Reliability based assessment of axial pile bearing capacity: static analysis,SPT and CPT-based methods

ABSTRACT

Since piles are one of the major geotechnical foundation systems, estimation of their axial bearing capacity is of great importance. Employing different design methods, resulting in a wide range of bearing capacity estimations, complicates the selection of an appropriate design scheme and confirms the existence of model error along with the inherent soil variability in bearing capacity prediction. This paper tends to evaluate different predictive methods in Reliability-Based Design (RBD) framework. In this regard, different static analyses, SPT and CPT-based methods are considered to evaluate which approaches collectively and which method individually, have more reliable predictions for compiled data bank. In order to assess reliability indices and resistance factors, two approaches have been considered, i.e. First Order Second Moment method (FOSM) and First Order Reliability Method (FORM). To investigate the reliability indices for different methods in both RBD approaches, various safety factors and loading ratios have been considered. Also, the Load and Resistance Factor Design (LRFD) resistance factors are calibrated for different target reliability indices and loading ratios. Results show that CPT-based methods are more reliable among other methods. Furthermore, the estimated efficiency ratio, i.e. the ratio of resistance factor to resistance bias factor, confirms this agreement.     

基于综合变异系数的地基承载力可靠性分析

采用一次二阶矩法,考虑岩土参量变异系数的试验及历史数据,提出了基于综合变异系数的地基承载力简化可靠性与风险分析方法。利用提出的简化可靠性与风险分析方法,可在传统确定性分析的基础上,采用合理的变异系数,分别得到与地基承载力有关的可靠度、破坏概率和平均期望损失的最可能值及其变化范围,为提出优化的地基基础设计方案和工程决策奠定基础;相对于土重度和黏聚力,地基承载力可靠度对于内摩擦角的变化更加敏感;设计时可以综合考虑所需的安全系数、可靠度和破坏概率,确定合适的基础宽度或基底面积。当地基土的场地勘察统计结果的变异系数权重逐渐增加时,综合变异系数不断减小,其相应的地基承载力的可靠度逐渐增加,而相应的破坏概率逐渐减少。     

Effect of shape on holding capacity of plate anchors buried in soft soil

Plate anchor is one of the most common varieties of anchors used in the construction and maintenance work of various on-land and offshore structures. An accurate estimation of the uplift capacity of anchor foundations is necessary for an economical design as well as for the safety and stability of structures. This paper outlines the effect of shape of anchor plates on their breakout capacity, through a series of model tests. Both shallow and deep anchor behaviours were investigated under conditions developing suction force and without suction force. The results of these tests are presented in terms of load-displacement behaviour, variation of breakout factors (with and without suction force) with depth of embedment, the critical embedment depth of anchors and variation of suction force with embedment ratio. Further, the variations of breakout factor ratio with aspect ratio and embedment ratio are reported. Based on the experimental results and the model test results of other investigators an empirical relationship has been suggested to determine the shape factor and holding capacity of plate anchors buried in saturated cohesive soils.     

延吉—珲春地区圆砾层地基承载力研究

延吉—珲春地区的圆砾层是该区域工程建设经常利用的土层.为了获取圆砾层可靠的地基承载力数据,探讨确定地基承载力适宜的测试手段和方法,以及检验以前地基承载力数据的可靠度,采用载荷试验和重型圆锥动力触探试验原位测试方法对圆砾层的地基承载力进行了测试研究,获取了十二组地基承载力特征值、变形模量和重型圆锥动力触探锤击数试验数据.通过对试验数据的统计分析,得到了圆砾层地基承载力特征值的范围,得出地基承载力特征值、变形模量与重型圆锥动力触探锤击数线性相关的结论.据此,提出了适合当地工程地质条件的根据重型圆锥动力触探锤击数计算圆砾层地基承载力特征值和变形模量的经验公式.为延吉—珲春地区岩土工程勘察工作能够准确可靠、便捷、经济地确定圆砾层地基承载力特征值和变形模量提供了依据和方法,并为吉林省其他地区圆砾层地基承载力的研究提供了参考.     

关于地基承载力的探讨

以土质地基为研究对象 ,结合载荷试验 p s曲线 ,应用土体的极限平衡理论 ,对地基土的变形性状、地基土承载力以及承载力修正等问题进行了分析。分析结果显示 :地基土承载力不单是地基土抗剪强度指标的函数 ,同时还与作用其上的基础埋深及基础宽度等因素密切相关。进行地基基础设计时 ,应根据实际的基础埋深与宽度对勘察资料中的地基土承载力进行修正 ,并提出了有关承载力修正的建议     

渭河河谷甘肃段水资源承载能力分析

本文在论述渭河河谷甘肃段水资源分布特点及现状利用量和承载量的基础上,分析了水资源的承栽能力,认为区内水资源最佳承载量是355万人,355亿元工业产值和248.5万亩的可灌高效农田.据此提出了城市发展规模的大小,目的是供地方政府规划参考.     

北京市永定河地下水库水资源储蓄能力研究

北京市永定河冲洪积扇中上部,具备建设地下水库的基本条件。本文在确定永定河地下水库水资源人工补给方式的基础上,分析了各方式的入渗能力,提出了地下水库的人工补给方案,利用地下水数值模拟的预测结果和有效储水率计算公式,首次研究了地下水库的储水能力,分析了永定河地下水库的水资源补给效果。结果表明,永定河地下水库水资源人工补给能力最大可达18．93m^3／s,回灌地表水2．42×108m^3的情况下地下水位最大回升32m,地下水储存量增加2．09×108m^3,回灌后1年和5年的有效蓄水率分别为78．6％和46．8％,北京永定河地下水库具有较好水资源回灌能力、储存能力,地下水人工调蓄能够起到明显的效果。     

全球氦气勘探开发进展与利用现状

【研究目的】 由于氦气具有独特的物理特性,在科学研究、医学和高科技行业的用途越来越广泛。寻找更多的氦气资源,满足市场需求,是地质行业的责任。【研究方法】 按照统计分析原则,对全球氦气勘探成果与供需形势进行梳理、总结。【研究结果】 全球氦气资源分布极不均匀,主要氦气供应国为美国、卡塔尔、俄罗斯等。近期,许多公司开始在北美地区、俄罗斯、卡塔尔、坦桑尼亚等地开展氦气的勘探开发,其中北美部分地区的氦气资源位于富含氮气的储层中,具有广阔的开发前景,全球氦气勘探活动掀起新一轮热潮。【结论】 2021年全球氦市场出现供应缺口,当今全球氦气需求的增长开始转向亚洲和中东。建议高度重视氦气不可再生性和不可替代性,开展氦气资源潜力评价工程,勘查国内非烃类氦气矿床前景,加强国际合作,开展国内氦气储备地下空间评价与选址工作,增强中国的氦气储备能力。     

回填块石土强夯施工工艺的确定及设计优化

以华能莱芜电厂百万机组“上大压小”扩建工程填方区回填块石土强夯地基处理试夯试验为例,比对2个试夯分区采用不同施工工艺施工的质量差别及处理效果,据此查明强夯法的施工质量,确定强夯有效加固深度、土的密实度、变形参数和地基承载力等。根据场地夯填厚度,选取合适的虚填厚度及相应的施工工艺,确定最终施工方案,进一步提高强夯地基处理效果,为最终确定大面积施工所采用的施工工艺提供依据。     

常规直流电法在黄河水库南屯地质灾害评价中的应用

黄河水库南屯进行勘查的主要目的就是通过物探方法初步查明地下溶洞存在的情况以及区内的地质概况,为该区地质灾害的评价提供必要的参考依据。通过多种物探方法实验,发现激电中梯、激电联剖及视电阻率测深效果相对较好。由于区内地下水较发育,而且已知塌陷部位都不同程度的含水,水导电性能好.。因此,在地表观测时呈现视电阻率低阻趋势。当溶洞中没有地下水存在时,视电阻率呈现高阻异常。这样就可以通过视电阻率的反映来发现地下溶洞。