土样回弹及再压缩变形特征的试验研究

通过固结回弹试验对土体的回弹变形规律进行研究,提出回弹比率的概念,更为清晰地反映出了回弹变形随卸荷比变化的发展过程:当卸荷比小于0.4时,土样卸荷产生的回弹量不到总回弹量的10%;而当卸荷比在0.9～1.0之间时,土样卸荷产生的回弹量占到总回弹量的40%～60%。将原有的卸荷比—回弹模量分析方法中的R-Ec与R-lgEc方法相结合应用,得出土体回弹变形发展的3个阶段,为回弹变形的计算提供参考,同时通过对卸荷比—回弹模量关系曲线进行拟合分析,可得到在任一卸荷比下土体的回弹模量。试验结果表明:土体回弹率与固结压力、卸荷比密切相关,反映了土体回弹变形的基本特征;在土样的再压缩过程中,再压缩变形大于回弹变形。结合模型试验实测结果,对土样的再压缩变形进行了研究。     

基坑开挖回弹再压缩变形试验研究

通过室内模型试验对土体回弹变形与再压缩变形规律进行了研究。新的回弹变形观测方法的应用弥补了现有观测方法的不足,取得了较好的效果。在模型试验中,基底以下同一深度处土体的回弹变形沿基坑宽度分布形状类似倒扣的锅底形,基坑中心处土体回弹变形量最大,越靠近基坑边缘其回弹变形越小。基坑工程空间效应对回弹变形有明显影响,且在基底以下一定深度范围内对埋深越大的土体影响也越大。在卸荷量与再加荷量等同的情况下,土体的回弹变形量小于再压缩变形量。     

叶果洛夫沉降计算方法及其应用中的几个问题

叶果洛夫提出的沉降计算方法能够近似考虑深基坑的回弹再压缩变形、基础刚度、超补偿等分层总和法无法考虑的问题 ,本文归纳总结了它的基本特点、参数的确定以及在应用中的几个问题 ,并将其与分层总和法进行了比较。希望能够引起工程技术人员对这一方法的关注和展开更多的深入研究。     

全部荷载一次施加地基沉降特征分析

<正> 作用于地基上的荷载通常是随建筑物的施工进展而逐渐增加的,因而地基变形的相当一部分已在施工过程中完成。施工过程中的地基变形特征及变形量大小除与土壤性质、荷载形态、基础型式、上部结构刚度、施工方法等有关外,基本上与各个加荷阶段的加荷速率有对应关系。已往地基基础方面的试验研究和设计方法,大都建立在工程数据实测和分级加荷模拟试验的基础上,加荷速率均较缓慢。国内外虽有在地基上堆料预压和充水预压加荷速度相对稍快的经验和地基沉降实测,但多属于软土地基,并且经历加载和卸载所引起的压缩-回弹-再压缩的多层次变形过程,不能得出地基持续压缩变形规律。对于饱水粘性土地基     

黄土地区高层建筑箱形基础的沉降分析

高层建筑采用箱形基础,施工时基坑开挖会挖去大量土体,引起地基土回弹,同时建筑荷载较大,控制基础沉降成为工程设计的关键问题之一。文中以西安小雁塔宾馆工程为依托,通过测量基坑土的回弹变形,基坑开挖和建筑物荷载对相邻地基土的变形影响以及地基土层的沉降量,分析了高层建筑箱形基础基坑开挖到建筑施工的不同阶段,基坑范围内及相邻地基土的沉降变形特征。结果表明,深基础基坑开挖引起的回弹变形约占最终沉降量的30%,且当建筑物加荷等于挖土卸荷时仍有沉降。基坑范围内地基土的沉降量远大于相邻地基土,经分析这种差异主要来源于基础边缘土体的剪切变形。     

上海地区软粘土的卸荷-再加荷变形特性

计算深基础开挖回弹及再加荷时的沉降在设计中是一个有待于探讨研究的重要课题,本文着重分析了上海软粘土在卸荷-再加荷时的变形特性,提出了估算回弹及全补偿沉降的计算式,并探讨了三轴试验条件下土样的卸荷-再加荷变形特性,建立了相应的应力-应变模型。     

深基坑开挖对周围高层建筑沉降变形的影响分析

针对合肥地下轨道交通某地铁站深基坑,采用三维有限元方法模拟基坑开挖过程中土体与支护结构的相互作用情况,研究由此产生的周边土体水平位移变化及沉降变形对附近高层建筑的影响。分析结果表明,在软土地区深基坑采用地下连续墙支护对控制土层变形非常有效,可将该建筑物裙楼桩基础土体水平方向变形差值控制在3 mm以下。根据各观测点地表沉降观测记录和计算分析,得出高层建筑周边土体沉降规律,由沉降产生的建筑物倾斜度也在规范限制之内。     

大型深基坑施工对邻近建筑物的影响

通过基坑监测,分析了深基坑开挖、降水及回灌对基坑周边土体变形及邻近建筑物沉降的影响。监测结果表明,降水和回灌在基坑施工初期对周边土体变形起主导作用,中后期对土体变形有一定的影响;施工初期,降水对邻近建筑物沉降影响显著,回灌在整个施工过程中均能起到减缓沉降变化速率的作用;土方开挖在基坑施工中后期控制着周边土体变形和邻近建筑物的沉降;采用坑内加固土体的方法,可以减轻基坑施工对邻近建筑物的影响。     

大型沉井终沉前底部土体回弹变形特性试验分析

为了准确描述大型沉井下沉到位前的回弹变形特征,对马鞍山长江大桥南锚沉井底部土体进行了6组压缩回弹的室内试验。借助于K_0试验仪,针对其卸载回弹再压缩的受力特征,分别对静止侧压力系数、回弹比率、回弹率、回弹模量与卸荷比R之间的关系进行回归分析,并与工程实测结果相对比。结果表明,当卸荷比大于极限卸荷比时,K_0值随卸荷比显著增大;当卸荷比大于0.8时,发生的回弹量约占总回弹变形量的60%;在相同卸荷比下,前期固结压力越大的土样,其对应的回弹率越大;随着卸荷比的增加,回弹模量则逐渐减小。对比结果显示,沉井内隔墙明显限制井底的回弹变形,沉井底部断面土体不能视作自由回弹。     

超深地连墙施工对周边环境影响现场试验研究

为研究软土中超深地连墙施工对周边土体和建筑物的影响,文章依托苏州地铁5号线某车站基坑地连墙施工,以3幅相邻地连墙槽段为研究对象,展开施工全阶段监测。监测内容包括土体侧向位移,地表沉降,土体深层沉降,水土压力及临近建筑物沉降。地连墙施工过程中,成槽开挖引起地层应力释放,土体变形明显且变形随着深度增加而减小,地表沉降在垂直于槽段方向随距离增加而减小;混凝土浇筑对土体应力补偿,抑制地层变形;混凝土硬化阶段,土体应力轻微释放,地层变形趋于稳定;成槽开挖施工对地层扰动最大,引起地层变形最为显著。槽段连续施工时,相邻槽段对土体影响有限。地连墙施工引起周边建筑物沉降和倾斜较小,建筑物结构刚度和基础形式对建筑物变形控制起到重要作用。     

沉管隧道大开挖回弹再压缩问题试验研究

为准确计算沉管隧道大开挖引起的基础坑底回弹再压缩,对粉质黏土和粉砂两种土样开展室内试验研究。提出根据卸荷比大小分段考虑回弹模量参数取值,对再压缩模量取为定值,归一化处理后进行回弹和再压缩的变形量计算,并与已有回弹量实测值的工程实例对比分析,结果表明新方法计算结果与工程实测结果吻合较好。运用该方法分析港珠澳大桥海底沉管隧道工程,确定了隧道开挖卸荷最大影响深度为开挖深度的1.73倍,强回弹区回弹量约为总回弹量的60%,为准确控制海底沉管隧道的最终变形量提供理论依据。     

基础工程技术发展综述

城市化进程和地下空间开发的需求,给我国基础工程技术提出了新的研究方向和课题。在对国内外基础工程技术分析总结的基础上,重点对我国在同一大面积整体基础上建有多栋高层建筑或多层建筑的地基基础设计方法、基础变刚度调平设计方法、深大基础回弹以及再压缩变形特征及计算方法、基础结构抗浮设计、桩基工程新技术、既有建筑地基基础的工作性状及工程应用方法、地铁交通枢纽工程的地基基础加固改造等技术成果进行介绍。这些成果体现出我国基础工程技术的特点和技术先进性。结合国外技术的发展,提出我国基础工程技术应在大跨地下结构的设计理论、方法和按变形控制设计、深基坑施工引起环境影响的评价方法及工程措施、深大地下建筑建设对已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价方法及加固技术、基础工程的抗浮稳定性的设防水平及抗浮构件设计、地下交通线路施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程技术研究、基础耐久性问题的研究、新材料、新工艺、新设备的使用以及绿色施工技术的研发、基础工程技术发展应进行的试验研究工作等方面的研究方向和课题。     

基桩桩端平面下竖向均化附加应力研究及应用

文章基于Mindlin解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑基桩投影面范围附加应力的差异效应,在现有Mindlin解分层总和法计算群桩基础沉降基础上,提出基桩均化附加应力计算方法。针对特定侧阻分布概化模式给出不同长径比、不同桩距条件下的基桩均化附加应力系数表格,为手算群桩基础沉降所需的均化附加应力计算提供有效的简易方法。文中提供的均化附加应力计算方法计算群桩沉降,通过工程实例验证,与Boussinesq实体深基础计算法和等效作用计算法比较,其沉降计算值与实测竣工沉降值较为接近。     

非对称荷载基坑内支撑支护结构设计计算方法

从分析深基坑内支撑式支护结构水平刚度系数不动点调整系数着手,探讨了非对称荷载条件下深基坑内支撑式支护结构设计计算方法。归纳了非对称荷载的5种典型类型;总结了非对称荷载条件下,内支撑式支护结构受力变形以及坑外地面沉降的差异特征;为实现不动点调整系数量化取值,提出了非对称荷载土压(力)比的概念和计算公式;根据非对称荷载土压比的大小,建立了不动点调整系数与非对称荷载土压比的线性关系式;利用内支撑两端轴力相等原理,提出了内支撑支护结构变形控制设计方法。并用本文推荐的不动点调整系数计算方法和数值分析方法对工程实例进行了支护结构受力变形和地面沉降计算。     

土的初始和再压缩曲线分析模型

 土的初始和再压缩过程中,孔隙比与压力关系(即e-p曲线)是天然地基沉降计算与分析的关键之一。首先在土的初始压缩变形机制及其e-p曲线特征研究基础上,引入土应力–应变关系的双曲线模型,并从完全侧限条件下土的应变与孔隙比关系入手,建立出土的初始压缩e-p曲线分析模型及其参数确定分析方法;然后,根据土的初始与再压缩e-p曲线模型的区别是其初始孔隙比与初始压缩模量不同及其产生的原因,提出再压缩土的初始孔隙比与初始压缩模量等参数确定方法,进而建立出考虑应力历史影响的再压缩土e-p曲线分析模型。本文建立的初始与再压缩e-p曲线分析模型均只包含初始孔隙比、初始压缩模量和压缩系数3个常规试验参数,模型简单,参数少,且物理意义明确。最后,通过实测与理论分析曲线的对比分析,表明了该模型的合理性与可行性。     

基坑回弹变形计算方法研究及应用

 基坑卸荷回弹变形计算对基坑稳定性分析具有重要意义。现阶段基坑回弹量估算方法有几种,包括传统估算方法、经验公式、残余应力法等,但估算结果往往与实测值相差较大。根据坑底土残余应力为开挖卸荷坑底土层回弹影响范围内有效自重应力原理的方法,以自重应力修正偏大的卸荷应力,配合常规压缩试验所得回弹模量或提出的经验公式估算回弹模量,给出一种新型实用基坑回弹变形计算方法。该方法概念清晰,易于操作,可计算出影响范围内任意深度回弹量,经与实测对比分析,证明该方法计算结果可靠,概念清晰,具有一定的先进性,对完善基坑设计理论具有重要意义。     

考虑负摩阻力的刚性桩复合地基中性面深度及桩土应力比计算

研究了刚性桩复合地基桩侧摩阻力在线性模式下中性面深度及桩土应力比的计算方法。根据刚性桩复合地基各组成部分的沉降变形关系,推导了垫层–桩–土的变形协调方程。考虑负摩阻力对桩土工作性状的影响,将桩侧摩阻力分布由试验曲线简化为线性模式,同时考虑桩顶刺入褥垫层,桩底刺入下卧层,结合桩土变形协调方程推导了中性面深度、桩顶平面桩土应力比、中性面桩土应力比的计算公式。分析了多种因素对中性面深度及桩土应力比的影响,结果表明:刚性桩复合地基的中性面深度比在0.15~0.35之间,中性面桩土应力比相比桩顶平面桩土应力比增大10%~40%。最后应用于某工程现场载荷试验和某刚性桩复合地基模型试验,计算值与试验值吻合较好。