黄骅港湾地区真空预压处理后地基静力触探研究

软土地区地基真空预压处理后静力触探经验公式在国内未见报道。经过多年在黄骅港湾地区真空预压处理后地基的静力触探实践,通过11个场地静力触探锥尖阻力qc与地基土真空预压处理后物理力学指标平均值的相关分析研究,得出了一套地基真空预压处理后静力触探经验公式,对沿海软土区划分地层,计算地基承载力、压缩模量、不排水抗剪强度、桩极限侧阻力,预压处理层性质的评价等具有重要参考意义。     

长春硬塑状态老黏性土地基承载力

为提供长春硬塑状态老黏性土可靠的地基承载力依据,探讨适宜的确定地基承载力的方法,采用载荷试验、静力触探试验原位测试和室内土工试验等方法对长春老黏性土进行了测试研究,获取了地基承载力特征值（306~425 kPa）、静力触探锥尖阻力（1.9~3.3 MPa）、天然孔隙比(0.63~0.72)和液性指数(0.02~0.25)等试验数据。通过对试验数据的统计分析,得出地基承载力特征值与静力触探锥尖阻力线性相关,并与天然孔隙比和液性指数线性相关的结论。据此,提出了根据静力触探锥尖阻力计算长春老黏性土地基承载力特征值的经验公式,总结出根据室内土工试验指标确定长春老黏性土地基承载力特征值的数据表。     

高能级强夯法处理深厚吹填砂土地基现场试验

沿海吹填砂土地基地下水位较高、常含软土夹层,地基处理难度大。为了研究高能级强夯在这类吹填砂土地基上的加固效果,在山东沿海某吹填砂土场地开展6 000和8 000 kN·m能级强夯加固试验。试验结束后分别运用标准贯入试验、静力触探试验、平板载荷试验进行现场检测。通过对比分析了设计要求深度范围内标准贯入试验和静力触探试验,发现夯前夯后标准贯入试验击数和静力触探锥尖试验阻力均明显提升,有效消除了饱和砂土和饱和粉土的液化势;通过平板载荷试验p-s曲线及夯后静力触探锥尖阻力标准值与承载力特征值的关系式,得到夯后砂土地基承载力特征值≥120 kPa,验证了高能级强夯方案的可行性。其次,对软土夹层位置和地下水位高度展开研究,发现软土层会阻碍夯击能传递,减小强夯有效加固深度,且软土层位置不同对强夯加固效果影响程度不同,强夯影响临界范围处存在软土层时,有效加固深度为软土层顶部位置处;对砂土地基进行4 000 kN·m能级强夯试验时,发现未降水强夯后有效加固深度为5 m,降水至地面以下3 m强夯后有效加固深度达到了7 m,提高了加固效果。在高能级强夯研究基础上,对现场吹填砂土地基进行了75万m²的大面积高能级强夯施工,发现处理后地基能够满足建筑用地要求。     

密度孔压静力触探的测试理论和工程应用综述

孔压静力触探试验(CPTU)是目前使用最为广泛的原位测试方法之一,但CPTU不能原位测量土体最基本的指标——密度。密度孔压静力触探试验(DCPTU)是把核子密度仪结合到孔压静力触探系统中,贯入过程中可以同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的一种新型原位测试方法。本文首先介绍了DCPTU的试验装置和密度测试理论;然后通过与室内试验结果对比评价了利用DCPTU测量砂土、黏土、填土地层以及海底淤泥的密度的可靠性,分析了非均质地层中DCPTU测量密度与真实密度的区别、并提出了真实密度剖面的推求方法;然后综述了DCPTU在判别软弱夹层、评价砂土的液化势、检验地基处理效果、检测块状填土中的空隙、调查浮泥层的厚度和密度分布等方面的工程应用;最后展望了DCPTU在工程勘察中的发展趋势和应用前景。     

孔压静力触探技术在海洋工程勘察中的应用及施工建议

在沿海经济大开发背景下,区域大通道建设不断涌现。采用孔压静力触探（CPTU）方法获得锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力、摩阻比等参数,据此进行土层划分、工程分类,确定地基土的物理力学参数,估算单桩竖向承载力标准值,对影响试验数据精度的因素进行分析,并对海上孔压静力触探试验施工提出建议,为海洋静力触探技术的发展提供依据。     

大豆脲酶促沉碳酸钙改良砂土地基承载特性模型试验研究：基于静力触探试验

大豆脲酶促沉碳酸钙（SUICP）是一种新型土体改良技术,碳酸钙充填土内孔隙、胶结土颗粒,必将提高地基承载力。为了定量研究SUICP 灌浆对砂土地基承载力的提高作用,开展了内径38.5 cm、高度100 cm的砂柱模型试验,碳酸钙沉积量为砂土质量的3%,基于静力触探试验对地基承载特性改良效果进行了研究。发现砂土地基SUICP 灌浆处理前的锥尖阻力平均值为0.564 MPa,处理后平均值为0.783 MPa,增加38.9%;侧壁摩阻力处理前平均值为19.08 kPa,处理后平均值为26.92 kPa,增加49.83%;砂土地基承载力处理前平均值为79.02 kPa,处理后平均值为108.64 kPa,增加了45.09%。SUICP灌浆提高地基承载特性的原因包括两个方面,一是碳酸钙将砂土颗粒黏结在一起使得颗粒变大,二是碳酸钙的填充作用使得土体更加密实。通过本研究证实了SUICP灌浆对砂土地基承载力的提高作用,解释了发生机理。研究中也发现砂土地基改良的均匀性并不理想,还要进一步探索其发生机理,并研发更好的灌浆技术提高均匀性。     

静力触探在工程地质勘察中的应用

本文依据多年来工程地质勘察成果,详细介绍了静力触探应用于地层划分;确定地基土容许承载力;预估单桩竖向承载力;判别在地震动力作用下砂土液化势;地基土空洞探测;确定湿陷性黄土浸水湿陷事故范围;活动断层的工程软弱带的分布与走向。     

上海湖沼平原浅层硬土对单桩承载力的影响

从现有计算单桩承载力的方法出发,结合工程实践分析上海湖沼平原地区浅层硬土对预制短桩承载力的影响.上海泻湖沼泽平原地区的地基土层次分布与上海市区滨海平原有较大差别,存在较厚的浅部硬塑态粉质粘土和中密性砂质粉土层(称为浅层硬土),该层土具有压缩性低、承载力高的特点.通过现场静载荷试验比较了按现行规范计算单桩承载力和实测结果的差异,分析了浅层硬土中预制短桩的极限侧摩阻力,讨论了侧摩阻力和静力触探比贯入阻力的关系,所得研究结果可为今后相关场地的类似工程建设提供参考.     

大型石化地基振冲碎石桩处理现场试验研究

针对大型炼厂工程地基处理的复杂性,开展了振冲碎石桩的现场试验。利用静力触探试验检测桩体密实度和判别饱和砂土液化。基于旁压试验、标准贯入试验和重型动力触探试验结果,分析了施工前后地基承载力和土体工程特性变化情况。以单桩和复合地基载荷试验结果验证了桩间土、单桩及复合地基的承载性能。研究结果表明,振冲碎石桩对桩长范围的砂土具有明显的挤密效应,工程特性和场地的均匀性在处理后有了明显改善和提高,有效地消除了桩长范围内砂土的液化可能性。静载荷试验结果表明,振冲碎石桩复合地基承载力能达到设计要求;振冲碎石桩对砂土层下卧黏性土层的加固作用不明显,部分深度范围内土体强度降低;当地面以下10 m内不存在厚度大于5 m的软土夹层时,较薄的软土夹层状对挤密加固其余深度的砂土未产生明显影响,对地基承载力影响亦较小。     

超深静力触探试验在昆明巫家坝软土场地勘探中的应用

昆明巫家坝地处滇池流域,部分地区其第四系土层厚度超过百米,含有多层泥炭质土及软弱层,常规静力触探手段无法满足要求,严重制约昆明地区建筑基坑与基础设计。为解决这个问题,通过改进静力触探试验方法,对场地90 m深度内土层进行超深静力触探测试,结合室内土工实验结果,对比静探数据与钻孔数据,结果表明:(1)静探反映的地层信息与现场钻探获得的土层信息基本一致,且与周边类似项目数据吻合。通过分析数据发现:(2)地表10 m深度以内的地层,受以往工程活动影响,静力触探侧摩阻力较经验值偏大;(3)深度90 m以内地层的侧摩阻力随深度增加而增加;(4)泥炭质土与粉土常相伴出现,结合各类土层地质成因分析,此特征是滇池水位变化引起的。     

塔克拉玛干沙漠砂静力触探试验研究

在控制相对密度和含水量的条件下进行了系列室内大型槽和中型槽原位测试模拟试验及相关土工试验,取得了塔克拉玛干沙漠砂静力触探指标锥尖阻力qc与容许承载力pa、内摩擦角? 、相对密度Dr和变形模量E0.01的一系列有效数对,建立了qc- pa,qc-? ,qc-Dr,qc-E0.01等相关关系,并给出了适合在沙漠地区应用的数字化表格,为在沙漠地基勘察中推广应用静力触探技术积累了经验。     

旋压入土式静力触探机制研究

由于现有静力触探机械设备提供的动力有限,使得静力触探技术无法应用于较硬土层或较深土层中（应力较高）。保证探头顺利平稳地探入较硬土层,是触探技术应用于硬土层的前提条件。通过对旋压式触探时探头上的受力进行分析,推导了不考虑侧壁摩擦力的旋压式触探的总锥尖阻力和扭矩的理论模型,同时也推导了用旋压式触探测试成果计算锥土间摩擦系数的数学模型,并在室内旋压式触探仪上进行相应的试验,试验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且试验结果表明：对同一土体制成不同含水率、干重度的试样进行相同的探入速度和旋转速度下的旋压式触探,所得的扭矩与总锥尖阻力呈线性关系。根据数学模型计算的锥土间摩擦系数要比土体的内摩擦系数大得多,但两者具有较明显的一致性。结合土层的各向异性的特点、锥土间的摩阻力的存在等因素分析了旋压式触探方式能够降低总锥尖阻力的原因     

双桥静力触探法判别上海薄夹层粘土地基液化研究

通过对11项典型工程场地进行原位取土及双桥静力触探原位测试分析,重点研究了上海地区薄层粘性土（或粘质粉土）夹层对液化判别的影响,统计分析了锥尖阻力qc、摩阻比Rf与土层粘粒含量的相关关系,提出了完全依据双桥静力触探试验的地基液化判别方法,在工程应用中取得了显著经济效益。     

TJ-1模拟月壤承载特性的现场试验研究

采用TJ-1模拟月壤作为试验材料,通过静力触探、静载荷试验的对比分析,探讨适合月壤承载力计算的经验公式,以期为未来载人登月时宇航员和着陆器登陆可能涉及到有关月面承载能力的问题提供必要的参考。首先,使用近255 t TJ-1模拟月壤人工制备出13 m×12 m×1.2 m试验用地基,后在试验地基均匀布置6个静力触探测点和2个静载荷试验测点进行测试。针对太沙基承载力计算半经验公式以及规范和国内外学者提出的12个适合中密实砂土静力触探承载力计算的经验公式,对试验结果进行探讨。发现直接运用太沙基提出的半经验公式计算月壤承载力结果明显偏小,而由联合试验小组提出的经验公式 能够用来近似计算月壤地基承载力。计算结果表明,该经验公式在计算承载力时能够与静载荷试验值较好的吻合。     

沙漠砂抗剪强度指标与原位测试指标关系研究

为了在沙漠地基勘察中推广应用静力触探技术,在控制相对密度和含水量的条件下,进行了一系列室内大、中型槽原位测试模拟试验及相关土工试验,取得了塔克拉玛干沙漠砂静力触探指标 ,标准贯入试验锤击数 和抗剪强度指标 的一系列有效数对,并进行了线性回归,建立了 - 和N- 之间的相关关系,且论证了二者之间的协调性。给出的公式为沙漠油田地面工程勘察积累了经验。     

海洋静力触探在海上平台桩基承载力计算中的应用

静力触探探测具有原位性、连续性、高效性以及高分辨率的优点,利用海洋静力触探探测成果计算海上平台桩基承载力具有非常大的应用空间。以胜利油田埕岛海域某平台为例,使用ROSON100型海洋静力触探仪对平台各桩腿开展原位探测,同步进行钻探取样及室内土工参数测试。分别利用静力触探和钻探取样测试成果计算了平台桩基承载力,对比讨论了3种桩基承载力计算方法之间的异同。结果表明:3种方法对应的桩侧摩阻力随埋深变化整体趋势基本一致;基于一定区域工程经验,钻探规范法和静探间接法得到的桩端阻力、单桩极限承载力基本吻合,而静探直接法得到的桩端阻力和单桩极限承载力相较前两者明显偏大;考虑以粉砂作为持力层的前提下3种桩基极限承载力计算方法表现出较好的兼容性。研究成果可为海洋工程桩基承载力计算提供新的借鉴,具有一定科学意义和应用价值。     

Assessment of direct CPT and CPTU methods for predicting the ultimate bearing capacity of single piles

Twelve methods to determine axial pile capacity directly based on cone penetration test (CPT) and piezocone penetration test (CPTU) data are presented, compared and evaluated. Analyses and evaluation were conducted on three types of piles of different size and length. All the tested piles have failed at the end of static load test. Both the CPT methods and the CPTU methods were used to estimate the load bearing capacities of the investigated piles (Q_p). The static load test was performed to determine the measured load bearing capacities (Q_m). The pile capacities determined through different methods were compared with the measured values obtained from the static load tests. Two criteria were selected as bases of evaluation: the best fit line for Q_p versus Q_m and the arithmetic mean and standard deviation for the ratio Q_p/Q_m. Results of the analyses showed that the best methods for determining pile capacity are the two CPTU methods. Furthermore, the CPTU method is simple, easy to apply, and not influenced by the subjective judgements of operating staff. Therefore, it is quite suitable for the application in pile engineering practice.     

Numerical ANFIS-Based Formulation for Prediction of the Ultimate Axial Load Bearing Capacity of Piles Through CPT Data

This study explores the potential of adaptive neuro-fuzzy inference systems (ANFIS) for prediction of the ultimate axial load bearing capacity of piles (P_u) using cone penetration test (CPT) data. In this regard, a reliable previously published database composed of 108 datasets was selected to develop ANFIS models. The collected database contains information regarding pile geometry, material, installation, full-scale static pile load test and CPT results for each sample. Reviewing the literature, several common and uncommon variables have been considered for direct or indirect estimation of P_u based on static pile load test, cone penetration test data or other in situ or laboratory testing methods. In present study, the pile shaft and tip area, the average cone tip resistance along the embedded length of the pile, the average cone tip resistance over influence zone and the average sleeve friction along the embedded length of the pile which are obtained from CPT data are considered as independent input variables where the output variable is P_u for the ANFIS model development. Besides, a notable criticism about ANFIS as a prediction tool is that it does not provide practical prediction equations. To tackle this issue, the obtained optimal ANFIS model is represented as a tractable equation which can be used via spread sheet software or hand calculations to provide precise predictions of P_u with the calculated correlation coefficient of 0.96 between predicted and experimental values for all of the data in this study. Considering several criteria, it is represented that the proposed model is able to estimate the output with a high degree of accuracy as compared to those results obtained by some direct CPT-based methods in the literature. Furthermore, in order to assess the capability of the proposed model from geotechnical engineering viewpoints, sensitivity and parametric analyses are done.