黏土结构性对孔压静力触探结果的影响分析

针对目前黏土结构性对孔压静力触探结果的影响及其机理尚不是很清楚的问题,首先在ABAQUS软件中对结构性剑桥模型进行了程序实现,然后建立了孔压静力触探贯入结构性黏土的数值模型,通过数值计算分析了黏土结构性对孔压静力触探结果的影响。数值计算结果表明：（1）黏土的结构性会导致锥尖周围土体的偏应力增大,由于锥尖附近土体的结构性损伤,最大偏应力出现在距锥尖一定距离的右下方;（2）表征结构性强度的参数——初始结构屈服应力$ p{\text{'}}_{ {\rm{yi}}} $越大,锥尖阻力qc越大,而表征结构性损伤速度的参数——结构性对流动法则影响参数ω越大,qc值越小;（3）$p\text{'}_{ {\rm{yi}}} $值越大,贯入停止时的超静孔隙水压力u越大,而ω值越大,贯入停止时的u值越小;（4）经验圆锥系数Nkt随$p\text{'}_{ {\rm{yi}}} $增大明显减小,随ω的增大略有减小。因此,黏土的结构性强度及其损伤会明显影响孔压静力触探的测量结果,基于锥尖阻力qc估算结构性黏土的不排水抗剪强度su时应采用考虑结构性影响的经验圆锥系数Nkt,否则将会低估结构性黏土的su。研究结果可为孔压静力触探结果的分析和应用提供参考。     

密度孔压静力触探的测试理论和工程应用综述

孔压静力触探试验(CPTU)是目前使用最为广泛的原位测试方法之一,但CPTU不能原位测量土体最基本的指标——密度。密度孔压静力触探试验(DCPTU)是把核子密度仪结合到孔压静力触探系统中,贯入过程中可以同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的一种新型原位测试方法。本文首先介绍了DCPTU的试验装置和密度测试理论;然后通过与室内试验结果对比评价了利用DCPTU测量砂土、黏土、填土地层以及海底淤泥的密度的可靠性,分析了非均质地层中DCPTU测量密度与真实密度的区别、并提出了真实密度剖面的推求方法;然后综述了DCPTU在判别软弱夹层、评价砂土的液化势、检验地基处理效果、检测块状填土中的空隙、调查浮泥层的厚度和密度分布等方面的工程应用;最后展望了DCPTU在工程勘察中的发展趋势和应用前景。     

一种孔压静力触探数据采集系统

从实现孔压静力触探多种测量功能和自动测量与数据记录的要求出发,开发了一套孔压静力触探数据采集系统,并完成了TCY-1型测试仪以及PC机配套软件的设计与调试;介绍了其组成单元、工作原理与流程。系统具有测量精度高、数据容量大、体积小和功耗低等特点。应用表明,系统操作简便、配置灵活、工作效率高,可以广泛应用于工程勘测领域。     

基于孔压静力触探(CPTU)测试的连云港海相粘土前期固结压力确定方法研究

首先回顾了基于孔压静力触探(CPTU)测试确定前期固结压力的方法,通过连云港海相粘土场地进行的CPTU试验资料,以室内固结试验得到的前期固结压力作为参考值评估了经验方法预测前期固结压力的有效性。最简单的方法是直接建立前期固结压力和净锥尖阻力的关系,同时也是最有效的方法。     

基于CPTU的广东海域黏土工程特性评价

海洋岩土参数作为海上风机基础设计的重要部分,其参数评价直接影响风机安全运行及工程造价。孔压静力触探试验（CPTU）作为目前海洋岩土工程使用最广泛的原位测试手段之一,其缺点是无法直接测得土体参数,需通过解译过程获取黏土强度,如何选取准确的黏土强度的CPTU解译参数,是亟待解决的难题。本文依托广东某海上风电工程项目,开展了原位CPTU和便携式十字板剪切、袖珍贯入仪、室内微型十字板剪切、三轴UU、固结快剪、三轴CU 6种强度试验,通过线性回归得到了广东海域的黏土强度剖面,并发现60 m以下黏土的扰动较为严重,采用固结快剪和三轴CU试验可降低扰动影响;以不同强度试验结果为基准值,得到了黏土强度CPTU解译参数N_kt的平均值,采用标定得到的N_kt参数对黏土强度进行解译发现,其结果与线性回归得到的黏土强度剖面吻合较好,建议采用N_kt=21.68作为强度下限值解译参数,采用N_kt=15.75～17.83作为最优强度（中值）解译参数,采用N_kt=13.63作为强度上限值解译参数。采用竖向有效应力将黏土强度进行无量纲化后,得到了广东海域正常固结黏土无量纲化强度s_u/σ' _v0=0.298,通过CPTU对超固结比OCR进行解译后,结合SHANSEP法得到的黏土强度结果与室内试验吻合较好,可在今后的海上风电项目中作为解译方法进行推广应用。     

孔压静力触探与扁铲侧胀试验在上海软黏土中的应用研究

依托上海轨道交通市域线机场联络线岩土工程勘察项目,开展了孔压静力触探试验与扁铲侧胀试验,并获取了高质量取样压缩试验结果,研究了不同试验、不同图表分类方法对土层分类效果的影响,分析了扁铲侧胀试验与超固结比、锥尖阻力与压缩模量的关系。研究表明：孔压静力触探图表法对上海软黏土的分类效果较好,而对于过渡型土体（粉土）和“混合土”则分类不理想,扁铲侧胀试验分类方法则能达到良好的分类效果;上海地区软黏土在埋深18.0 m以内具有明显的超固结性,超固结比随着深度的增加而减小,变化差异较大,埋深大于18.0 m的土则为正常固结土;不同类型的软黏土,锥尖阻力与压缩模量之间存在着明显的线性相关关系,并可用统一公式表达。     

用孔压静力触探求固结系数的研究

为探讨利用孔压静力触探求取土层固结系数的可行性与规律, 在珠江三角洲软土地区进行了大量孔压静力触探超孔压消散试验.对试验场地、设备和方法作了简明扼要地介绍, 重点分析了试验机理及结果, 并将孔压消散试验估算的固结系数与室内固结试验得到的试验值以及现场沉降资料反算值作了比较, 证明它们之间有很好的规律性, 且用孔压静探所求固结系数更接近于实际值.      

浅谈孔压静力触探

本文简单介绍了孔压触探所用设备及准备工作,对孔压触探探头的饱和过程和JTY-3A型静探数据采集仪的操作步骤进行了说明,最后提出了测试有关要求及注意事项。     

基于孔压静力触探确定土体的渗透系数

近年来许多研究者致力于通过孔压静力触探(CPTU)确定土体的渗透系数,但是存在偏差大,而且不能从机制上清楚地解释孔压静力触探确定土体渗透系数的原因。为了应用孔压静力触探现场快速地确定土体的渗透系数,在总结前人对孔压静力触探确定土体渗透系数方法的研究基础上,提出孔压静力触探时锥头处呈球冠形孔隙水流动的计算模型,假定锥头处初始超孔隙水压力为负指数型分布,推导出土体渗透系数的表达式,并且结合现场实测数据,将所提出的方法与已有的方法进行对比分析。研究发现：所提出的方法扩大了现有方法的应用范围;渗透系数计算结果受锥头角度的影响较大,随着锥头角度的增大而增大;针对国际上通用的60°角的标准锥头,所提出的方法计算的渗透系数大于前人的方法,而且更接近室内外试验结果。     

孔压静力触探在上海地区的应用

通过上海浦东国际机场跑道详勘中的实践,孔压静力触探在土层划分、估算土层固结系数等方面有很大的优越性。     

基于孔压静力触探力学分层的土体边界识别方法研究

对于岩土工程设计来说,准确识别均质土层的边界是极其重要的。孔压静力触探(CPTU)测试数据常用于土分类、土层边界识别和岩土工程参数评价等方面。基于CPTU测试数据,利用统计分析方法进行力学分层,可以有效地识别均质土层边界。采用组内相关系数法和修正的Bartlett检验,对CPTU测试数据进行统计分析,生成相应的组内相关系数指标RI和Bartlett统计量。结合R_I和修正的Bartlett统计量临界值,检验土体的均质性,确定均质土层的边界,从而进行力学分层。利用3个场地的CPTU数据进行力学分层,并将其结果与土性分层结果进行对比。结果表明,力学分层结果不仅能分辨出全部主要的土性分层界面,而且还显示更多潜在的次级力学分层界面。     

基于孔压静力触探的岩土参数正态性检验方法对比

岩土参数的正态分布是岩土工程可靠分析的基本假定之一。目前,岩土工程参数的正态性检验以KS （Kolmogorov-Smirnov）检验为主,然而诸多研究表明,对于小样本数据,KS检验的正态性检验结果并不可靠。本文以废黄河泛滥沉积相粉土中的孔压静力触探（CPTU）锥尖阻力q_t数据为研究对象,首先采用ANOVA （方差分析）检验,从CPTU测试资料中进行总体的样本筛选,然后应用SW （Shapiro-Wilk）检验、KS检验、LF （Lilliefors）检验和AD （Anderson-Darling）检验等4种正态性检验方法,在不同样本容量条件下,对测试数据进行正态性检验评价。当测试数据的样本容量充足时,分析结果表明：SW检验结果最为严格,KS检验结果最不保守,而LF检验和AD检验的严格性介于两者之间;对于常规岩土工程设计,采用KS检验结果即可满足稳定性分析要求,对于复杂岩土工程设计,采用SW检验对设计参数进行正态性检验,可降低设计的不确定性。     

孔压静力触探(CPTU)测试成果影响因素及原始数据修正方法探讨

孔压静力触探(CPTU)是20世纪80年代在国际上兴起的新型原位测试技术,因其诸多优点,目前在欧美诸国已得到广泛应用。由于探头规格、技术标准和操作程序的差异,影响CPTU测试成果的因素很多,而且其影响程度也各不相同。根据前人的研究成果,对CPTU测试成果的影响因素进行了分析总结,以期在CPTU资料整理和应用中引起重视。最后,简要论述了考虑诸多影响因素的原始数据修正方法。     

含浅层生物气砂土孔压静力触探试验研究

含浅层生物气的砂土是一类特殊的非饱和土,由于此类砂土中含有数量不等的生物气,生物气的存在对砂土的工程性质影响较大,使其有着有别于一般砂性土的特殊工程特性。本文采用孔压静力触探仪,对河湖相沉积的砂土是否含有生物气进行了初步判别,然后对生物气释放前后砂土的承载性能进行了现场和室内试验对比研究,认为在不发生渗透破坏的情况下,生物气的缓慢释放会提高砂土的承载力,有利于砂土上部建筑物的稳定。     

台州滨海软黏土强度特性室内外联合标定

我国滨海地区广泛分布有低强度、高压缩性软黏土,其工程特性评价对工程建设影响极大。孔压静力触探（CPTU）对土体扰动小,是目前最常用的原位测试方法之一。但是CPTU测试成果需要通过解译才可实现对土体力学特性的评价,不同地区存在地区特异性。针对台州滨海地区深厚软黏土场地,开展了孔压静力触探试验和室内试验,系统地研究了台州滨海软黏土的强度特征。基于重塑台州软黏土固结快剪试验,得到了台州软黏土的归一化强度与超固结比（OCR）的关系式,其应力历史及归一化土工程特性（SHANSEP）法经验系数a为0.226,经验系数b为0.761;标定得到了台州软黏土的CPTU触探因子Nkt的范围为10.23～16.88,总平均值为14.08;基于SHANSEP公式和Nkt法解译得到的土体不排水抗剪强度su,获取了台州软黏土的原位超固结比OCR连续剖面;并标定得到了不同地层的OCR解译经验系数k的范围为0.315～0.570,建议采用k=0.33对台州软黏土超固结比OCR进行解译。     

基于孔压静力触探测试的改进分层总和法在软基沉降预测中的应用研究

分层总和法在高速公路软基沉降的预测中得到了广泛的应用。然而,由于基于钻探的土层划分往往比较粗糙以及基于室内试验的压缩模量确定不太可靠,导致沉降预测与实际偏差较大。孔压静力触探（CPTU）作为一种新型的多功能原位测试技术,可以同时测试得到锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔压沿深度的连续剖面,较好地改善这一状况。以连盐高速公路为研究实例,采用多变量统计分析中的最优分割理论,基于CPTU高精度测试数据对土层进行了精细划分,并通过实际沉降观测资料的反演分析确定了基于CPTU的压缩模量计算方法,进而通过对高速公路实测沉降和CPTU预测沉降的比较,验证了文中计算方法的有效性     

塔克拉玛干沙漠砂静力触探试验研究

在控制相对密度和含水量的条件下进行了系列室内大型槽和中型槽原位测试模拟试验及相关土工试验,取得了塔克拉玛干沙漠砂静力触探指标锥尖阻力qc与容许承载力pa、内摩擦角? 、相对密度Dr和变形模量E0.01的一系列有效数对,建立了qc- pa,qc-? ,qc-Dr,qc-E0.01等相关关系,并给出了适合在沙漠地区应用的数字化表格,为在沙漠地基勘察中推广应用静力触探技术积累了经验。     

孔压静力触探用于含浅层生物气砂土工程特性的试验研究

含浅层生物气的砂土是一类特殊的非饱和土,由于此类砂土中含有封闭的生物气,生物气的存在对砂土的工程性质影响较大,使其有着有别于一般饱和砂性土的特殊工程特性。采用孔压静力触探仪,对砂土是否含有生物气进行了初步判别,然后对生物气释放前后砂土的承载性能进行了现场和室内试验对比研究,认为在含气砂土不发生渗透破坏的情况下生物气的缓慢释放会提高砂土的承载力,对砂土上部建筑物的稳定是有利的。     

孔压静力触探(CPTU)确定地基土压缩模量方法研究

基于最小二乘法求解超定方程组原理,通过参数反分析,探讨了多层地基条件下,结合地基沉降资料,利用CPTU原位测试技术快速确定地基土压缩模量的方法研究,以求按照土层获得不同的压缩模量与锥尖阻力的经验系数.并结合崇启大桥北接线工程的CPTU试验进行了实例计算.结果表明:CPTU计算压缩模量是室内试验的2倍,与其他原位试验结果...