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。     

软土地区大面积贴边坑中坑支护形式的工程实践研究

以上海软土地区某基坑工程为实例,结合坑中坑的位置、开挖深度、周边环境和施工条件等特点,详细阐述了不同条件下贴边坑中坑的支护形式。通过对监测结果的分析,证明了该设计的安全性和合理性,工程取得的经验对于类似工程具有一定的实践和参考意义。     

冻融作用对海相软土压缩性及抗剪强度影响研究

为揭示原状海相软土冻融前后变形及强度差异性,对宁波原状海相软土及不同冻融条件下的融土进行了压缩实验和三轴固结不排水剪切实验。研究结果表明：单向冻结条件下,冻融作用使海相软土压缩性增强,且对试样不同部位处产生的影响程度不同,对靠近冷端的下部融土压缩性影响最大,中部其次,上部最小;冷端温度越低,冻融作用对融土压缩性影响越小,且逐渐趋于稳定;自然解冻比强制解冻对融土压缩性影响程度更大。冻融作用使融土黏聚力明显减小,内摩擦角略有增大;冷端温度越低,冻融作用对黏聚力和内摩擦角影响程度越大,在一定法向应力范围内,融土破坏强度越小。     

唐-曹高速公路软土的微结构特征研究

对软土地基处理技术研究己成为改善投资环境、加快环渤海地区建设、科学合理利用土地资源的重要研究课题。软土地基处理方法的科学合理与否,关键是从软土本身的结构特征揭示出影响软土变形和强度的本质因素。以唐-曹（唐山市至曹妃甸）高速公路通过地区的沉积软土为研究对象,综合海积软土的基本物理力学性质和微结构特征建立软土微结构量化参数。通过室内综合实验和理论分析,对海积软土微结构与宏观力学性质关系进行系统地研究,对海积软土的结构强度与工程效应进行论证,提出以建立在分维分形理论基础上的孔隙结构因子作为衡量海积软土结构强度和破坏趋势的综合性参数,且可以在求解先期固结压力的同时定量地确定土的结构强度,值得同行借鉴。