土工格室加筋垫层路堤破坏模式和稳定性评价

采用土工格室加筋垫层提高软土地基上填方路堤的稳定性已得到认可,但其破坏模式和稳定性分析方法仍未取得共识。作者通过室内物理模拟试验,识别软土地基上无筋垫层路堤、土工格栅加筋垫层路堤和土工格室加筋垫层路堤的失效模式,并在此基础上探讨土工格室加筋垫层路堤的稳定性和临界填筑高度分析方法。研究结果表明:软土地基上无筋垫层路堤和土工格栅加筋垫层路堤发生穿过垫层的圆弧滑动破坏;土工格室加筋垫层路堤呈整体破坏模式,滑动面虽呈似圆弧状但未穿过加筋垫层,破裂面在软土地基中形成和发展,而且位置更深。在识别破坏模式的基础上,通过土工格室加筋垫层的工作机理分析,提出了软土地基上土工格室加筋垫层路堤稳定性和临界填筑高度分析方法。     

预应力管桩在郑州东区某软土基坑中的应用

郑州东区软土基坑的支护型式较多，但采用预应力管桩作为支护体在郑州尚属首次。介绍了这种支护体的设计、施工与监测，提出在郑州东区5～6m软土基坑中采用预应力管桩作为支护体是可行的，在距离邻近建筑物较近时采用预应力管桩作支护体比采用传统的桩锚支护体具有明显的经济优势，具有节省工期、成本明显较低、不污染环境的优点。     

原土环境下水泥土强度衰减过程室内试验研究

在水土耦合的室内原土环境中,通过微型贯入、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析、X射线衍射(XRD)、离子含量及pH值测试等多种试验手段,研究滨海相软土场地形成的水泥土强度的分布规律及其衰减过程,并阐明水泥土劣化层和未劣化层的发展规律。结果表明:水泥土劣化深度随养护时间的增长和水泥掺入比的减小不断增大,至360d时最大劣化深度达到11.9mm,明显大于同龄期海水环境中养护的水泥土的劣化深度;与未劣化层相比,劣化层的孔径增大,孔隙增多,水泥水化产物减少;经原土养护相同时间,水泥土中pH值及主要离子含量分布规律与室内海水环境中的水泥土相似,其中pH值和Ca^2+含量随着试样深度的增大而增大,而Mg^2+、SO4^2-、Cl^-含量随试样深度的增大而减小;水泥土中Ca^2+含量沿试样深度方向的分布规律与强度变化规律相似。在原土条件下,水泥土中Ca的溶出更加显著,导致后期水泥土强度衰减加剧。原土中水泥土强度衰减过程与海水中相同。     

海相沉积软土地区人工冻土强度特性试验研究

人工冻土的物理力学指标是地铁隧道工程冻结壁设计参数和开挖的依据。通过对宁波轨道交通一号线联络通道②～⑤海相沉积软土地层人工冻土的室内单轴抗压强度和抗剪强度试验,获得了冻结前后②～⑤土层的比热容、导热系数、内摩擦角和粘聚力的对比结果以及不同温度条件下冻土的极限抗压强度、弹性模量和泊松比结果。试验结果表明:②～⑤土层人工冻结土的物理力学指标较原状土有很大的提高,人工冻土极限抗压强度、弹性模量随温度的降低而增大,近似呈线性关系。各土层泊松比、温度的变化对冻土泊松比影响较小,随温度的降低有一定的减小。在-10℃条件下,冻结前淤泥质土、粘土层的内摩擦角和粘聚力有了大幅的提高,而③1砂土层的内摩擦角增幅较小。     

不同取样方法下饱和软土物理力学性状对比试验分析

不同取样方法获得的同一饱和软土的物理力学指标存在一定的差异。以软土地区轨道交通岩土工程勘察项目为依托,采用岩芯管包样、厚壁取土器、敞口薄壁取土器等3种取样方法,对采取的软土土样开展室内对比试验。基于室内试验成果,从物理力学性质角度对比分析了3种取样方法下同一指标之间的规律性及差异性;在对试验成果综合分析的基础上,结合不同取样方法下饱和软土结构组成变化,对指标差异性的内在机理进行相关分析。结果表明:包样和厚壁样的物理性质指标基本一致,抗剪强度指标高于薄壁样2.1%~20.3%;与薄壁样相比,包样和厚壁样的含水量、孔隙比有所降低,降低幅度均为10%左右,密度有小幅度增大,幅度约为3%,抗剪强度指标有所提高,提高幅度6.9%~68.3%;取样方法引发饱和软土固、液组成成分的所占比例的变化是导致其物理力学性质指标产生差异的根本原因。     

水利工程施工中软土地基处理方法探讨

水利工程建设过程中软土地基的处理关系到施工质量,本文对水利工程施工中软土地基处理中的存在的问题及处理方式进行探讨,认为在施工前应充分了解软土地基的分布及承载特点,结合实际开展施工,针对软土地基含水量高、强度低的特点,通过合理使用换填技术、排水固结和化学固结技术等手段,增强软土地基承载力,促进水利工程的合理建设。     

软土矩形地铁隧道地震反应特性分析

为研究在不同类型的软土地层条件下地铁隧道的地震反应特性,本文选用El-Centro波作为隧道基岩处水平输入的地震波,利用大型有限元软件ANSYS分析上海矩形地铁隧道在三种典型场地中的地震反应特性,获得了矩形隧道在三种场地中的地震反应规律,结果表明:处于软土地层中的矩形地铁隧道,应力的抗震薄弱位置在衬砌形状突变处,水平位移的抗震薄弱位置在隧道顶部,水平加速度的抗震薄弱位置在隧道底部,设计时应加强薄弱部位的抗震设防,这为矩形地铁隧道抗震设计提供了参考依据。     

考虑地下水位升降影响的盾构施工诱发地层变形和衬砌响应分析

盾构隧道施工时遭遇地下水位急剧变化会明显增大施工风险,既有成果较少考虑地下水位升降给盾构隧道施工带来的影响,也较少针对隧道衬砌本身变形和应力进行分析。在考虑盾构隧道施工时地下水位变化的情况下引入隧道洞周的非均匀收敛变形模式,采用复变函数法理论,提出地下水位升降影响下盾构隧道开挖引起的周围地层、衬砌变形和应力的计算方法。将理论解析结果与数值模拟结果进行对比,验证了所提出方法的可靠性,并针对衬砌厚度、隧道半径、地下水位深度等参数进行了敏感性分析。研究结果表明,衬砌的径向位移形态基本呈现"苹果把"朝上的"苹果"形;随着地下水位的下降径向位移由"鸭蛋"形逐渐向"苹果"形过渡,且"苹果"形越来越明显;衬砌的环向位移基本形态呈倾斜的"苹果"形,随着地下水位的下降倾斜的"苹果"形范围逐渐变大;径向应力的分布在衬砌厚度、隧道半径的影响下呈现出相同的增减变化规律,且随着上述两个参数逐渐增大,径向应力分布由水平放置的"鸭蛋"逐渐变化成水平放置的"?"字形,随着地下水位的下降径向应力形态逐渐向中心收缩;衬砌环向应力随着衬砌厚度的增大,应力略微减小,随着隧道半径的增大衬砌环向应力明显减小,随着地下水位的下降环向应力分布形态由竖立放置的"鸭蛋"形逐渐变化为竖立放置的"8"字形;衬砌切向应力在衬砌厚度、隧道半径的影响下呈现相同的增减变化规律,且切向应力分布呈现"苹果把"朝下的"苹果"形。研究成果可为地下水位变化明显的盾构施工控制提供参考。     

各向异性软土基坑抗隆起稳定极限平衡分析

土体的各向异性与沉积环境和应力历史密切相关。以能够考虑土体特性的各向异性不排水抗剪强度公式为基础,利用圆弧滑动方法,并考虑破坏面上强度的折减（ ）,推导各向异性软土基坑抗隆起稳定极限平衡解。对软土基坑抗隆起稳定进行研究,系统分析了开挖深度H、围护结构插入深度D、最下道支撑与坑底相对距离He/H等几何因素及土体有效内摩擦角 、各向异性强度比k及强度沿深度非均质变化的斜率 等强度参数的影响。最后结合工程实例,验证了公式的适用性,为软土基坑工程抗隆起分析提供了新的思路。     

基于沉积环境与工程地质特征的湖相软土分类研究——以鄱阳湖流域四种典型软土为例

在内陆地区的淡水湖区域,地质低洼,软土广泛分布,主要有河床相、湖沼相、三角洲相和沼泽相等第四系以来新近沉积的软土。这些软土埋藏厚度变化大、压缩性大、非均质性强、含水率高、强度低,极易发生变形沉降甚至工程事故。本文以中国面积最大淡水湖鄱阳湖流域四种典型软土为例,综合利用衍射仪、SEM扫描、GDS高级试验系统等仪器,对区内132个软土试样的矿物组成和工程地质特征开展了研究,并基于沉积环境、软土组构及其工程特性对软土类型进行了分类。结果表明: 以软土沉积的地质环境、宏观结构和微观组成及工程特性进行柔性分类,有利于建立湖相软土的可搜索的数据库,有利于长江经济带软土工程地质问题的科学解决。