基于弹性地基梁法的深基坑软土抗剪指标优选

软土地区的岩土抗剪强度指标取值问题一直是深基坑工程设计中的重要研究重点。由于受到复杂水文地质条件的影响,武汉地区深基坑工程面临的软土抗剪强度指标取值问题更为复杂。以武汉市某典型深基坑工程基坑土样为试验对象,以弹性地基梁作为主要理论,研究了武汉地区软土抗剪强度指标取值问题。结论如下:采用弹性地基梁理论可以较好地分析深基坑支护结构内力以及变形;对于武汉地区类似基坑进行支护设计时,采用固结不排水的强度指标是较为合适的;采用基于弹性地基梁理论的天汉软件进行深基坑稳定性分析时,若采用原始试验值,结果是偏于危险的,因此存在一个使得指标选取更符合实际情况的修正系数。     

无充填硬性岩体结构面抗剪强度估算方法及应用

岩体结构面抗剪强度参数是进行结构地基抗滑稳定计算的基本参数。通常,对于小型工程均是由有经验的地质工程师通过对各结构面的性质进行分析后,参照类比经验取值;而对于大型工程都是通过试验获得参数值。类比取值完全取决于地质工程师的工程经验,试验只能对部分代表性结构面进行,不可能包含所有具体结构面。而将裂隙面的粗糙度和结构面的岩壁强度综合考虑,能弥补两种方法的不足,可在现场方便快捷地估算出岩体结构面的抗剪强度。通过工程实例介绍了该方法在现场的具体运用,可供工程技术人员借鉴。     

基于二维正态分布的岩体抗剪强度参数取值范围确定

针对以往研究中岩体强度参数确定具有较强人为随意性的缺点,对同一类型岩体直剪试验中的正应力、剪应力进行统计分析,并对其开展联合分布的拟合研究,得到了正应力、剪应力联合分布的概率分布模型。在给定的正应力条件下,通过不同概率保证率,可以利用概率分布模型得到剪应力的上下限值,然后在一组不同正应力、剪应力数值中回归得到岩体抗剪强度参数取值范围。以二滩水电站中蚀变玄武岩与混凝土胶结面的直剪试验数据为例,计算得到了在80%保证率下的混凝土与基岩胶结面抗剪强度参数的取值范围分别为f∈(0.68,0.91)与c∈(0.25,1.78)。通过实际工程算例表明,所提出的基于二维正态分布的岩体抗剪强度参数取值的方法可为实际工程中确定岩体抗剪强度参数提供参考。     

新疆伊犁某电站HP12滑坡群滑带土特征分析

滑坡经历了破坏、滑动、堆积和固结等过程,其滑带土特征复杂,仅凭试验不能准确确定其抗剪强度指标。滑带土抗剪强度指标应以试验成果为基础,结合滑带土的物理性状、宏观地质判断、工况条件、反算分析和工程经验类比进行综合取值。     

锦屏一级拱坝岩体抗剪强度参数取值研究

锦屏一级拱坝为世界最高拱坝,也是世界已经建成的最高大坝,地形地质条件极其复杂。通过锦屏一级拱坝岩体抗剪强度试验、试验特征点选取、参数统计方法以及典型滑块稳定计算等多方面的分析,对岩体抗剪强度参数的取值方法进行深入研究。研究结果表明:对坝基岩体抗剪强度参数标准值的取值,国内外不同规范的规定有一定差异;岩体抗剪强度试验曲线上的某些特征点可采用易于确定的特征点经换算后得出;对同一工程,采用不同的抗剪强度参数统计方法,得到的抗剪强度参数会有一定差异,可能造成对坝肩抗滑稳定不一样的评价。研究成果可供类似工程借鉴参考。     

国际水电工程岩体抗剪强度参数估算方法

结合国外某水电工程实例,介绍了国外岩体工程中广泛应用的Hoek-Brown经验强度准则。摘录国外某水电工程地质勘察报告中岩体抗剪强度参数估算成果,与我国规范地质建议值比较,得出结论:运用Hoek-Brown准则估算的岩体抗剪强度参数与我国规范地质建议值相比值略小、值偏大。最后提出,运用Hoek-Brown准则估算岩体抗剪强度参数,核心参数地质强度指标GSI主要依赖地质师的经验判断取值,所以,地质师的工程经验判断是关键,这一点与国内水电工程地质工作是一致的。     

冶勒水电站坝基弱胶结卵砾石层的工程特性研究

第四系弱胶结超固结卵砾石层作为水电站大坝坝基,其物理力学参数研究难度大。通过现场载荷试验、渗透变形试验,研究其抗变形和抗渗透特征。运用现场大剪试验和室内三轴试验相结合,研究其抗剪强度参数。以现场试验成果为依据,结合工程特点,提出了弱胶结卵砾石层的特征参数。经工程建设,验证了参数取值合理。     

基于Ps值的软土抗剪强度指标选取研究——以武汉长江Ⅰ级阶地为例

对武汉长江Ⅰ级阶地多个典型基坑工程软土进行静力触探试验以及各种试验条件下的抗剪强度试验,通过500多组试验数据分析了Ps值与抗剪强度指标之间的相关性,得到了回归拟合曲线方程。结果表明,武汉长江Ⅰ级阶地软土抗剪强度指标与Ps值具有较好的相关性。利用Ps值根据拟合曲线方程计算各种试验条件下的抗剪强度指标,同时使用有限元方法建立深基坑三维数值分析模型,通过支护桩水平位移模拟值与实测值的对比分析,得出使用三轴固结不排水抗剪强度指标更符合实测结果。所建立的回归拟合曲线方程为武汉长江Ⅰ级阶地软土抗剪强度指标的获取提供了一个简单易行的方法。     

大岩淌滑坡稳定复核抗剪强度参数的取值研究

清江水布垭水电站大坝下游左岸,距坝160 m处的大岩淌滑坡位于整个枢纽建筑物的咽喉处,施工期滑坡体稳定环境遭到了较大破坏,滑坡治理后一度在滑面产生变形突变,前沿抗滑桩体开裂。为进行滑坡稳定性复核并补充加固,进行了大量原位直剪试验,以复核滑坡的抗剪强度参数。试验表明,进行滑带土及剪切泥化带的矿化成分、颗粒组成、土的强度室内试验和反演计算与原位直剪试验成果综合分析,能为研究提供更为可靠的依据。抗剪强度参数取值时还应考虑滑坡的工况条件,对特征强度指标进行工程经验类比分析确定。     

膨胀土抗剪强度的尺寸效应研究

膨胀土岩问题是南水北调中线工程的主要工程地质问题之一,要解决此问题,理地确定其强度指标.通过对室内剪切试验和现场大剪试验结果进行分析对比,发现两者之间存在差异,即尺寸效应,因此对形成尺寸效应的原因进行了分析.根据尺寸效应的情况,提出了室内试验抗剪强度取值的折减系数,希望能对膨胀土抗剪强度建议值的选取提供帮助.     

粉细砂与混凝土接触面强度影响因素显著性分析

土与混凝土接触面剪切强度是研究土与混凝土接触面力学特性的重要参数,是解释土与混凝土相互作用问题的理论基础,为探究含水率、干密度及法向应力对粉细砂与混凝土接触面剪切强度的影响,开展不同含水率、干密度及法向应力工况下粉细砂与混凝土接触面直剪试验研究。结果表明:三种试验因素对粉细砂与混凝土接触面剪切强度影响的主次顺序为法向应力＞含水率＞干密度;粉细砂与混凝土接触面剪切应力－剪切位移关系曲线在低法向应力下表现出应变软化特性,在高法向应力下呈现出应变硬化特性;粉细砂与混凝土接触面在高法向应力下形成一定厚度的剪切带,且剪切带厚度和面积随着法向应力的增加而增大;在一定干密度下,粉细砂－混凝土接触面剪切强度在不同法向应力作用下随含水率的增大呈现先增大后减小的趋势,在粉细砂最优含水率附近接触面剪切强度达到极大值,且这种变化趋势随法向应力的增大而愈发显著。     

筋材-砂-黏土层状体系接触面剪切特性试验研究

以筋材-砂-黏土层状体系为研究对象, 采用界面剪切试验, 对筋材-黏土间夹砂层后改善筋土之间相互作用效果进行试验研究。借助直接剪切试验和拉拔试验, 通过改变砂层的粒度成分(粗砂和细砂)和砂层厚度(1～3 cm), 分析该层状体系的具体影响。试验结果表明, 尽管在筋材-黏土间夹砂层可有效提高界面的抗剪强度, 但在25~75 kPa法向应力下, 砂的组构(粗砂和细砂)和砂层厚度对该体系的影响都不明显。     

南宁市轨道交通一号线防洪防内涝水位分析

分析计算了南宁市轨道交通一号线经过的各内河100年一遇洪水水位,论述了防洪防内涝水位标高研究专题中超标准内涝洪水的计算方法和工作思路,为南宁市轨道交通一号线建设时考虑超标准洪涝防御提供设计依据。     

砒砂岩抗剪强度与其结构特征关系

通过直剪试验、X射线衍射、电镜分析的方法,分析了红色砒砂岩和白色砒砂岩力学性能随含水率的变化规律,观测了砒砂岩的颗粒粒径分布、矿物组成及微观形貌,探讨了砒砂岩结构特征对抗剪强度的影响。结果表明,含水率对红色和白色砒砂岩抗剪强度的影响不同,红色砒砂岩抗剪强度随含水率增大先增大后减小,黏聚力起主导主用,白色砒砂岩抗剪强度随含水率增大而减小,摩擦力和咬合力起主导作用;红色和白色砒砂岩的主要矿物是石英、长石、蒙脱石和方解石,长石的易于风化,蒙脱石的遇水膨胀及方解石的易分解,导致砒砂岩力学性能较差;白色砒砂岩以粗砂为主,含少量细砂,颗粒有明显棱角,孔隙较大,导致颗粒间具有较强的摩擦力和咬合力,而红色砒砂岩细砂含量较多,结构连接较致密,导致滑动过程中以黏聚力为主导,咬合摩擦作用较弱。     

以原位剪切波速模拟砂土结构性的工程应用

结合瀑布沟工程，进行了坝基砂结构性的试验研究，研究了试样密度、固结时间、超固结效应和预振等结构性因素，对剪切波速值的影响及剪切波速与砂土动强度和动变形特性的关系。试验研究表明，剪切波速对以上结构性因素均有敏感反应并有良好的相关关系，动强度、动变形特性与剪切波速也有非常密切的相关关系，以原位剪切波速值作为制样控制标准，进行了坝基砂的动力特性研究和坝基上、下游砂层的液化可能性分析，并与传统的以密度控制     

纤维-水溶性聚合物加固砂土抗剪强度特性试验研究

为了解纤维-水溶性聚合物的抗剪强度和砂土的破坏机理,通过一系列直剪试验和数值模拟,研究了不同水溶性聚合物含量和纤维含量条件下加固砂土的剪切强度特性,分析了加固砂土的抗剪强度特性及其参数变化和破坏特征。试验结果表明:加固砂土的抗剪强度特性随水溶性聚合物含量和纤维含量的增大而显著提高;水溶性聚合物和纤维的掺入提升了加固砂土的黏聚力,但对内摩擦角的影响较小;当纤维含量为0.8%时,水溶性聚合物含量从1%增大至4%,加固砂土的抗剪强度增强了55.58.kPa;当水溶性聚合物含量为4%时,纤维含量从0.2%增大至0.8%时,黏聚力增加了32.69.kPa。聚合物和纤维含量的增大促进了复合砂土各组分之间的联合,增强了加固砂土的整体性,提升了土体的稳定性。     

不同冲击频率与中主应力下细砂力学响应研究

使用SPAX-2000改进型真三轴试验系统对饱和细砂进行循环冲击动力固结试验,研究不同固结条件、不同冲击荷载作用频率与不同中主应力作用下细砂应力-应变关系等力学响应;并结合三轴剪切试验,分析对比了不同条件下冲击荷载作用后试样强度的变化特征。试验结果表明：中主应力增大,试样在冲击荷载的作用下更容易趋于密实,抗剪强度得到较大的提高;频率降低,在中主应力较小时动力固结后试样抗剪强度有明显的提高,而在中主应力较大时试样抗剪强度没有太大变化;表明了中主应力和冲击荷载频率是影响试样动力固结效果的重要因素。     

沉积方向对饱和密砂力学特性的影响

沉积方向对土体强度的影响对于研究初始各向异性而言具有重要意义。基于砂土颗粒的毛细效应提出一种试样制备方法,制备若干组具有不同沉积方向的密砂试样。通过系列三轴固结排水剪切试验研究沉积方向对强度、体变的影响,并拟合得到沉积方向和峰值强度的关系公式。研究表明:沉积方向夹角在0°~90°范围内对峰值强度和体变的影响比较显著,当沉积方向夹角与试样破坏面方向(45°+_φ/2)接近时,剪切带形成得更早,试样更容易达到破坏,所对应的峰值强度更低,达到峰值和残余状态更早。依据试验结果拟合得到沉积方向夹角和峰值强度的关系公式,公式预测结果与试验结果吻合度在不同围压条件下均较高。研究结果为研究砂土的初始各向异性力学特性提供了有益的方法。     

不同正压力下钙质砂颗粒剪切破碎特性分析

钙质砂受力后易产生颗粒破碎,从而使其力学性质发生变化。对取自我国南沙某岛礁的钙质砂样进行了不同正压力下的直剪试验。分析了钙质砂颗粒剪切破碎特性,并就不同试验压力下剪切后钙质砂样的颗粒破碎程度通过筛分试验进行了粒径级配分析。结果表明,在不同正压力下进行直剪试验,钙质砂存在一定的颗粒破碎现象,随着正压力增大,颗粒破碎越来越严重;由于钙质砂颗粒破碎的影响,剪切后钙质砂的颗粒级配性质发生改变,随正压力增大钙质砂由级配良好逐渐变得级配不良。钙质砂直剪试验强度包络线为峰值强度包络线,而非残余强度包络线。钙质砂残余强度的摩擦角数值等于或接近砂的天然休止角。从工程安全角度考虑,选用钙质砂的内摩擦角应等于或接近天然休止角。     

土工织物加筋尾矿砂界面力学特性试验研究

为研究土工织物加筋尾矿砂界面力学特性,在不同的尾矿砂含水率、试验拉拔速率和竖向压强下开展一系列土工布及土工格栅的拉拔试验。比较相同条件下的土工格栅与土工布拉拔试验结果可知:土工布对细粒尾矿砂的加筋效果优于土工格栅的加筋效果,竖向压强较大时两者的拉拔力峰值差值增大;随尾矿砂含水率增加,界面剪应力峰值明显减小,界面剪应力峰值在含水率1.2%时比含水率8.4%时增加50%以上,表观黏聚力先增加后减小,在最优含水率附近时达到最大,界面摩擦角先快速减小后缓慢减小;随试验拉拔速率增加,界面剪应力峰值缓慢增加,表观黏聚力先增加后减小,界面摩擦角先减小后增加;各工况下剪应力峰值均随竖向压强的增大而增大。研究结果可为土工织物加筋尾矿坝工程设计提供参考。