, 使结果颇多出入。     

天津地区岩土工程勘察中地震效应重点问题分析

场地和地基的地震效应评价是岩土工程勘察的一项重要任务。结合天津地区工程地质条件和岩土工程勘察现状,对场地和地基的地震效应评价所涉及的抗震设防烈度的确定、场地类别的划分、抗震地段的划分、液化判别、软土震陷、场地稳定性和适宜性评价等重点问题进行了探讨。     

软土地区地铁、隧道工程勘察

地铁、隧道工程勘察有别于工业和民用建筑。在呈线状分布的地铁、隧道工程中,岩土层是构筑物存在的环境,软土地区地铁、隧道更存在特殊的岩土工程问题,包括在勘察方案策划、地层单元体划分和评价、水文地质(环境)勘探和评价等。文章就上海软土地基地铁、隧道工程勘察展开探讨。     

三轴试验中砂土刚度的统计和回归分析及应用

砂土的密度和应力状态对其刚度有很大的影响。计算岩土工程中许多硬化土体模型都是基于邓肯−张模型得出的,没有考虑到密度对砂土刚度的影响。而在极致密或松散的砂土的三轴压缩过程中,剪切应变的上升会引起密度的显著变化。为了评估粒径分布、密度及应力状态对砂土刚度的影响,使用统计和回归方法对来自莫斯科和明斯克的15个建筑工地的962个土壤样本的各向同性三轴试验数据进行分析。基于密度和应力状态参数的影响,提出了评估不同粒径砂土刚度的经验方程。对来自欧洲、印度和美国的冲积土和陆地土试验的比较分析表明,其砂土的刚度与莫斯科和明斯克的砂土在同一范围。所提出的方程可用于初步估计有限元法计算里的刚度参数,也可应用于岩土工程模型（允许考虑刚度的变化、水平和垂直分布）。此外,还提出了基于邓肯−张模型的半经验关系。当密度的变化影响土的刚度时,该半经验关系可为受到大变形和（或）复杂加载路径影响的松散和非常致密的砂土提供更为真实的结果。一般来说,岩土工程师可将获得的结果应用于更为复杂的土体模型设计中。     

花岗岩类土质边坡工程特性及加固方法研究

华南、华东南地区具有厚度可达上百米的花岗岩风化残积层。高等级公路、铁路的规模建设在该地区形成了大量的花岗岩类土质高边坡。深入认识该类边坡的工程特性并提出有效的针对性边坡加固方法,对该地区公路、铁路的安全建设和正常运营具有重要意义。为了更有效指导该类边坡的稳定性分析及边坡设计,本文深入调查分析了广东和广西境内4条高等级公路沿线的44处花岗岩类土质边坡特征及其稳定性,认为控制该类边坡稳定性的因素主要有:土体的均匀性、岩脉(墙)及花岗岩球状硬核的分布情况、坡体中保留的结构面是否对坡体稳定性起控制作用。继而依据这些因素把花岗岩类土质边坡划分为岩脉(墙)隔挡型边坡、网状结构型边坡、外倾结构型边坡、浮石型边坡4种类型。深入分析了每种类型边坡的坡体结构特征、稳定特性,针对性地提出了边坡稳定性分析中应重点考虑的因素。认为花岗岩类土质边坡的土质及坡体结构特征,造成了该类边坡开挖临时自稳性较好,但具有较强的开挖卸荷效应和较弱的抗冲刷能力。最后针对每种类型的花岗岩类土质边坡,提出了相应的设计方案建议。基于花岗岩类土质边坡良好的临时自稳性,认为可进行陡开挖强支护设计,同时强调逐级开挖逐级支护、加强坡面防冲刷、边坡护脚及压顶、边坡截排水等设计建议。     

新时代岩土力学基本问题探究北大核心CSCD

“一带一路”新时代背景下大规模的工程建设,推动着岩土工程学科的繁荣和蓬勃发展。土动力学、非饱和土与特殊土力学与环境岩土工程是未来土力学的重点研究方向,有必要进行系统梳理分析。本文从土工动力测试技术、动本构关系和土-结构动力相互作用方面对土动力学的主要内容进行了阐释,然后从非饱和土有效应力原理、非饱和土本构模型及黄土力学特性方面对非饱和土与特殊土力学的基本理论进行了分析,最后对垃圾填埋处置和水土污染等环境岩土工程亟待解决的问题进行了探索,并提出了合理的应对措施。土力学学科面临着极大的发展机遇,也面临着严峻的挑战,这一系列核心问题的解决,必将为全面提升岩土工程项目建设的质量和效益作出贡献。