珠江口海洋软土不排水抗剪强度及循环弱化特性试验研究

为了获得广东珠江口海洋软土的不排水抗剪强度,分别开展了不固结不排水剪切和固结不排水剪切三轴试验、无侧限抗压试验、现场取土离心机正常固结模型地基的T-bar静力贯入试验以及现场十字板剪切试验和静力触探试验（CPT）,并采用土力学经验公式进行计算,确定了珠江口海洋软土不排水抗剪强度沿深度的分布规律,并综合评价了各种方法的有效性。为了获得该区域软土的循环弱化规律,分别开展了循环动三轴试验、现场取土离心机正常固结模型地基的T-bar循环贯入试验和现场单桩水平循环加载试验,揭示了软土循环动模量比与循环次数之间的双对数线性关系,获得了3种试验条件下珠江口海洋软土的循环弱化因子。其研究结果可为该区域海洋建筑物设计提供直接依据,也可为其他类型工程提供借鉴。     

最优分段法在静探试验数据处理中的应用

在研究盾构法隧道施工对地层扰动影响的课题中，采用了静力触探仪进行原位测试，测定了盾构动态推进引起周围土体的比贯入阻力Ps值的变化。针对测试时间、范围、数量有限的特点，利用最优分段法对试验数据进行了聚类处理，分析结果表明该方法在地层受盾构施工扰动的一般规律认识上具有参考意义。     

海上静力触探简介

<正> 在我国,静力触探试验多用于陆地勘察,最近才用于海底勘察,国内外的实践证明,它可为海洋工程地质评价提供重要的第一手资料。本文主要将海上静力触探的设备状况和资料的整理分析方法作一简单介绍。一、设备及试验情况目前,我国海上静力触探采用荷兰辉固(Fugro)公司的怀森(Wison)静力触探仪。该设备的主要部件和技术性能指标在文献[1]中有介绍。     

不同重力场下静力触探试验离散元数值分析

采用离散元商业软件PFC2D对7种重力场下静力触探试验进行了对比分析试验,以研究高、低重力场下静力触探试验的异同点。数值试验结果表明：不同重力场下土体受静力触探贯入主要影响区域不同,低重力场下主要是上部土体受到影响,高重力场下主要是下部土体受到影响;归一化贯入阻力的最大值和稳定值、归一化球应力和偏应力的最大值均与重力加速度的倒数呈线性关系,均随重力加速度倒数的增加而增大;土体经历了明显的加载、卸载过程,重力加速度越小,加载、卸载现象越明显,同一重力加速度下上部土体加载、卸载程度大于下部土体。     

沙漠砂承载力室内综合性原位测试模拟试验研究

为更好地满足沙漠油田地面工程建设的需要 ,对沙漠砂采用平板振动器分层制样 ,进行了平板载荷、静力触探和标准贯入等一系列室内模拟试验。试验数据回归分析表明 :静力触探试验中 ,《TJ2 1- 77规范》与《JTJ2 40 - 97规范》等规范建议的承载力值偏小。标准贯入试验中 ,《GBJ7- 89规范》、《TJ7- 74规范》与《JTJ2 40 - 97规范》等规范砂土承载力推荐值与本文试验回归值相差较大 ,偏于保守 ,如将其用于沙漠地基勘查评价和基础设计中将造成很大浪费 ;现有一些规范在用SPT和CPT确定粉细砂承载力时存在矛盾 ,不够协调 ,因此不适用于沙漠地区 ,必须制定新的标准。     

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。     

初析静力触探判别液化对标准贯入试验的优越性

结合7个勘察场地的标准贯入和静力触探原位测试数据,应用数理统计原理和方法对二者进行比较分析,得出用静力触探试验判别地基土液化的均方差和变异系数等均优越于标准贯入试验。     

一种静力触探模型箱试验装置的研制及其试验研究

设计了一套静力触探模型箱试验装置,该装置可以在模型箱水平面内任意位置进行贯入试验,贯入速率在一定范围可控,贯入倾角可调节。将该装置用于TJ-1模拟月壤静力触探力学特性的研究,试验结果表明：地基表层模拟月壤发生刺入剪切破坏;贯入阻力随贯入深度的增加而增加;探杆周围同一深度处土体的水平土压力表现出轴对称特征,其值在探头靠近土压力盒过程中逐渐增大至最大值,后随探头远离土压力盒又逐渐减小至0,且不同深度土体水平土压力峰值随贯入深度增加而增大;贯入点正下方土体的垂直土压力随贯入深度的增加而增加,主要影响范围约为距探头200 mm处。基于以上试验研究,表明该模型箱的设计是合理的,且TJ-1模拟月壤力学特性的研究成果能够为将来涉及到TJ-1模拟月壤的航天试验提供必要的技术参考。     

深海浅表层沉积物不排水剪切强度的多探头原位测试系统及评价方法研究

海洋工程建设已步入深海,但与之匹配的浅表层沉积物不排水剪切强度原位测试技术尚不成熟。为此,本文开发了可用于评估深海浅表层沉积物土力学性质的多探头原位测试系统,包括锥形触探仪、球形贯入仪和十字板剪切仪,可实现对深海沉积物土力学性质的快速、准确和智能化评价。进一步,通过CEL大变形数值模拟和足尺土工模型试验确定锥形触探仪的锥尖阻力系数,基于离心模型试验给出球形贯入仪的贯入阻力系数,从而完善深海浅表层沉积物不排水剪切强度的评价方法;在此基础上,探讨3种特定仪器各自适合的强度测试区间。结果表明:对于深海浅表层沉积物不排水剪切强度的评估,锥形触探仪和球形贯入仪的阻力系数建议分别取值为9.5和11.1。     

饱和砂土液化判别方法的局限性及综合应用实例

对于饱和砂土液化判别,目前规范要求以标准贯入试验为主,以静力触探为辅,有经验地区可采用剪切波速测试,但就目前的每种判别方法都有一定的局限性。在实际工作中采用综合评价的方法,就能减少单一评价方法的局限性。综合应用标准贯入试验法、静力触探试验法和剪切波速测试法,并对各种判别方法的判别结果进一步分析,便可综合评价场地饱和砂土的液化趋势。实例表明,综合应用各种液化判别方法进行综合评价,提高了评价结果的准确性。     

双桥静力触探在尾矿坝勘查中的技术应用

静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土,作为一种轻便、快捷、高效的原位测试技术,在岩土工程勘察、检测等方面得到了广泛应用。目前由于各地对静力触探经验技术和数据积累的不同,在我国对静力触探试验结果褒贬不一。本文通过双桥静力触探在尾矿坝勘察中的具体应用,以及静力触探成果的具体分析与评价,体现了静力触探在尾矿坝勘察中的适用性和重要性。     

利用原位测试数据确定石家庄市天然地基土承载力

原位测试技术具有速度快、费用低、应用广泛的特点。本文利用这一特点，选取静力触探试验和轻便触探试验，采用线性回归分析法建立了比贯入阻力与地基承载力基本值、比贯入阻力与压缩模量、轻型触探指标与地基承载力基本值的相关关系，以便快速、准确地确定石家庄市区地基承载力基本值和标准值。     

合肥地区膨胀土地基承载力的分析探讨

通过对有关原人闰预测数据进行分析对比,基于载荷试验结果提出合肥地区膨胀土地基承载力与天然含水量及静力触探、标准贯入等测试指标之间的相互关系。     

ND-CPT测量非均质地层密度剖面的研究

同位素密度静力触探仪（ND-CPT）是一种把同位素密度仪并入到静力触探仪的探头中,同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的新型原位测试仪器。根据ND-CPT测量的密度为 射线源和检测器之间回转椭球体内土体的平均密度 的原理,首先建立了可以计算回转椭球体内土体的平均密度 的后向散射模型和平均值模型,然后调查了ND-CPT贯入各种非均质地层时的测量密度 剖面与实际密度 剖面的区别,结果表明在地层分界处附近的测量密度 与实际密度 有较大差别,最后对ND-CPT在实际工程中测量的有明海底泥的测量密度 剖面进行了理解,得到了海底泥的实际密度 剖面。研究结果可为利用ND-CPT准确划分地层提供依据。     

静力触探双桥探头成果预估饱和砂土液化势

原位试验方法判定饱和砂土液化势,最为常用的方法是标准贯入试验,由于标贯方法和设备的限制,所得成果离散性很大,其可靠程度常常取决于试验的质量。静力触探试验相对说来比较稳定,这是大量现场勘测资料早就证明了的,因此不少单位正在利用静力触探的资料评价砂土液化,铁道部系统已经将有关经验列入了规程,可惜的是,由于国内一般习惯于采用带有7cm摩擦筒的单用探头,大部分资料都是以此为根据,单桥贯入阻力p_s与双桥锥尖     

基于现场试验的闭口静压管桩贯入层状地基桩端阻力研究

在以粉土与粉质黏土为主的层状土地基中,利用桩端装有全截面压力传感器的试验桩,连续高密度采集贯入全过程中的桩端阻力。根据多个贯入行程的桩端阻力曲线,明确了桩端阻力初始贯入土层的变化阶段及连续贯入同一土层的变化阶段,分为线性陡增段、非线性缓增段、平台段、非线性缓降段、线性陡降段;桩端连续贯入穿越多个土层界面时桩端阻力的变化阶段与初始贯入土层相比缺少线性陡增段;连续贯入时,前一行程的陡降初始值与后一行程的陡升终值较为接近,该值能够体现土体弹性压缩的极限,并可以通过土层静力触探Qc平均值进行推算,作为桩基设计依据;对同一土层的多次贯入,最大桩端阻力发生在该土层的初始贯入阶段。沉桩过程中的桩端阻力曲线与静力触探Qc曲线有相似性。分析发现,层状土中每层的最大桩端阻力与静力触探Qc平均值及标准贯入平均击数呈线性关系;稳态的残余桩端阻力与静力触探Qc值及标准贯入平均击数呈线性关系。提出了弹性极限桩端阻力、极限桩端阻力及残余桩端阻力拟合公式,其中极限桩端阻力拟合公式较经验参数法、静力触探法、极限平衡理论有较高的准确度。     

软土中T型触探仪贯入阻力的数值模拟

T型触探仪近年来在国外的海洋软土地基原位测试中得到了广泛应用,但贯入速率、地基土强度的各向异性与渐进软化等因素对于贯入阻力的影响没有得到系统的研究。在大型有限元软件ABAQUS平台上进行二次开发,针对基于Tresca屈服准则的理想弹塑性模型进行了相应改进,使之可以比较合理地反映上述因素的影响,进而对软土中T型触探仪的贯入机制进行了比较系统的数值分析。计算结果表明,贯入速率、地基土强度的各向异性与强度软化效应对于T型触探仪的贯入阻力系数影响较大。通过与有关极限分析上限解的对比分析,在一定程度上验证了有限元分析结果的合理性。     

较硬地层中旋进触探技术应用可行性研究

为了突破由于静力触探机械动力不足而使触探技术无法应用到较硬土层或软岩的限制,对墙体砌块试样用角片式探头在室内旋进式触探仪上进行不同探入速度和旋转速度控制条件下的试验,以模拟较硬地层的旋进式触探试验。测试所得的轴向压力和扭矩值随探入深度的变化可分成3个阶段：初探段、上升段和平稳段。对试验结果进行比较分析,证实了将圆锥探头单纯地压入岩土体的方式,改变为具有切削功能的探头,被旋转压入岩土体的探入方式能在现有机械设备的探入动力条件下实现探头在较硬土层及软岩中探入。从理论和室内试验两方面验证了探入方式的改变是确保探头在坚硬黄土、冻土及软岩地区顺利平衡地探测的有效措施。     

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。     

基于动力触探钙质砂物理性质指标评价研究

钙质砂通常是指碳酸钙含量大于50%的沉积物,与普通石英砂相比,其具有特殊的物理力学性质。圆锥动力触探试验是一种常用的土工原位测试方法,目前有关动力触探贯入指标与土体物理力学性质之间关系的研究多集中于黏土和普通石英砂,针对钙质砂的相关成果较少。有鉴于钙质砂的特殊性质,现有的评价方法是否适用于钙质砂存在较大的争议。为解决这一问题,本次研究在总结前人研究成果的基础上,通过现场轻型动力触探试验,对其贯入指标与钙质砂平均粒径、各类密度和密实度之间的关系进行了探讨,采用数据拟合的方法建立了动力触探贯入指标与相应物理指标之间的表达式。残差分析显示,这些公式具有一定的精度,相应的研究成果可为相关规范的修订以及实际工程的设计与施工提供参考。