基于孔压监测的强夯置换和砂井-强夯处理饱和软土地基试验研究

在青岛某饱和软土场区采用强夯置换和砂井-强夯2种不同方案进行试夯试验。在试验区距夯点不同距离、不同深度的土层中埋设孔隙水压力计,通过观测,分析试夯过程中超孔隙水压力的变化规律,得出以下结论:2 000~2 500kN·m夯击能作用下,点夯试验最佳夯击数为强夯置换14击、砂井强夯16击,且2种方案强夯有效加固深度均可达6m;强夯置换区块距离夯点越近,超孔隙水压力累积幅值越大,而砂井-强夯区块这一趋势则不明显;砂井-强夯区块较强夯置换区快地基具有更好的均匀性,但其夯后超孔隙水压力消散速度比后者慢;孔压监测是确定强夯参数,了解加固深度,评价加固效果的有效手段。     

深层搅拌法在超软弱港口地基上的工程应用

某港口堆场地基上部5．0m系吹填而成，地表下18m范围均属软土，经真空预压初级加固后地基承载力仅在80—90kPa，局部区域上部淤泥土层土性指标较差，含水量大于50％，地基承载力不足60kPa。为了使地基达到230kPa的承载要求，设计采用深层搅拌法加固超软弱地基。通过现场成桩工艺试验和检测表明，桩身水泥土强度在90d龄期时大于1．80MPa，单桩承载力标准值大于150kN，以φ600桩径、桩长13．5m、置换率为0．308和φ500桩径、桩长13．5m、置换率为0．267两种方案布置的复合地基承载力标准值均超过了230kPa的设计要求。试验结果表明，深层搅拌法在港口超软弱地基土应用只要施工工艺适当，完全可以使地基承载力提高2—3．5倍以土，从而节省大量的工程投资。     

强夯法加固港口粘性土吹填地基的试验研究

对某港口5个强夯夯击小区的试验结果表明,经强夯法加固后,粘性土吹填地基的力学性质有明显提高。采用250~300 t.m的夯击能、5.6~8点/100 m2的夯点布置和回填土垫层厚度控制在1.2 m内的地基加固方案,能够满足地基承载力150 kPa和工后残余沉降小于30 cm的应力和变形要求。     

东海围垦滩地强夯作用下孔隙水压力响应试验研究

围垦滩地饱和粉土地基属于软土地基的一种,其含水量高,渗透性差,强夯加固作用使地基土中的孔隙水压力瞬时升高,且短时间内得不到消散,容易出现“橡皮土”。通过现场试验研究了饱和粉土地基在强夯作用下孔隙水压力的响应规律,确定了两遍强夯之间的间歇时间和强夯的影响深度,以便优化强夯参数,正确指导强夯施工。     

大型石化CFG桩复合地基现场试验与数值模拟

CFG桩在地基处理工程中已越来越广泛应用,针对大型炼厂工程地基处理的复杂性,开展了CFG桩施工前后的标准贯入、重型动力触探及施工后的单桩和复合地基静载荷试验,基于标准贯入和重型动力触探试验结果分析了CFG桩对桩间土的影响。以单桩和复合地基载荷试验结果对大型油罐CFG桩复合地基承载能力进行了评价,并与理论估算进行了对比。此外,建立了CFG复合地基的三维有限差分模型,对桩身6m以下不同厚度的软土夹层对CFG桩复合地基的影响进行了详细分析,进一步验证现场试验结果,得出一些结论。标准贯入和重力动力触探试验结果揭示CFG桩对桩间土未有明显的挤密效应;静载荷试验结果表明,CFG桩复合地基承载力能达到设计要求;现场试验和数值模拟结果揭示桩身10m以下软土夹层不会明显影响复合地基的承载特性。     

强夯在粉煤灰地基处理中的应用

粉煤灰海水湿排造陆是沿海地区粉煤灰利用的主要途径之一。但造陆以后属于软土地基,不能直接利用,必须对其进行地基处理,处理效果如何,需进行评价。本文研究强夯处理在青岛沿海粉煤灰排放区的应用,并采用载荷试验、圆锥动力触探试验、室内实验等多种方法对强夯处理效果进行检测。检测结果表明,强夯处理后粉煤灰地基土能够达到设计的150kPa要求,为海水湿排粉煤灰造陆地基处理方法的应用和处理效果检测提供了借鉴。     

有限元法在桩靴承载力计算中的应用

自升式钻井平台插桩是地基土在桩靴荷载作用下发生连续的塑性破坏的动态过程,当地基极限承载力等于桩靴荷载时插桩完成。经典土力学极限承载力理论对土体潜在滑动面做了假设,无法有效分析土体内部的破坏过程。本研究应用有限元法（FEM ）对插桩过程进行了模拟,得到地基土的破坏机制以及中间荷载下土体的应力、应变情况,通过和各理论公式计算的极限承载力进行对比分析,分析影响地基极限承载力的因素。研究表明,基础宽度与硬土层厚度的比值 B/H越大,下卧软土层越容易发生塑性破坏,极限承载力明显下降,当B/H＜0．286时,可以忽略下卧软土层对地基承载力的影响。     

强夯法处理粉煤灰地基效果评价

在青岛娄山河污水处理厂使用强夯法对粉煤灰地基进行处理,通过定量计算分析强夯前后土工试验、原位测试结果,评价粉煤灰物理力学性质的改善状况;分析原位测试试验成果之间的内在联系,对强夯法加固粉煤灰地基的效果评价进行了初步研究。结果显示,强夯有效加固深度内的粉煤灰层物理力学性质发生了明显改善,但其孔隙比仍大于1.0;点夯过程宜及时排水,以提高夯实效率。本文研究结论对粉煤灰地区的加固具有一定的指导和参考意义。     

离岸深水全直桩码头承载性能有限元分析

全直桩码头是适于软土地基上离岸深水海域的新型高桩码头结构型式,其承载机理与传统高桩码头存在较大差异,且软土地基循环软化效应显著。建立全直桩码头结构与地基相互作用三维弹塑性有限元模型,基于二次开发采用拟静力法对土体循环软化效应进行模拟。通过有限元模型研究全直桩码头的承载特性与破坏模式,并探讨水平极限承载力的影响因素。研究表明水平荷载作用下,基桩的塑性破坏是结构失稳的控制因素,地基土体的承载力对结构水平极限承载力不起决定性作用;竖向荷载作用下,结构竖向极限承载力由地基土体强度决定。研究范围内入土深度对结构水平极限承载力影响不大,但桩壁厚度减小或考虑土体软化后,结构水平极限承载力明显降低。设计中,增加入土深度可有效减小土体软化引起的水平极限承载力降低程度,且应考虑结构腐蚀和土体软化对水平极限承载力的双重降低效应,为钢管桩预留足够的腐蚀富裕量。     

黄河口埕岛海域表层沉积物土性的区域变化及其机理分析

搜集汇总黄河口埕岛海域地质勘察资料,研究该区土性参数区域分布特征,包括分析海域内土体类别,绘制不同区域内地基承载力、标贯击数、粘粒含量、含水量、孔隙比和液塑限等值线图.研究发现,海域表层土体主要由粉土和粉质粘土组成,此外还有小面积的粉砂和淤泥质土,中部大面积地区为粉土,东南区域分布有粉质粘土和淤泥质土;地基承载力较高的区域主要分布在海域中部与西南部,海域的北部与东南部土体强度较低,并且含水量、孔隙比和液塑限也较大,土性区域变化与水深变化特性较为一致.最后分析土性区域变化机理认为,极端海况下该区土体发生液化剪切破坏,沿斜坡滑移运动一定距离后再次沉积可形成这种现象.     

海底管线沉降量计算方法的理论研究与试验验证

根据极限平衡和极限分析方法,首先建立了软土地基土体上海底管线的极限承载力计算公式.当地基处于极限状态时,基础作用于地基的全部荷载应等于该地基土体的承载能力,根据这一关系式可以推导出海底管线沉降量的计算公式.最后通过对试验结果的分析,证实所采用的计算方法是可行的.     

海床表层软土对宽浅式筒型基础承载特性影响研究

近海海床表层多为软黏土或淤泥质土,为探究海床表层软土对海上风电宽浅式筒型基础承载特性的影响,以中国广东某海域风电场为背景,通过有限元分析的方法,研究竖向、水平、弯矩荷载作用下软土层厚度和土体强度对基础极限承载力、破坏模式以及筒基土压力分布的影响。研究结果表明:当软土层厚度小于H/2(H为筒裙高度)时,单向荷载作用下宽浅式筒型基础极限承载力随软土层厚度的增加呈线性减小的趋势;当软土层厚度大于H/2后,承载力降低速率逐渐增大。表层软土的存在,使得塑性区范围缩小,软土层内土体塑性破坏更加明显。竖向荷载作用下,随软土层厚度的增大,筒顶承载先减小后增大,筒内侧摩阻力先增大后减小;水平荷载和弯矩作用下,筒侧被动土压力的降低是引起软土覆盖地基中基础承载能力降低的主要因素。     

用静力触探参数确定地基土水平地基抗力系数的比例系数m值--以天津地区为例

承受水平荷载作用的桩基,规范中常采用m法进行桩基水平承载力的计算,地基土水平地基抗力系数的比例系数m值在规范中根据地基土的状态、类别以表格给出。在地基勘察中,现在广泛采用静力触探试验。直接利用静力触探数据给出比例系数m值。将使桩基设计所用参数更加直接准确。本文利用天津地区地层大量静力触探资料与地基土状态数据,利用统计分析回归方法,总结出地基土的液性指数IL与静力触探参数锥尖阻力qc及摩阻比Rf间的关系式,针对天津的地层土体,给出利用静力触探资料查用m值的表格,为桩基的设计计算提供资料。     

振冲挤密法加固砂类土地基在海岸工程中的应用

为了有效控制软土地基上海岸建筑物的工后沉降和不均匀沉降,各种软基处理方法在海岸工程建设中得到了越来越广泛的应用。结合海岸工程软土地基处理实例,对振冲挤密法的地基加固机理、加固砂类土地基时的设计参数、施工及加固后地基的检测等进行了探讨,结果表明,振冲挤密处理砂类土地基是行之有效的,并对今后的施工和设计提出了一些参考性建议。     

大型油罐软土地基现场试验与数值分析

以阿尔及利亚储罐软基处理工程为背景,介绍了振冲碎石桩与充水预压加固软土地基的现场试验,通过对储罐地基充水预压期间所作的实测资料进行分析,论述了该项技术加固油罐地基的效果,探讨了地基沉降、环墙内侧土压力、孔隙水压力等的变化发展规律;针对油罐外深层的增量位移,利用轴对称有限元方法进行数值模拟和分析,辅助分析了地基变形。分析结果表明:振冲碎石桩与充水预压联合加固处理软弱地基是合理可行的,该油罐平面倾斜、非平面倾斜满足规范的地基变形允许值,有限元数值模拟可以应用于辅助分析地基变形。     

波浪作用下黄河口粉土液化与振荡层形成试验研究

通过室内水槽试验,观察波浪作用下土体产生的现象,分析了土体内孔隙水压力的变化及波浪作用后土体粒度组成变化特征,研究了波浪荷载作用下黄河口粉土液化和"振荡层"的形成过程。试验及讨论结果表明:在波浪作用下,上层粉土体大部分时间处于液化状态;由液化土形成的振荡土层与下部土层之间形成"W"形的滑动面,振荡土层的厚度随着波浪作用时间的增加而变小;在波浪的振动和孔隙流体的共同作用下,土颗粒重新排列,细粒物质向上迁移,土体底部土颗粒粒径较为粗大,振荡层范围内土颗粒粒径组成相似,粒径分布范围较小;其内部孔压比随深度和波浪作用次数的增加而较少,土体内部积累的超孔压逐渐消散,海床土体逐渐趋于稳定。     

东营地区地基土工程特性分析

东营地区地处黄河三角洲,其地层主要由第四纪新近沉积土和一般沉积土构成。其特点是地层较软弱,天然地基承载力低,承受荷载后地基变形较大。为了适应东营地区天然地基承载力低的特殊地质情况,目前常用的地基处理方法是水泥粉体喷射搅拌桩复合地基。采用水泥粉喷搅拌桩复合地基处理技术以后,复合地基承载力可提高到天然地基承载力的1.22.3倍。     

天津沿海地层静力触探参数与土体物理力学性质对比研究

近年来,在天津沿海地区的工程勘察中,积累了大量的静力触探参数资料与地基土层的物理力学参数资料。利用计算机的EXCEL数据处理软件,将各地基土层的地基土物理力学参数统计平均,同时将相应土层的静力触探参数统计平均,然后对平均后的数据进行统计回归,得到静力触探参数(锥尖阻力qc与侧摩阻力fs)与地基土层物理力学参数(天然含水量ω、天然密度ρ、孔隙比e、压缩系数a及压缩模量Es)间的统计回归方程。在天津沿海地区进行工程勘察时,利用所得方程可从静力触探参数(或土体物理力学参数)方便地得到土体物理力学参数(或静力触探参数),进而可以节约外业勘察或室内试验的工作量。     

考虑蠕变特性的斜坡堤软土地基变形数值分析

目前在防波堤设计和施工中,较少考虑软粘土的蠕变特性对软土地基长期变形的影响.为准确预测斜坡堤软土地基的变形水平,研究采用Plaxis二维有限元程序,利用不考虑蠕变的摩尔-库仑模型和能反映土体时间效应的软土蠕变模型,模拟某斜坡堤地基软土层施工期和工后的地基变形过程,对比分析了两种不同模型的计算结果,表明由软土蠕变模型得到...     

循环振动导致黄河口潮坪土成分结构变异研究

在黄河三角洲潮坪采集循环振动荷载施加前后长1 m的原状样各一个,在实验室对原状样以10 cm为间隔取样,进行粒度成分分析和微结构观测,研究循环振动荷载导致的海床土成分与结构的变化。发现总体上振动导致土体颗粒长轴呈现竖向排列趋势,深0~40 cm的表层土细粒含量增高,级配变好;深40~70 cm土体细粒含量降低,级配变差;70 cm以下土体受振动影响不明显。现场海床土孔隙水压力监测结果表明,这种海床土的成分结构变异与循环荷载导致土体重复液化及渗流场作用有关。