孔隙直径法判别无黏性粗粒土渗透变形类型适宜性统计分析研究

为验证孔隙直径法对于各类无黏性粗粒土渗透变形类型判别的适宜性,采用试验验证的方法,对收集的27个工程、145个试样的渗透变形试验结果进行分类统计分析研究。结果表明：（1）连续级配碎砾石与试验结果符合率最高为80.0;（2）不连续级配碎砾石与试验结果符合率较低,为55.0;（3）不同类型砂与试验结果符合率最低,仅为22.0。由此可见,孔隙直径法可较好地适用于连续级配碎砾石渗透变形类型的判别,但对于不连续级配碎砾石和不同类型砂土,则适宜性较差。     

细粒含量Pc＜25％渗透变形类型为非管涌碎砾石的颗粒级配特征及判别方法

细粒含量判别法是无黏性粗粒土渗透变形类型主要判别方法,但细粒含量Pc25%渗透变形类型为流土和过渡的碎砾石,其渗透变形类型不符合细粒含量判别准则.通过对46个工程310个试样(其中Pc25%的试样数214个),渗透变形试验结果统计分析发现,该类土虽然仅占同级配段(Pc25%)比例为6.1%,但其颗粒级配曲线均具有独特特征,即各粒径级颗粒含量均较均匀,即Cu均大于5,Cc多数为1.0~3.0之间,即该类土大多数为优良级配,进一步分析发现其D15/d85之比均小于等于5,进而提出用D15/d85≤5作为判别该类土的方法.     

碎砾石和砂渗透变形类型差异性研究

无黏性土包括各类砂、砂砾石料和石渣,但其渗透变形试验结果表明,不均匀系数判别法和级配曲线斜率判别法却不是无黏性土渗透变形类型通用判别法,甚至会出现条件相同,但砂和碎砾石判别结果却截然相反的结果。进一步研究结果表明,产生这种结果的根本原因是其细粒含量差异较大引起的。故运用不均匀系数和级配曲线斜率判别无黏性土渗透变形类型时,应结合试样细粒含量大小进行,或将碎砾石和砂分开区别进行研究。     

细粒含量Pc35%渗透变形类型为管涌碎砾石的颗粒级配特征及判别方法

细粒含量判别法是无黏性粗粒土渗透变形类型主要判别方法,但细粒含量Pc35%渗透变形类型为管涌的碎砾石,其渗透变形类型不符合细粒含量判别准则。通过对46个工程310个试样（其中细粒含量Pc35%试样35个）的渗透变形试验结果统计分析,结果表明,其颗粒级配曲线具有独特特征,即级配曲线两端段斜率较陡,中间段斜率较缓,有高达87.5%试样颗粒级配为不良级配。进一步分析发现其D15/d85均大于5,即其渗透变形试验结果与反滤设计准则是一致的。进而提出用反滤设计准则D15/d855作为判别该类土的方法,以此作为细粒含量判别法的有益补充。     

基于H/F判别法的连续级配碎砾石渗透变形类型统计分析

为验证H/F判别法对于连续级配碎砾石渗透变形类型判别的适宜性,采用试验验证的方法,对收集的28个工程、92个试样的渗透变形试验结果进行统计分析研究。结果表明：连续级配碎砾石的渗透变形类型采用H/F判别法判别结果与试验结果符合率达87.0。由此可见,H/F判别法可较好的适用于连续级配碎砾石。     

砂土渗透变形类型统计分析研究

土的渗透变形类型判别是渗透稳定性评价的基础。目前对碎砾石和黏性土的渗透变形类型看法是一致的,但对砂土的渗透变形类型看法尚不一致,且专门研究较少。为进一步研究砂土的渗透变形类型,收集了12个工程131个不同类型砂土试样,对其渗透变形试验结果进行统计分析,结果表明：各类砂土渗透变形类型均为流土。进一步理论分析也表明,砂土的渗透变形类型也应为流土。     

不均匀土体位移引起地下管线弯曲变形研究

隧道开挖和管线置换引起的应力变化将不可避免地导致土体位移,进而对上覆既有管线产生诸多的不利影响。国内外学者对管-土相互作用开展了大量的研究,但用于预估隧道开挖和管线置换引起既有管线弯曲变形的简单并且有效的设计图表尚未提出。采用ABAQUS商业软件,对隧道-土-管线、管线置换-土-管线间的相互作用开展系统的有限元仿真模拟。通过采用管线不同运动方向下的等效管-土相对刚度,提出了隧道开挖和管线置换引起的管线弯曲变形的设计图表,并采用现场实测数据和离心模型试验结果验证此设计图表的合理性。设计图表中的管线最大弯曲曲率与土体最大曲率的比值和管-土相对刚度具有非常好的相关性。工程师一旦得到隧道开挖或管线置换引起的土体位移、管线尺寸、管线参数和土体参数,此设计图表可用来预测隧道开挖或管线置换引起既有管线的最大弯曲曲率。