土钉与复合土钉支护结构数值模拟对比分析

近几年来,复合土钉支护结构广泛应用于深基坑支护中。本文对一工程实例用SnEpFem土钉墙有限元数值分析软件,对土钉和预应力锚杆+土钉、微型桩+土钉、微型桩+预应力锚杆+土钉3种复合土钉支护结构的工作机制进行数值模拟,对比分析4种支护结构的坡面水平位移、坡顶沉降和沉降范围、坑底隆起、张拉区和塑性区范围等特点,发现:(1)与单纯土钉支护相比,复合土钉支护可以有效控制边坡变形,缩小边坡张拉区和塑性区范围,对提高边坡的稳定有利。(2)设置微型桩对坡面水平位移的控制比施加预应力的效果更好。(3)设置微型桩可以有效控制坡顶沉降,而施加预应力对坡顶沉降的影响很小。(4)4种支护结构对坑底隆起的影响趋势是一致的,量值变化很小。经过对比分析,在这一工程地质和水文地质条件下,最可靠的复合土钉支护结构是微型桩+预应力锚杆+土钉支护结构,该支护结构的变形、沉降以及张拉区和塑性区范围都是最小的,是最优的设计结构。     

考虑非饱和粘性土含水量变化的地铁隧道围岩土体稳定性分析

含水量是非饱和土力学性质的重要控制因素,非饱和粘性土是北京地铁苏州街车站隧道的主要围岩土体类型,应用钻孔取样的方法取得隧道周边区域内的土体系统样本,通过三轴试验和含水量测试建立了非饱和粘性土围岩的变形和强度参数与含水量的相关性,进而明确了该工程场地非饱和粘性土的主要参数与含水量的关系,以此为基础确定了工程场地不同区域的土体力学参数,通过有限元数值分析方法研究了施工过程中的围岩土体稳定性与地表沉降量,明确了考虑土体含水量变化条件下的隧道开挖施工过程中的围岩土体稳定性状况。     

贵州荔波县耕地土壤质量地球化学等级划分及其分布特征

为了快速高效地获取高精度的三维模型,本文提出了一种基于倾斜摄影测量的三维建模方法。经过测量数据预处理,利用Context Capture 进行空三计算、密集影像匹配、纹理映射,实现三维模型的构建,并对三维模型的质量进行检查,同时优化模型,最后采用15个检查点进行精度评价。结果表明：模型成果可以满足相关的规范要求,该方法可以满足大面积区域的三维模型高效构建的需求。     

乌蒙山区毕节市耕地土壤养分丰缺评价及其变化趋势

碱浸脱硅处理高硅铝土矿时,会产生大量的含硅碱液,要实现其循环利用,需对含硅碱液进行脱硅。本文分别以初始硅渣、焙烧硅渣、硅渣与石灰混合为脱硅剂,对比考查含硅碱液的脱硅效果,并分析脱硅机理。结果表明,当添加25g/L的初始硅渣时,脱硅率仅为47.96%;将硅渣在600℃焙烧后,脱硅率提升至66.67%。焙烧后的硅渣明显提升了脱硅活性,当混合添加25g/L焙烧硅渣和钙硅比为1的CaO,脱硅率达到93%,主要是硅渣作为异相成核的晶核 ,在脱硅过程中的晶体生长以及CaO的协同脱硅作用,混合添加焙烧渣和CaO的高脱硅能力为氧化铝工业生产提供了再循环脱硅剂,并为含硅碱液的循环利用提供了可能性。     

贵州省镇宁县耕地土壤地球化学背景值研究

贵州西部茅口组石灰岩地层广泛分布,岩溶发育强烈。通过收集资料、野外地质调查、试验和钻探等手段,运用统计学方法,对贵州西部茅口组岩溶发育特征进行了分析与探讨。分析结果表明岩溶发育在平面上和垂向上都具有不均匀性。平面上呈现研究区中部的六盘水区域岩溶发育十分强烈,西部的威宁地区发育相对较弱的规律;垂向上呈现随着茅口组灰岩埋深的增大,岩溶发育程度先增强后减弱的规律。该研究结果对今后贵州西部岩溶区重大工程建设、岩溶灾害的治理及岩溶地质环境的保护具有一定的指导作用和参考价值。     

Analytical and centrifuge studies of pile groups in liquefiable soil before and after site remediation

The objectives of this paper are to show practically: (1) the validation of a proposed three-dimensional effective stress analysis for the pile foundations, and (2) the effectiveness of remedial deposits on pile stresses under liquefaction by making comparisons between the results of centrifuge tests and those of the proposed analysis. Two foundation models supported by end-bending piles were studied with improved and unimproved deposits. There exists a good consistency between the numerical and experimental results for excess pore water-pressure ratios ranging from 0 to about 0·9. From the numerical results, the bending moment at the pile top with the improved deposit is about 50 per cent lower than that with the unimproved deposit. However, it was found that the smaller the bending moment develops in the pile with the improved deposit, the larger the compressive and/or tensional axial stresses in the pile. This is due to the predominant excitation of rocking vibration of the foundation. From the analytical and experimental results, it has been found that the remedial method can be a variable means to protect piles from soil liquefaction hazards. However, both axial stress and bending moment produced in piles should be considered in assessing the liquefied seismic capacity of group pile-foundation–structural systems with improved soil deposits. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

Fundamental yet simplified model for liquefaction instability

A fundamental procedure is proposed for the identification of liquefaction in saturated soils based on the instability in the material's microstructure. The disturbed state concept (DSC) provides a unified constitutive model for the characterization of entire stress–strain behaviour under cyclic loading, and the values of disturbance at threshold states in the deforming microstructure provides the basis for the identification of liquefaction. The procedure is verified with respect to laboratory behaviour of two sands, saturated Ottawa and Reid Bedford. A mathematical analysis of the DSC constitutive matrix is also performed. Procedures for the application of the DSC for simplified analysis and design, and in finite element procedures are presented. It is believed that the proposed model can provide a fundamental yet simplified procedure for liquefaction analysis, and as a result, it is considered to be an improvement over the available empirical and energy-based procedures. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

美国ASTM规范下标贯成果在尼罗河地质勘察中的应用

标准贯入试验是现场测定土体工程性质的重要原位试验,是现场快速判定土体密实度的重要依据,具有及时、可靠、经济等特点,在地质勘察中被广泛的应用。本文通过介绍标准贯入试验的基本原理和设备,比较了英国规范、美国ASTM规范和我国岩土工程勘察规范之间标准贯入试验的差异,介绍了标准贯入试验所适用的经验公式,结合在美国ASTM规范指导下具体的工程实践结果,应用标准贯入试验的结果分析了苏丹国尼罗河Dagash流域内的土体工程性质,对比钻探所得土样和袖珍贯入测力计试验结果,验证了标贯结果的正确性。     

浅谈地质调查所土壤研究室——纪念地质调查所土壤研究室成立90周年

经过对地质调查所土壤研究室的成立、取得的成果研究,阐述我国土壤研究发端、在土壤研究室存世较短时间内取得卓著业绩以及探索学科交叉研究领域,这些经历和成绩为后世留下了宝贵财富,而且,所体现的精神已成为地质文化优秀基因,激励着地质人在新时代地质事业中服务国民经济和民生发挥积极作用。     

2018年5月28日中国吉林松原M5.7级地震引起的液化构造*

2018年5月28日,吉林松原市宁江区毛都站镇牙木吐村发生M5.7级地震(45°16'12″N,124°42'35″E),震源深度13 km,震中位于郯庐断裂带西北侧的扶余/松原—肇东断裂带、第二松花江断裂带和扶余北断裂带交汇处。地震诱发震中距3 km范围内普遍的液化和地表裂缝,给当地居民带来严重灾害。可见液化构造以砂火山为主,其次为液化砂堆、液化砂脉和液化砂席等。液化砂火山又可分为有火山口型砂火山、无火山口型砂火山和无砂型(水)火山。地震液化伴生软沉积物变形构造有变形层理、负载构造和火焰构造、滑塌褶皱、碟状构造和包卷层理等。地震诱发液化砂火山形成过程包括液化层内超孔隙流体压力形成、上覆低渗透层破裂和水、砂喷出地表后砂涌3个阶段。液化和流化砂体在上涌过程中会注入低渗透黏土层形成各种形态的砂脉、砂席和多种类型的变形构造。垂向上地震液化结构可划分为底部松散可液化层、下部液化变形层、上部液化变形层和地表砂火山4层结构。液化层埋深2~5 m,液化层厚度2 m。松原M5.7级地震发震机制为NE-SW(35°~215°)方向挤压应力使断层活跃,推测扶余/松原—肇东断裂是主要的发震断层。松原地震液化构造研究为现代地震活动区和灾害易发区预测提供依据,为地震引发的现代软沉积物变形构造研究提供丰富的素材,兼具将今论古意义,为揭示本世纪以来郯庐断裂带北段进入了一个强断裂和地震活跃阶段提供了最新的实际资料。