饱和软土

摘要： 为了研究饱和软土场地土性参数的变化对地下结构体系地震响应参数敏感性,基于u-p格式Biot动力固结方程和饱和两相介质有效应力动力求解方法,采用有限元开源程序平台OpenSEES建立饱和软土场地中地铁地下结构非线性动力相互作用体系有效应力全耦合模型并进行计算分析,其中土体采用多屈服面弹塑性本构,结构采用纤维截面弹塑性本构模拟,并由各土性因素参数(六因素、三水平)对饱和软土场地中地铁车站结构动力响应各指标进行极差、方差和线性回归分析的参数敏感性分析。结果表明:①密度和黏聚力动力响应评价指标最为敏感和影响显著;②渗透系数和孔隙率变化对动力响应评价指标敏感性和影响显著性最低;③在显著性水平为0.05情形下,动力评价指标和对应敏感性与影响显著的土性因素之间存在线性回归关系。

摘要： 对比锤击法,静压管桩施工法的单桩承载力更高,且沉降量也远低于锤击法,所以静压管桩施工法近年来被广泛运用,但在沉桩过程中会引发挤土效应,即造成土体中的孔隙水压力上升,导致桩基承载力和桩周土体变形受到影响。结合“高亭-双合快速主干线”的建设工程,通过现场监测孔隙水压力在沉桩前后两个阶段的变化曲线,对静压管桩在施工过程中引起孔隙水压力的变化进行实时监测,得到100 d的孔隙水压力实测数据,分析监测数据表明:沉桩过程中引发的孔隙水压力变化在一定范围内,随着深度的增加近似呈线性增长,随着桩身水平距离的增加而下降;孔隙水压力随时间的消散规律也近似一条平稳的曲线,随着时间的增加,孔隙水压力也随之缓慢消散,直至低于沉桩前的孔隙水压力大小。

摘要： 本文通过理论分析、数值模型、与工程实例计算相结合的方法,对天津地区强夯加固饱和软土地基进行了动力耦合数值模拟分析。研究主要考虑地基土体在强夯条件下孔压的分布范围及孔压消散曲线。本文通过数值模拟,研究了不同夯锤落距、土体渗透性及土体弹性模量条件下,受强夯影响范围内土体(沿横向、纵向)最大正孔压和最大负孔压的分布规律及消散机理。并结合天津港工程实例,分析了强夯实施过程中,分层土体对正、负孔压的产生及消散规律的影响。

摘要： 为探讨铅锌尾矿单组分地聚物加固海相沉积饱和软土形成复合地基的可行性,以铅锌尾矿渣和偏高岭土等为原材料制备单组分地聚物,并用以加固海相沉积饱和软土,探讨其加固特性及形成复合地基的承载力。结果表明:1)单组分地聚物自然养护28 d后抗压强度为15.0~27.4 MPa,加固的海相沉积饱和软土无侧限抗压强度提高6~15倍;2)单组分地聚物吸水量为其质量的35%~50%,与海相沉积饱和软土混匀,发生水化反应,混合物体积膨胀10%~25%;3)单组分地聚物搅拌桩加固海相沉积饱和软土时,通过吸水和膨胀,能有效加速饱和软土的排水固结,最终形成桩身强度1.50~3.75 MPa的结石体,与周边固结土体、地表水平排水体形成复合地基,复合地基承载力特征值达751 kPa。以上结论可为类似研究及工程应用提供参考借鉴。

摘要： 为了研究地基土在不同固结状态下竖向循环荷载对桩基承载力的影响,在三组不同固结围压、固结度的饱和软土单桩基础中,分别进行了初始静载和循环加载后静载两个独立试验,其中循环加载采用位移控制,依次施加四个递增振幅.通过数值模拟进一步分析桩基承载力的循环弱化规律.结果表明:当循环荷载大于桩周土硬化应力阈值时,桩土系统会发生强度弱化和刚度软化,桩基动刚度随着循环次数增加而减小.地基土固结围压、固结度的增加使桩周土硬化应力阈值提高,桩土系统抗弱能力提高.当循环荷载小于硬化应力阈值时,桩土系统强度弱化不明显,甚至发生刚度硬化,桩基动刚度随着循环次数增加而增大.地基土固结围压越大、固结度越高,桩基极限承载力越大,弱化后的桩基极限承载力也越大,相应的残余承载比越小.循环加载时,桩侧摩阻力和桩端阻力共同弱化,桩端阻力的弱化速率滞后于桩侧摩阻力,桩侧摩阻力的弱化是该桩基承载力弱化的主要原因.

摘要： 在软土地层中进行暗挖施工风险较高,对周边环境影响较大。管幕法可有效控制开挖期间沉降,适用于软土地区,但目前在软土地层中实施管幕暗挖施工的实际工程案例和相关研究较少。依托上海轨道交通14号线桂桥路站管幕工程实例,介绍了在狭小的管幕分仓空间内快速暗挖出土和采用可施加预应力型钢框架支撑的施工技术。研究表明:采用管幕分仓分层暗挖方式可行,采用改进的扒渣机和破拆机器人配合可提高出土效率,且施工期间总体沉降可控;通过施加预应力可有效抵消管幕和钢支撑结构的弹性变形和非弹性变形,进而降低开挖时管幕总体沉降。

摘要： 根据滨海饱和软土地区基坑支护工程设计与施工实例,从设计阶段对多种基坑支护方案进行安全性、合理性、成本等多角度比对,选择适应项目特点的支护方案。探讨、剖析钢管内斜桩支护设计要点、施工难点的解决及施工效果。

摘要： 工程桩经常遇到因周围土体侧移而引起的被动受荷问题,为了合理评估此类被动桩的被动荷载效应,基于滑移线塑性理论和饱和软黏土的Tresca屈服准则假定,构建了被动桩与位移软土的平面应变相互作用模型,给出了极限状态下土体绕桩塑流时的被动桩侧向极限土压力计算模型,并进一步考虑桩周位移土塑性区开展范围的影响,建立了桩周土塑性区局部开展时的桩身侧向被动荷载计算模型;在此基础上,通过对不同桩周土塑性区开展范围时桩身被动荷载与桩前法向应力变化规律的分析,建立了边载作用工况下基于桩前法向应力的桩身侧向被动荷载简化计算方法.通过与文献理论解和工程实例实测结果的对比分析,验证了本文计算模型和简化计算方法的可行性.

摘要： 传统暗挖施工方法难以在含水量高、承载力低的饱和软土地层适用,管幕暗挖法可为软土地层暗挖施工提供新的途径.目前管幕暗挖法设计和施工经验不成熟,工程实施难度大,施工过程风险控制尤为重要.为此,结合上海市轨道交通14号线桂桥路站管幕段工程实例,从风险管控角度论述管幕暗挖法施工过程中管幕顶进精度、MJS加固地内压力控制、内衬墙倾覆、融沉注浆、开挖过程中坍塌和涌水等风险因素,并提出相应对策.研究结果表明:1)在软土地层进行管幕暗挖法施工大断面地下空间是可行的,施工风险总体可控;2)管幕顶管顶进工序是管幕暗挖法实施的基础,开挖支撑是该工法施工风险控制的关键工序,同时也是造成地面沉降的主要工序.

摘要： 滨海饱和淤泥的加固普遍采用堆载预压排水固结方法.在工程实践中并不是预压时间越长孔隙水排出的越多,当淤泥含水量降低到一定程度后,达到一个"极限含水量"时,延长预压时间对淤泥固结不起应有作用.研究表明这个"极限含水量"和淤泥的"液限含水量"相当,所以对饱和软土的预压排水主固结研究应从其排水的本质上出发,即从软土在预压过程的含水量变化上研究主固结量的变化规律,利用土的基本性质指标,导出主固结比基本公式及主固结量(沉降量)、绝对主固结量、绝对固结度等理论计算方法,它们与传统的算法不一样在于这些算法与预压荷载(即固结应力)无关系,直接计算出主固结的效果及评价预压排水固结地基处理卸载的可行性.利用上述基本公式亦可导出剩余主固结量、主固结速率等计算式.实例证明上述理论方法计算结果与实测数据基本相符.

摘要： 针对大面积饱和软土地基处理的工程实例，进行了高真空击密法的试验研究。对试验过程进行了施工沉降、地下水位和孔隙水压力监测。结果显示施工沉降约为55～60 cm，施工周期为30～35 d。施工完成后14 d进行了施工效果检测，检测内容包括静力触探检测、十字板剪切试验、载荷板试验和室内土工试验。检测结果表明：含水率和孔隙比有所降低，压缩模量、Ps值、剪切强度和地基承载力显著提高，高真空击密处理的影响深度约为8m。研究认为：采用高真空击密法处理饱和软土地基，施工工期快，处理效果能满足设计要求，这对于类似工程具有一定的借鉴价值。

摘要： 采用基于混合物理论的多孔介质模型，将饱和软土的固体相视为弹粘塑性体，建立了饱和软土的弹粘塑性模型。根据饱和软土两相多孔介质的控制场方程，利用罚参数法和Galerkin加权残值法，推导得到饱和软土动力响应的有限元基本方程，采用了Hughes隐式-显式的求解算法。通过相关理论编制了有限元程序,模拟分析了桩基对饱和软土作用的动力响应，指出了土动力响应的一些特点，揭示了桩基对饱和软土作用的相关机理。

摘要： 分形几何学是研究具有自相似性的不规则曲线、具有自反演性的不规则图形、具有自平方性的分形变换以及具有自仿射的分形集等内容的一种理论，是岩土微观结构力学研究和应用的新的生长点。将分形几何学的理论运用于饱和软土微结构研究，关键是获得微结构的参数。利用液氮真空冷冻制样技术、扫描电子显微镜技术和计算机图像处理技术，对广东科学中心饱和软土颗粒分布分维值和孔隙分布分维值等微结构分形参数进行了提取，采用回归分析的方法，对颗粒分布分维值、孔隙分布分维值和孔隙度的关系进行了分析，明确了颗粒分布分维、孔隙分布分维等微结构参数的分形特征的宏观本质。

摘要： 本文结合正在建设中的广东省重点工程--广东科学中心,在工程灾害预测与环境岩土工程研究的基础上,针对饱和软土地基存在的工程地质隐患等问题,采用地基预处理技术处理广东科学中心近38.7万平方米的饱和软土地基,并探讨了该新技术的加固机理、设计方法及施工技术等.通过现场试验与检测,结合饱和软土微结构定量定性研究试验研究,证明该技术处理饱和软土地基具有良好的效果,可供同类工程参考、借鉴.

摘要： 本文为保持饱和软土的天然结构特征,野外采用开挖探井,环刀取土的方法获得了大量Ⅰ级土试样,并在室内进行有关饱和软土的物理力学性质试验.结果表明:秦皇岛滨海饱和软土的天然含水量介于37﹪～44﹪,土性属淤泥质粉质粘土.基于浅层平板载荷试验、静力触探试验以及十字板剪切试验,对饱和软土的天然抗剪强度、灵敏度、承载力进行了试验研究.建立了十字板抗剪强度和试验深度、静力触探比贯入阻力的经验公式,为工程应用提供了便利条件.秦皇岛滨海饱和软土的天然不排水抗剪强度平均值为27kPa,灵敏度为2.4～12.5,具有中高灵敏性.其地基强度的使用应综合考虑建筑物的加载速率、地基容许变形等多种因素.

摘要： 本篇论文的前文(饱水粘性土主固结理论)已从理论上导出粘性土"主固结比(η)"、"极限主固结量(Sη)"及其主固结度Uη的计算方法,它们取决于粘性土的初始含水量和液限(Wt、WL)而与固结应力p无关.作为前文的续篇,主要是探求一维主固结过程含水量和时间(t)的变化关系(Wt=f(f,z)).根据一维固结物理模型及假设条件建立的含水量为因变量的主固结二阶偏微分方程并通过特定的边界条件和初始条件,利用分离变量法和三角函数正交原理解得主固结过程含水量和时间的关系式,并获得主固结系数Θ及其时间因数⊿的新表达式,它们在形式上与太沙基固结方程相似,但实质内容上不一致,前者是探索粘性土含水量变化,后者是超静孔压u的变化,利用新的一维主固结方程进一步导出主固结量(St),平均主固结度(Ut)及主固结剩余量(⊿S)等新一组表达式,利用工程实际数据分别计算表明新的主固结系数Θ所含的相关物理量除含水量外,其他的物理量如渗透系数(k),超静孔压水头高度(h1),粘性土比重(Gs)等都不具实质的影响.

摘要： 软土的孔隙特征及其变化规律对软土的压缩性和渗透性有重大的影响,软土孔隙特征随荷载变化规律的试验研究为揭示软土排水同结过程与变形规律,建立基于孔隙压缩规律和渗流机制的排水固结模型提供有力依据.利用美国全自动压汞仪,对不同压力下固结的广州番禺淤泥土样的孔隙及其尺度分布进行测试,根据测试结果对土样孔隙尺度分布特征及其随固结压力的变化规律给出了定量分析.试验结果表明:淤泥土中介于0.4～2.5 μm范围的颗粒间及团粒内的小孔隙所占比例最大,而大于10 μm的大孔隙和小于30 nm的超微孔隙所占比例均很小;较大的孔隙更易于被压缩而湮灭或被分裂成微小孔隙;固结压力将显著改变淤泥土的孔隙尺度及其分布特征,以致改变土体的压缩性和渗透性.在固结前期(P＜200 kPa)孔隙尺度较大,压缩系数和渗透系数较大并随固结压力增加而快速减小;在固结后期(P＞200kPa)孔隙尺度小,压缩系数和渗透系数小,且随同结压力增加的变化趋于平缓.

摘要： 本文结合正在建设中的广东省重点工程一广东科学中心,在工程灾害预测与环境岩土工程研究的基础上,针对饱和软土地基存在的工程地质隐患等问题,采用地基预处理技术处理广东科学中心近38.7万m3的饱和软土地基,并探讨了该新技术的加固机理、设计方法及施工技术等.通过现场试验与检测,结合饱和软土微结构定量研究试验研究,证明该技术处理饱和软土地基具有良好的效果,可供同类工程参考、借鉴.

摘要： 沉入饱和软土中的预制制桩的极限承载力随间歇期的增长而增大,这一现象虽已被工程界广泛认可,但至今仍然没有得到很好地解决.有效地确定单桩承载力随时间变化的规律对桩基础设计非常重要.人们提出了多种估算预制桩随时间变化的桩承载力的方法,但由于不同方法有各自的适用性和局限性,算出的结果有时差别很大,在使用时很难准确把握.首先分析了用于估算饱和软土中预制桩承载力随时间变化的几种方法:对数函数法、双曲函数法、人工神经网络法和基于超孔隙水压力消散的理论解析公式法.再以简洁性、理论性、适用性等为准则,结合工程实例,对以上几种方法进行比较,指出各自优缺点,推荐基于超孔隙水压力消散的简化解析方法来估算软土中预制桩承载力随时间变化的规律。

摘要： 本发明公开了一种饱和软土动三轴模型试验装置及方法，属于软土试验装置领域，一种饱和软土动三轴模型试验装置，包括三轴仪本体，三轴仪本体包括底座和压力室本体，压力室本体的下端固定连接有连接座，本方案通过采用电磁铁吸附的方式取代现有的螺杆连接的方式，安装和拆卸都方便、快捷，它通过设置密封块、密封条和压力密封球三道屏障来增强密封性能，在渗漏发生时水穿过密封条进入到压力密封球中，使得显色块上浮到透视管，让试验人员及时了解到渗漏情况，以便及时关闭试验仪器，避免更大渗漏的发生，而且渗漏出来的水储存在压力密封球和透视管之中，不会渗漏到外部，既保护了仪器又省去了清理的麻烦。

摘要： 本发明公开了一种饱和软土界面接触热阻及导热系数测量装置及方法，属于土壤热阻测量技术领域，一种饱和软土界面接触热阻及导热系数测量装置，包括金属检测头、温度检测器和加热电源，本发明通过在金属检测头上均匀设置双囊补水器，土壤检测过程中，在对土壤进行加热的同时，热量同时也会将双囊补水器内的水分加热蒸发，蒸发的水分同样向远离热源的方向迁移，从而进入土壤中，对热源附近逐渐干燥的土壤进行水分补充，进而降低土壤含水率变化量，提高土壤热阻以及导热系数的检测准确率，并且，通过综合土壤水分补充与否的检测值，可以检测出水分迁移对土壤热阻的影响结果，同时，通过数据对比可以计算出更为准确的检测数据。

摘要： 本发明提供一种单组分地聚物加固饱和软土的复合地基及其施工方法，包括：获取原材料并调节其硅铝比，烧结并掺加固体碱激发剂，得到单组分地聚物；接着在饱和软土中打入若干个竖向排水体，并铺设中粗砂水平排水体并压实；然后采用干粉喷射搅拌法将单组分地聚物加入饱和软土中并搅拌均匀，得到单组分地聚物搅拌桩；单组分地聚物搅拌桩吸收饱和软土中的水分进行水化反应，得到结石体。结石体、饱和软土和中粗砂水平排水体共同作用，即可得到单组分地聚物加固饱和软土的复合地基。本发明利用单组分地聚物替代水泥用于加固土体，可降低水泥生产的碳排放。此外，通过搅拌桩膨胀加载和竖向排水体排水可加快饱和软土排水固结速率。

摘要： 本发明属于建筑施工和基坑围护技术领域，公开了一种针对饱和软土深基坑围护结构的渗漏检测方法。该渗漏检测方法首先在基坑的围护结构内竖直设置第一测试管，第一测试管的两端分别设有密封塞；然后基坑内水位下降至第k高度，将第一测试管的顶部密封塞取下，向第一测试管内注入清水至满管；k为正整数；最后通过第一测试管的顶部下放三维声纳探测头采集第k测试数据。本发明通过在基坑的围护结构内布置第一测试管，随着基坑多次降水和分层开挖的情况，可以在第一测试管内下放三维声纳探测头进行不同降水深度的渗漏测试，便于及时对渗漏点进行检测和判断，从而确保安全施工。

摘要： 本发明涉及岩土工程地基处理技术领域，具体公开一种饱和软土的柔‑散‑刚三元联合桩复合地基，包括柔‑散‑刚三元联合桩，所述柔‑散‑刚三元联合桩包括三根相互咬合搭接的搅拌桩，三根透气散体桩分别设置在三根所述搅拌桩内部轴心位置，一根透水管桩设于三根所述搅拌桩内部搭接区域中心位置。本发明结合碱基发加固技术、碳化加固技术、多元联合桩技术于复合地基处理中，实现桩体强度快速提高，以多元桩实现低成本扩大桩周加固范围与地基深层排水，确保成桩质量可靠，通过预防桩间土绕流破坏以满足填方边坡影响区稳定性要求。特别适合应用于路堤河堤、填方边坡地基处理工程，同时发挥了环境友好、快速高效、经济适用等优势。

摘要： 本发明公开了一种饱和软土界面接触热阻及导热系数测量装置及方法，属于土壤热阻测量技术领域，一种饱和软土界面接触热阻及导热系数测量装置，包括金属检测头、温度检测器和加热电源，本发明通过在金属检测头上均匀设置双囊补水器，土壤检测过程中，在对土壤进行加热的同时，热量同时也会将双囊补水器内的水分加热蒸发，蒸发的水分同样向远离热源的方向迁移，从而进入土壤中，对热源附近逐渐干燥的土壤进行水分补充，进而降低土壤含水率变化量，提高土壤热阻以及导热系数的检测准确率，并且，通过综合土壤水分补充与否的检测值，可以检测出水分迁移对土壤热阻的影响结果，同时，通过数据对比可以计算出更为准确的检测数据。

摘要： 本发明公开了一种饱和软土动三轴模型试验装置及方法，属于软土试验装置领域，一种饱和软土动三轴模型试验装置，包括三轴仪本体，三轴仪本体包括底座和压力室本体，压力室本体的下端固定连接有连接座，本方案通过采用电磁铁吸附的方式取代现有的螺杆连接的方式，安装和拆卸都方便、快捷，它通过设置密封块、密封条和压力密封球三道屏障来增强密封性能，在渗漏发生时水穿过密封条进入到压力密封球中，使得显色块上浮到透视管，让试验人员及时了解到渗漏情况，以便及时关闭试验仪器，避免更大渗漏的发生，而且渗漏出来的水储存在压力密封球和透视管之中，不会渗漏到外部，既保护了仪器又省去了清理的麻烦。

摘要： 本实用新型提供了一种用于饱和软土抗侧移防挤土的刚柔性桩复合地基，包括刚性桩、柔性桩、褥垫层、砼垫层和承台，刚性桩在承台内圈布置，柔性桩在刚性桩外绕刚性桩呈梅花型分布设置；刚性桩为长桩；柔性桩为短桩；在刚性桩和柔性桩之上施工褥垫层、砼垫层和承台。本实用新型所述刚柔性桩复合地基对刚性预应力管桩施工具有防挤土作用，对饱和软土开挖具有抗刚性桩侧移作用；本实用新型同时集合了长桩的控沉和短桩的置换作用，既满足了强度与变形的要求，又降低了工程造价，尤其是对防挤土抗侧移要求较高的工程其优势更加明显。

摘要： 本实用新型属于建筑施工和基坑围护技术领域，公开了一种针对饱和软土深基坑围护结构的渗漏检测装置，包括第一测试管，第一测试管竖直设置在基坑的围护结构内，第一测试管在两端分别设有密封塞，第一测试管内注满清水，三维声纳探测头能够从第一测试管的顶端下放至第一测试管内的任意高度处以采集测试数据。本实用新型通过在基坑的围护结构内布置第一测试管，随着基坑多次降水和分层开挖的情况，可以在第一测试管内下放三维声纳探测头进行不同降水深度的渗漏测试，便于及时对渗漏点进行检测和判断，从而确保安全施工。

摘要： 本实用新型公开了一种饱和软土隧道的注浆设备，本实用新型涉及注浆技术领域。通过动力杆的内壁固定连接电机，电机的一侧连接第一固定块的一侧，第一固定块连接动力杆的内壁，电机的输出轴贯穿第一固定块连接钻头的顶部，第一固定块的一周连接动力杆的内壁，第二固定块的另一端连接蓄电池的一端，蓄电池的另一端连接动力杆内部的顶部，注浆管的外壁设有注浆口，注浆管内壁的另一端固定连接弹簧的一端，弹簧的另一端连接第三固定块的一端，第三固定块的一周至注浆管的内壁连接内杆，内杆设有活动口，这样让饱和软土不能进入注浆管内，又便于注浆设备把浆液注入饱和软土内，结构科学合理，使用安全方便，提高了实用性。