3种模式下钻孔灌注桩桩-土剪切特性现场试验研究

不同的桩-土剪切模式对桩-土剪切位移量的大小和桩侧摩阻力的发挥有重要影响。对抗压桩、顶拔桩和负摩擦桩等3种模式的6根钻孔灌注桩的剪切特性进行了现场加载试验与长期监测。通过对不同桩型的桩身应变、桩顶位移和桩周土沉降等试验资料的系统分析,建立了"侧阻-位移"曲线确定各模式桩-土剪切位移量和不同深度的极限侧阻力。根据不同桩-土剪切模式极限侧阻力的发挥特征,分析了桩-土相对运动方向、剪切边界约束条件、剪切位移量、加载速率和剪切历时等5个因素对极限侧阻力发挥的不同影响。讨论了利用现场顶拔桩试验结果对桩负摩阻力增大段的极限负摩阻力进行预测的可行性,供同行参考借鉴。     

考虑桩周剪切效应的单桩荷载传递机制分析

桩的存在使桩周土的竖向有效应力不等于上覆土自重应力与上部外加荷载的简单叠加,原因是桩-土相对刚度导致桩-土接触面上产生竖向剪切。通过平衡分析法,得到不同荷载形式下桩周土竖向有效应力、桩侧正（负）摩阻力、总侧摩阻力和轴力（下拽力）的计算方法,根据已开展的饱和黏土中单桩的负摩阻力试验,验证了公式的合理性,证明了考虑竖向剪切效应的必要性。通过计算分析可知：桩周土竖向均布荷载作用下,桩-土竖向剪切效应削弱了桩周土竖向有效应力、桩侧负摩阻力和桩身下拽力,剪切效应的控制参数?分别取-0.01、-0.02和-0.04时,靠近桩端的桩侧负摩阻力分别为? = 0时的91%、83%和71%,靠近桩端的桩身下拽力分别为? = 0时的93%、87%和76%。由于下拽力受截面几何参数影响,其折减程度略小于桩侧负摩阻力。因此,桩周土表面均布荷载作用时,忽略桩-土竖向剪切效应可能高估由下拽力引起的桩顶沉降。     

基于有效应力法的单桩负摩阻力计算

负摩阻力问题广泛存在于新建填土地区的桩基工程中,对桩基础承载特性产生较大的影响。基于有效应力法和桩侧摩阻力发挥机理,建立单桩负摩阻力计算的分段模型;通过桩土体系的变形假设和静力学平衡方程,确定桩侧摩阻力分段区间及中性点位置;利用位移和桩截面轴力控制方程,推导分段区间内桩身位移及轴力解析解。验证结果表明:桩侧负摩阻力的传递特征及分布范围可以通过计算公式确定。     

砂土中单桩抗拔极限承载力的计算

桩侧极限摩阻力是砂土中单桩抗拔极限承载力的主要组成部分,作为计算桩侧极限摩阻力的关键参数--土侧压力系数K的取值合理与否直接影响到单桩抗拔极限承载力计算的准确度。首先,基于密砂和松砂中的桩在上拔破坏时桩侧土压力分别呈被动和主动状态,同时考虑桩侧摩阻力和桩身表面粗糙度的影响,分别推导了不同相对密实度砂土中的土侧压力系数。然后,利用所得到的土侧压力系数并考虑桩侧单位摩阻力发挥的临界深度,按沿桩-土界面发生圆柱状剪切破坏模式建立了砂土中单桩抗拔极限承载力的计算方法。最后,利用该方法对已有的抗拔桩试验结果进行分析和比较,结果表明计算值与实测值吻合较好。     

路堤下刚性桩复合地基桩-土应力比计算

路堤下刚性桩复合地基普遍存在的负摩阻力对桩-土相互作用特性影响显著。基于极限剪切位移受应力水平影响较小而受试样尺寸影响较大的试验结果,提出了桩-土界面剪切刚度随应力水平变化的等单位长度极限剪切位移理想弹塑性模型,针对桩-土相互作用的上部负摩阻力塑性区、中部协调变形弹性区和下部摩擦承载塑性区3区段模式,建立了塑性区非均匀、弹性区非线性的摩阻力分布图式;以均布路堤荷载下等桩长复合地基中单桩等效加固单元体为研究对象,利用单元体荷载传递微分方程,结合桩-土-垫层压缩变形协调条件,推导出了中性面位置及桩-土应力比的解析表达式,分析了路堤荷载及垫层柔度系数的影响。研究表明：中性面位置随垫层柔度系数增加而下移,随路堤荷载增大先下移后上抬;桩-土应力比随垫层柔度系数增加而减小,随路堤荷载提高先增大后降低,据此提出了采用最大桩-土应力比进行桩体布置和垫层设计的技术思路。     

基于极限平衡法的现浇X形桩群桩负摩阻力计算分析

软弱土及湿陷性黄土等地区桩基负摩阻力计算是桩基础设计与施工必须考虑的问题之一,目前针对群桩负摩阻力计算方面的研究相对较少。采用有效应力法计算单桩负摩阻力,基于极限平衡原理计算负摩阻力群桩效应系数,从而得到群桩负摩阻力计算公式。结合现场试验结果,对现浇X形桩群桩负摩阻力及桩身下拽力进行计算分析,并讨论了群桩基础中各基桩位置对桩身下拽力的影响,以及群桩效应系数随相关影响因素的变化规律。研究结果表明,文中计算结果与现场实测结果具有良好的一致性;地面堆载等级越高,群桩所受的桩身下拽力越大,且群桩效应系数随着桩间距的增大而增大,随着负摩阻力系数和中性点深度比的增大而减小。     

桩间黄土卸荷湿陷过程中卸荷量计算方法初探

为确定桩间黄土卸荷湿陷过程中卸荷量的合理取值,开展桩−土界面大型剪切试验,研究桩间黄土卸荷湿陷状态下桩−土界面剪切强度、剪切位移及桩−土界面法向力之间的相关关系。结果表明：在桩间土中性点深度范围内,不同竖向应力和含水率状态下的桩−土界面剪切强度可代表桩侧负摩阻力。利用卸荷量与桩侧负摩阻力互为作用力与反作用力的力学原理,并在分析卸荷量随湿陷深度和湿陷进程变化规律的基础上,提出黄土卸荷湿陷过程中卸荷量计算方法,通过对比卸荷量计算值与不同黄土地区桩侧负摩阻力现场实测值,以验证其合理性。该方法不仅为科学评价黄土卸荷湿陷特性提供卸荷作用量化手段,还为相关黄土工程的优化设计提供理论参考依据。     

土体湿化膨胀与桩基相互作用的试验与理论研究

为研究同一湿度场环境下土体湿化膨胀与桩基相互作用的机理，设计了室内物理模拟试验，对土体湿化膨胀与桩基相互作用进行了分析。通过人工降雨入渗的方式模拟变化的湿度场环境，实时监测模型箱中不同入土深度的桩基抬升量以及膨胀土地基的变形和应力数据，研究桩基入土深度与抬升情况的关系，基于非饱和土力学理论、桩–土相互作用剪切位移理论，提出考虑土体刚度和隆起量变化的侧摩阻力计算方法，并将桩侧摩阻力理论计算结果与模型试验结果进行对比分析。结果表明：在土体吸水膨胀过程中，桩体的向上抬升会引起桩底端部的卸载作用；地层隆起量随着深度的增加呈线性递减，随着桩尖入土深度的增加，桩顶隆起量呈对数趋势减小，增加桩长可以在一定程度上抑制桩基抬升；同时，基于剪切位移理论得出的桩侧摩阻力与基于非饱和膨胀土理论得出的桩的侧摩阻力及试验测试数据分布基本一致，表明本文所提出侧摩阻力计算公式是可靠的。     

超长灌注桩桩-土界面剪切模型及其有限元模拟

由于超长灌注桩为摩擦型桩,建立合适的桩-土界面剪切模型将成为合理且有效地模拟分析其承载变形特性的关键。基于超长灌注桩桩侧摩阻力? 随桩-土相对位移w发挥性状,将? - w关系定义为硬化和软化两种类型,进而将桩侧摩阻力发挥模式分为全硬化模式、全软化模式和混合模式。建立超长灌注桩桩-土界面剪切硬化模型和软化模型,运用ABAQUS二次开发子程序FRIC将建立的剪切模型嵌入有限元,实现剪切模型的有限元模拟,单桩算例表明,剪切模型在ABAQUS中实现是成功的。运用建立的桩-土界面剪切模型对现场试验试桩进行有限元模拟,模拟结果与实测结果较为吻合,表明所建立的桩-土界面剪切模型及其有限元模拟对于超长灌注桩承载变形计算具有合理性和可行性。     

桩-土间剪切应力的传递探讨

对不同情况下桩-土间剪切应力进行了初步的理论分析,并基于ADINA有限元程序,对不同情况下的桩-土间剪切应力进行了计算对比分析。结果表明,同种土体和桩体条件下,各种模式达到极限状态时桩-土间剪切应力不同,堆载作用下负摩擦力值最大,抗拔桩负摩阻力值最小,桩顶受压桩、托桩的摩阻力值介于其间;桩材泊松比在0.15～0.35范围内时,桩侧摩阻力随泊松比的增大而增大。所得结论有助于进一步认识桩-土相互作用规律以及桩-土荷载传递机制。     

软弱夹层顺层岩质滑坡形成机制及稳定性分析

以贵阳西二环"5·20"滑坡为实例,对滑坡区地质环境条件,滑坡发育特征和变形破坏特征的分析,在工程建设过程中,切脚开挖形成临空面是诱发软弱夹层岩质顺层滑坡,滑坡破坏模式为滑移-拉裂型;采用室内岩土试验、工程类比分析和参数反演等方法,综合确定了滑坡物理力学参数,应用极限平衡法和数值模拟对滑坡稳定性进行定量分析;分析表明,在天然和饱和两种工况条件下,稳定性系数均小于规范要求,在暴雨或外力作用下形成滑坡的结论,理论分析和实际情况一致。     

黔西滇东地区早三叠世早期植物化石研究的新进展

早三叠世华南地区海相沉积广为发育.陆相沉积仅在海南岛和康滇古陆的东缘零星分布,植物化石非常罕见.报道的植物化石采自黔西滇东陆相岔河剖面宣威组顶部、海陆过渡相密德剖面和土城剖面的卡以头组下部,与晚二叠世晚期宣威组植物化石比较,植物类型单调,保存较破碎,共计14属31种,其中以Annalepis为主的石松纲5种;楔叶纲5种...     

不同地形特征下的TLS点云空洞修补精度分析

点云空洞修补是三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning,TLS)技术运用于山地测绘中的一个重要数据处理环节。本文构建了一套基于山谷、山脊和河滩三种地形特征的针对山地测绘的TLS点云空洞修补精度分析方法。并对Geomagic Studio提供的修补算法对不同地形特征下点云空洞中的修补精度进行评价。此外,还通过对比分析实验证明了点云空洞范围内地形特征线的位置与空洞的修补效果之间有密切联系。这为山地区域地面点云空洞修补方法的精度评价提供了一种新的方法。该方法也可以在后期针对复杂地形的点云空洞算法的研究中作为精度验证与评价的方法之一。     

贵州从江九星铁矿床赋矿变质围岩地球化学特征及其地质意义

为探讨九星铁矿床的成矿与围岩(赋矿地层)的关系,系统采集了九星铁矿床赋矿变质围岩(绿泥石片岩和绿泥石千枚岩)样品进行元素地球化学分析。结果表明,两类赋矿变质围岩有如下特点:高硅铝、富钾镁且碱质总量偏低;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,轻重稀土分馏明显,具有Eu负异常与弱Ce正异常。赋矿变质围岩的原岩为铁质泥岩及纯泥质岩,沉积原岩物源主要为酸性火山岩区的长英质物源或长英质与基性岩混合物源,构造背景为被动大陆边缘。稀土元素示踪结果显示九星铁矿床磁铁矿与围岩稀土元素配分特征基本一致,综合分析认为九星铁矿床的成矿物质主要来源于围岩(赋矿地层)。     

贵州南部“半边街式”铅锌矿床地质特征及其成因探讨

贵州省南部地区是全国重要的汞、锑资源分布区。2000年由于产于上泥盆统中铅锌矿的陆续发现,贵州省地矿局启动了以铅锌资源评价和成矿规律研究为主的地质工作,目标是总结铅锌矿产出的地质特征和成矿规律。通过三年的研究认为,该区处扬子准地台、华南褶皱带和右江造山带交汇部位,受晚古生代初期发生的陆内裂谷活动影响,产生了一个与桂中台陷相连的大型沉积凹陷区—黔南台陷沉积区,形成了巨厚碳酸盐和碎屑岩沉积,产生了与裂陷盆地边缘同沉积断层活动有关的低温成矿作用,造成了在晚泥盆纪以前的地层中汞、锑、砷、金、铅锌等矿床沿同沉积断层密集分布。本文通过矿床特征总结和矿床成因探讨,建立了准同生沉积成矿作用模式,旨在为该区寻找这类矿床提供参考和借鉴作用。     

PALEONTOLOGY

20152536 Wang Hengsong(Institute of South China Karst,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China);Huang Chunchang OSL Dating and Climatic Change Record of the Holocene Paleoflood Events in the Upper Reaches of Hanjiang River,China(Acta Sedimentologica Sinica,ISSN1000-0550,CN62-1038/P,32(6),2014,p.1100-1112,8illus.,2tables,72refs.,with English abstract)     

A Study of the Sedimentary Environment of the Xiaoxi Formation in NE of Guizhou,China

The Xiaoxi Formation is well developed in two sections (Heishui, Yinjiang and Wuguxi, Shiqian), NE of Guizhou, China.This formation is composed of the sandstones, siltstones and mudstones, and preserved with the depostional structures and trace fossils. This paper focuses on the study of the sedimentary environment of the Xiaoxi Formation based on the materials from these sections. Five ichospecies are identified from two sections, including Palaeophycus isp., Rusophycus isp., Planolites isp., Gordia isp. and Phycodes isp. These trace fossils belong to the Cruziana ichofacies, Based on the depositonal structures, the ichofaces and the result of particle size analysis, the sedimentary environment of the Xiaoxi Formation of Silurian in NE of Guizhou is nearshore zone with a relativealy and stable environment under the average low tide line.     

贵州上二叠统龙潭组煤系地层地球化学特征及物源分析:来自黔普地1井的证据

为厘清贵州上二叠统龙潭组煤系地层的物源,以黔西南地区黔普地1井为研究对象,采集了上二叠统龙潭组的岩心进行稀土元素分析。结果表明,龙潭组的稀土总量较高(177.03×10^-6～592.58×10^-6),轻、重稀土分馏明显,稀土元素配分模式呈轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾型;(La/Sm)_N为2.63～4.72,(Gd/Yb)_N值为1.47～2.218,表明轻稀土分馏较重稀土严重;δEu无异常。研究表明,其形成的构造环境与大陆边缘与大陆弧相近,推测黔普地1井二叠系龙潭组物质来源以玄武岩为主。     

提高岩溶地区岩土工程勘察质量的探讨

勘察是设计和施工的基础。岩溶地区地质条件复杂,在该地区进行工程勘察的难点在于查明岩溶形态的分布。岩溶地区岩土工程勘察质量主要取决于勘察技术人员的水平、现场工作的质量、勘察手段的有效性和验槽的责任心。