利用旁压试验参数确定地基土承载力和模量

本文通过对工程勘察工作中所做的一些旁压试验与载荷试验资料进行对比分析，总结出利用旁压试验参数来确定地基土承载力和模量的方法。     

地基承载力确定的一种方法

根据三轴和直剪试验的特点并以Mohr强度理论为基础建立了Mohr包线的曲线形式。基于弹性理论导出了条形地基在均布荷载作用下塑性区方程,根据方程可以确定临塑荷载及塑性区的范围。与基于直线型Mohr-Coulomb准则建立起来的塑性区方程相比,该方程能反映土体抗剪强度增长随正应力增加逐渐趋缓的特点。算例分析表明：按两种方法计算得出的临塑荷载相差不大,塑性区连成一片时的荷载也基本一致;两种方法得出的塑性区的形状极为相似;随荷载增加,塑性区向下发展的速度比按传统方法得出的结果稍慢。     

改进模拟退火法在估计河流水质参数中的应用

将模拟退火法应用于求解分析河流水团示踪试验数据，确定河流水质参数的函数优化问题。针对标准SA算法收敛速度缓慢的弱点，采取了增加附加约束条件、设置内阈值提前降温和增加记忆功能等综合措施对算法进行了改进。算例表明，综合改进措施能够明显地提高算法收敛速度，并可以得到满意的参数计算结果。计算结果也表明，内循环次数不会对外循环次数产生明显的影响。由于算法对目标函数没有附加要求，而且算法的收敛性与待估参数的初值无关，因此，改进SA算法在分析河流水质试验数据、确定水质参数方面．将会具有非常广的应用范围。     

确定摩擦桩承载力的一种动测法

本文在分析单桩的承载能力取决于桩身条件、桩周岩土介质的力学参数和受载的作用时间的基础上,探讨了单桩的动力和静力的承载机制。提出一种考虑桩周岩土介质动、静力学强度指标和加载速率的动测法,用它来确定摩擦桩的极限承载力。动测与静压试桩对比和工程应用表明,该法简便有效。     

微分法确定含水层参数的改进

微分图解法确定含水层参数时,忽略了井损所产生的影响。本文就此法的改进进行了探讨,改进后的微分法考虑了过滤器的阻力及三维流的作用,即井损的影响。得出的参数值准确且与实际情况相吻合,使微分法确定含水层参数的方法得到了完善。     

改进的双参数层状地基模型

文克尔地基模型广泛应用于弹性地基梁、板的设计计算,但由于该模型过于简化,不能正确反映地基土的工程性质。为此,提出了一种改进的双参数层状地基模型。该模型是Vlazov模型的延伸和发展,由一系列的弹性层组成,对每一层的应力应变分布做了一定的假设。通过积分变换的方法,可以求出该模型每一层表面位移与力的关系,进而形成层刚度矩阵。按照有限元法的原理,将每一层的刚度矩阵凝聚成总体刚度矩阵求解,与Vlazov模型计算结果的比较,证明该方法是正确的,还得到了荷载作用于层状地基模型内部的解,为双参数层状地基模型用于桩基分析打下了理论基础。     

利用测井法确定水文地质参数的探讨

目前水文地质测井资料主要用于确定含水层和隔水层的厚度、位置以及划分地层,指导成井,利用率较低。若能利用测井资料计算水文地质参数,就大大地提高了其利用率,达到事半功倍的效果。下面就我队对测井资料的综合研究程度做一些探讨。     

一种长期观测资料确定弱透水层参数的方法

弱透水层是含水层系统的重要组成部分,要准确计算弱透水层释水量和变形量需事先确定弱透水层的渗透系数和贮水率值。基于一维含水层系统概念模型,在相邻含水层降深随时间线性增大的边界条件下,推得了无量纲形式的弱透水层降深解析解,分析了弱透水层中滞后降深消散规律。根据水量均衡方程得到了弱透水层累计压缩变形量随时间变化的标准曲线,并提出了一种配线法用以确定弱透水层的渗透系数和贮水率,该配线法能够反映弱透水层释水变形过程的滞后性。以上海含水层系统为例,运用配线法确定了f_(10-7)分层标处第2弱透水层的渗透系数为4.26×10~(-10)m/s,贮水率为2.22×10~(-4)m~(-1)。对于具有长序列变形和水位观测资料的含水层系统,该方法具有一定的适用性。     

红黏土地基承载力和变形参数的空间分布特征分析

为了获得红黏土地基承载力和变形参数在横向和垂向上的定量数据及分析它们的变化规律,选取厦门至成都高速公路湖南省郴州段典型横纵断面上的红黏土地层作为试验点,采用平板载荷试验、旁压试验等技术手段进行了原位测试。试验结果表明：红黏土地基承载力和变形模量在横向较小的范围内呈现较大幅度的变化,在垂向上则呈现先增大再减小的变化趋势,与红黏土赋存厚度、地形地貌、含水率等相关;旁压试验所测得的承载力特征值和平板载荷试验测得的承载力特征值之间存在一定的差异性;旁压模量与变形模量可以通过结构性系数联系起来,所得的结构性系数与Menard根据大量黏土试验资料对比所得到的结论较为一致。     

一种求解动应力的新方法

本文利用地震波的耗损能量等于土体产生的变形能这一原理,对动应力进行了初步的研究,采用Voigt粘弹性模型,应用能量分析法,提出了一个求解动应力的简化公式.通过对比分析1976年唐山地震实例,表明文中提出的动应力公式比较简单实用,其计算结果合理,便于工程推广和应用.     

Long-term dynamic bearing capacity of shallow foundations on a contractive cohesive soil

The calculation of the long-term dynamic bearing capacity arises from the need to consider the generation of maximum pore-water pressure developed from a cyclic load. Under suitable conditions, a long-term equilibrium situation would be reached, when pore-water pressures stabilized. However, excess pore-water pressure generation can lead to cyclic softening. Consequently, it is necessary to define both the cohesion and the internal friction angle to calculate the dynamic bearing capacity of a foundation in the long term, being necessary to incorporate the influence of the self-weight of soil and therefore the width of the foundation. The present work is based on an analysis of the results of cyclic simple shear tests on soil samples from the port of El Prat in Barcelona. From these experimental data, a pore-water pressure generation formulation was obtained that was implemented in FLAC2D finite difference software. A methodology was developed for the calculation of the maximum cyclic load that a footing can resist before the occurrence of the cyclic softening. The type of soil studied is a contractive cohesive soil, which generates positive pore-water pressures. As a numerical result, design charts have been developed for long-term dynamic bearing capacity calculation and the charts were validated with the application of a real case study.

     

强夯法加固地基的多重耦合分析

强夯法加固地基的机理非常复杂,影响因素众多,且涉及到多重耦合现象。笔者综合考虑地基士的流、固、动力耦合和地基与夯锤接触表面的动力耦合情况,给出了基于三维有限单元法的计算方法和迭代格式,并对一具体算例进行了耦合数值分析,总结了地基位移、应力及接触反力等在强夯作用时间内的变化规律和在空间上的分布特征。经与实际工程资料对比,结果令人满意。说明所建立的耦合方法可用于强夯加固法求解,并提出了适宜动力分析的有效方法,可应用于其它同类问题的分析计算中。     

动力参数法桩基检测技术的探讨及改进

在分析传统动力学参数法桩基检测技术存在问题的基础上,提出了用不同质量的锤,多次锤击桩顶的锤桩碰撞方法,解决了传统动力参数法测试仪器的读数误差,以及利用地质土工资料求桩土参振折合质量的不便.并针对传统动力参数法在桩基检测过程中,未考虑桩顶露头高度对单桩承载力的影响这一问题,从一维杆件中的应力波传播方程出发,利用分离变量法,推导出桩顶露头高度对单桩承载力的影响关系式.     

表面波法确定卵石土地基承载力模型研究

利用统计学的原理,对卵石土地基动力触探击数和剪切波速的关系进行了研究,推导了它们之间的二次多项式、幂函数和指数函数回归方程。通过对比研究发现,二者之间具有良好的指数函数相关关系。为了验证该指数函数回归模型的可行性,选择了相似场地进行面波检测试验,试验结果与勘探结果完全吻合。研究结果表明,应用表面波法不但可以进行卵石土地基分层,而且还可以定量地评价其地基承载力。     

柔性和刚性浅基础的地基承载能力分析

为了研究刚性和柔性加载面下地基的破坏机制和极限承载力,着重对比分析了不考虑土体自重条件下柔性基础、基底完全光滑或完全粗糙的刚性基础的地基,采用关联流动的Mohr-Coulomb内切圆屈服准则,通过增量加载的有限元方法,全程模拟了地基由初始的线弹性状态逐渐过渡到塑性流动的极限破坏状态的过程。通过对这3种基础类型下地基的计算结果的对比分析,并结合国内外模型试验成果,得到如下结论：柔性和刚性浅基础地基在不考虑土体自重的条件下有相近的地基极限承载力,但基底水平面上竖向应力和位移的发展规律、临塑荷载及滑动面有着明显的区别。     

水平成层场地动剪应变与震动速度关系解析

以SHAKE2000为代表的频域等效线性化是目前主流的土层地震动计算方法。由于该方法在软土场地计算结果严重不合理,其改进方法成为目前研究热点,主要采用频率相关法,但一直没有取得实效。对频率相关法中土体动剪应变和震动速度成恒定比例关系的基本假定进行研究,从波动方程推导出了均匀全空间单向行波、单一均匀半无限场地、成层场地等3种典型场地中土体剪应变与震动速度关系的精确解答,通过数值试验研究了这一假定的合理性与偏差程度。结果表明：动剪应变和震动速度成恒定比例关系这一假定只有在无边界均匀介质单向行波情形下才成立,对于实际成层土场地,动剪应变与震动速度关系强烈依赖于波的频率和观察点的位置,如果在土层地震反应分析中忽略反射波而采用单向行波恒定比例假定将会使计算结果产生显著偏差;动剪应变与震动速度成恒定比例关系的假定导致的偏差达4个量级,即使对于单一均匀半无限空间模型偏差也十分显著;对实际土层地震动的求解,该假定在理论上定性错误,定量上偏差不可接受,必须放弃而另寻其他途径。     

基于实测动刚度的桥桩承载能力评估研究

提出了适用于批量评估分析的、基于实测动刚度的桥桩承载能力评估方法。结合某公路特大桥大批量桥墩基础评估加固工程,利用瞬态机械阻抗法对680根桥桩进行动测。通过基桩低应变完整性辅助测试及动刚度统计分析,推算了桥桩承载能力并给出加固建议。研究表明,对于桩身完整的桥桩,动刚度与承载能力在统计上具有明显的正相关关系;对于承受相近设计荷载的桥桩,测桩样本较大时动刚度值对桥桩完整性评估具有较好可信度。通过抽样取芯分析,验证了提出的桥桩承载能力评估方法具备较好的可靠性。     

试论粉喷桩地基承载力计算

本文就粉喷桩在地其中的作用进行了分析,求得复合地基与群桩效应间的关系和一些有益的结论,并对粉喷桩的最佳尺度及负摩擦等问题提出了建议。     

考虑地基土自重影响的地基承载力系数

由于地基材料的非线性,采用传统的叠加法计算地基承载力会带来误差。基于无重土地基破坏模式的承载力系数不适用于考虑地基土重的情况,这是采用叠加法计算地基承载力会产生误差的主要原因。基于滑移线法,分析了由叠加法所带来误差的变化规律,并计算了能有效减小或完全消除该误差的承载力系数。研究表明：采用传统的叠加法计算得出的地基承载力是偏低的,且误差随地基土内摩擦角的增加而增加,随黏聚力的增加而减小。采用考虑土重影响的承载力系数计算地基承载力,能有效减小或完全消除叠加法所带来的误差。