长春市原有建筑物加层工程几个问题的探讨

本文结合国内外有关规范等对加层地基承载力的论述,介绍了在建筑物荷载作用下如何确定地基承载力的几种方法。并以长春市区地基土的工程特性为基础,分析了地基土在建筑物荷载作用下固结沉降的机理,从土的抗剪强度的变化,探讨确定地基土承载力的提高系数,并提出计算方法。最后用该方法进行了实例计算。     

荷载与水位波动耦合作用下粉土的固结性状研究

利用自制的试验装置,对上海地区粉土试样进行了荷载与水位波动耦合作用的固结模型试验。实测了粉土试样的变形、土压、孔压变化情况。并在固结变形稳定后,取样进行了固结—渗透联合测定试验,分析了荷载与水位波动耦合作用下粉土试样的固结变形和渗透特性。试验结果表明:粉土试样的固结变形集中在荷载与排水耦合作用阶段,并随排水量的增加而线性增大;在荷载与水位波动耦合作用下,粉土试样的固结程度提高,孔隙比减小,渗透特性有所降低。研究成果对沿海城市的地面沉降预测具有重要参考价值。     

循环荷载作用下粉土地基中刚性桩桩土相互作用研究

针对近海风机单桩基础,采用室内模型试验,对粉土地基中刚性桩循环加载条件下的桩土相互作用规律进行研究,实时监测了加载过程中荷载、位移和土压力的变化。研究发现循环荷载作用下桩周土压力最大值和最小值没有明显的弱化;循环加载模式下,刚性桩变形转动中心在0.85埋深以下;基于静力加载条件下的水平非线性地基反力系数,提出了粉土地基中刚性桩循环荷载作用下土的水平抗力-位移曲线。在此基础上,提出循环荷载作用下预测超大直径单桩基础变形的简化计算方法。     

黄河口粉质土海床液化过程的现场试验研究

在黄河口海床若干深度处埋设孔压探头,海床表面利用活塞施加水压循环荷载以模拟波浪荷载,观测土体内孔隙水压力变化过程,研究黄河口原状和重塑粉质土在波浪循环荷载作用下的液化特征。通过研究发现,原状土和重塑土的孔压激发曲线模式不同,原状土孔压经历四个阶段,即先上升、后下降、再上升和剧烈波动;而重塑土孔压只有上升和剧烈波动两个阶段,这两种模式与循环荷载作用下粉土的微结构变化有关。分析波浪荷载的特点,将孔压出现剧烈波动的时刻作为完全液化的标志。土体液化与固结程度有关,固结程度越大,越不易液化。实际波浪荷载作用下,土体液化时间比文中试验测得的要短。     

振动液化排水法在大面积吹填粉土地基处理中的应用

根据饱和粉土在动荷载作用下易液化的特性,通过试验方法探索出吹填疏浚粉土地基的处理方法,即振动液化排水法.先采用水上挖掘机和陆上挖掘机对吹填疏浚粉土地基进行振动液化排水处理,振动液化后的粉土颗粒在自重作用下产生沉降且重新排列,再根据吹填疏浚粉土地基的厚度情况选用其他方法进一步进行地基处理,处理后的地基承载力特征值与回弹模量均满足要求.     

夯实水泥土桩法地基处理技术

夯实水泥土桩是复合地基法加固地基所用桩型中又一新的桩型，避免了现场土性对桩身强度的影响，相同水泥掺量下由于孔外拌和均匀，密实度大，具有桩身强度高的特点，和靠桩体本身向深层传递垂直荷载的较强能力。施工质量容易控制，施工速率快、工期短、造价低，施工文明，不受周围建筑物影响。适用于地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等浅层地基处理。 技术依托单位：中国建筑科学研究院地基所     

非饱和土成层场地波动问题的解析解及应用

现有地基场地波动问题研究中,多将地基土视为饱和、准饱和状态或单相介质,难以反映非饱和土体波动性质。在现有非饱和多孔介质波动理论的基础上,建立基岩上覆成层非饱和土复杂场地模型,采用传递矩阵法,分别求解了平面P波和SV波入射下基岩上覆成层非饱和土场地波动问题的解析解。通过与已有的基岩上覆单一非饱和土层波动问题的解进行对比,验证了该解的正确性。并利用该解答初步分析了当非饱和土层饱和度呈梯度变化时,地下水水位变化对地面运动的影响。分析结果表明:地下水位变化对地面运动的影响与入射波频率和入射角有关。相同频率下,当入射角较小时,地下水位变化对地表竖向位移的影响较大;地下水位变化对水平位移的影响随着入射角增加先增加后减小。相同入射角下,随着地下水位上升,地表竖向位移的峰值减小,峰值频率增加,而地表水平位移的峰值及峰值频率变化不大。     

地下水位波动引起重力式挡墙基坑周围地基土孔压变化及对挡墙稳定性的影响

波浪、潮汐作用引起临海、临江地区的地下水位周期性波动,基坑周围地基土的孔压响应机制是研究动水环境下基坑开挖课题的关键。假定有限厚度单层地基均质、各向同性,边界波动水位以正弦函数表示,将基坑渗流场分成3个区域,假设土体总应力不变,将固结方程解耦,利用Laplace,Fourier变换与逆变换推导得到浅层含水层内地下水位波动引起重力式挡墙基坑周围地基土孔压响应的二维半解析解。与PLAXIS有限元数值解的对比验证了该解答的精确性。通过算例分析坑外地下水位波动时基坑周围的孔压响应规律及其对重力式挡墙稳定性的影响。结果表明,沿坑外到坑内的基坑渗流路径,孔压的波动幅值不断衰减,滞后相位不断增大;挡墙稳定安全系数随地下水位的变化而波动,且存在相位滞后现象。     

水位升降对粗砂地基竖向变形影响的试验研究

分析地下水位升降对粗砂地基土上既有建筑基础竖向变形的影响.通过模拟试验测试和分析地下水位升降时不同基底压力作用下基础的竖向变形和土中应力变化特点;试验证明,粗砂地基上的既有建筑基础无论地下水位升和降都会产生较小的附加沉降.     

混凝土“T”型板桩在毗邻房屋接建浅基坑施工中的应用

采用钢筋混凝土“T”型板桩的方法 ,解决了在粉质地基、高地下水位地区的毗邻房屋接建浅基坑施工期间 ,有可能使原有建筑物基底土产生地下水位下降、流砂、侧向变形 ,甚至崩塌而影响原有建筑物安全的问题 ,并达到了经济的目的 ,为同类工程的实施提供参考。     

Numerical Analyses and Monitoring Performance of Residual Soil Slopes

Changes in the pore-water pressure of unsaturated soil slopes due to rainwater infiltration comprise a crucial factor which affects the shear strength of soils and may trigger slope failures. Two residual soil slopes in two main geological formations in Singapore, the Bukit Timah Granite and the sedimentary Jurong Formation, were fully instrumented. Real-time monitoring systems were developed to examine the pore-water pressure, the rainfall and the groundwater level of the slopes for over a year. The characteristics of the pore-water pressure distributions in both slopes during rainfall were highlighted and compared. The monitoring results indicate that the residual soil slope of the Bukit Timah Granite has a thicker unsaturated zone due to a deeper groundwater table than the residual soil slope of the sedimentary Jurong Formation. A higher permeability of the residual soil of the Bukit Timah Granite results in more rapid changes in negative pore-water pressure due to rainwater infiltration than the residual soil of the sedimentary Jurong Formation. Therefore, the residual soil slope of the Bukit Timah Granite differs from the residual soil slope of the sedimentary Jurong Formation in the changes in shear strength and the variations in the factor of safety during rainfall. The differing characteristics of the pore-water pressure responses during rainfall for these two residual soil slopes are analyzed in the present study based on the results of field measurements and numerical analyses.     

Brauchen wir ein faunistisch begründetes Grundwassermonitoring, und was kann es leisten?

Groundwater is populated by a diversified and highly specialized fauna. It obviously prevents clogging of interstitial spaces and enhances the ability of self purification of the aquifers. Lowering of groundwater tables and intrusions of pollutants endanger this subterranean biotope. The effects of pollutants are not clear, but the consequences of infiltration of surface water or of a decreasing groundwater table typically cause replacement of the groundwater animals by epigean species and thus hcanged communities' characteristics. As a result, it seems to be possible to use faunstic surveys to interprete the influence of surface water and changes in the groundwater table. However, standards for faunistic biomonitoring have not been developped, but are urgently required.     

大连地下石油储备库洞室群围岩稳定性及渗流场分析

为分析水封式大连地下石油储备库洞室群围岩稳定性及渗流场特征,首先基于现场地应力实测结果的回归分析,利用Fish语言编写函数,反演初始地应力场。其次,采用三维离散元程序3DEC生成三维节理网络模型,反演库区初始渗流场的各向异性特征。最后,利用应力与渗流耦合模块实施开挖仿真计算,获取围岩应力场、位移场变化特征。考虑平行、垂直层理面不同材料特性,基于带有抗拉的Mohr-Coulomb强度储备型点安全系数,定量评价洞室群的稳定性。借鉴国外水封效果评价标准,分别从地下水位线和垂直水力坡降2个方面,分析渗流场变化特征。研究表明:在洞室周边平行层理面点安全系数为1.02～1.25,垂直层理面点安全系数为1.95～2.00。在补水隧道及注水孔组成的人工水幕系统作用下,建设期内地下水位下降3～5 m,地下水位距洞室顶55 m。开挖洞室附近平均垂直水力坡降大于1.0,满足设计规范及密封性要求。     

大型地下石油洞库自然水封性应力-渗流耦合分析

根据地质条件,地下水封石油洞库可以选择自然水封或人工水封方式。以中国首个大型地下水封石油洞库为背景,开展了岩石三轴压缩试验和现场水文试验,获得了洞库围岩变形特征和渗透特性,采用应力-渗流耦合理论,分析了该地下石油洞库的自然水封性与稳定性。岩石三轴实验表明,岩体受剪作用下体积变化情况与剪胀性密不可分。现场水文试验表明,洞库渗透系数存在一定的不确定性。通过数值分析得出如下结论：自然水封条件下,洞库水位将不满足水封要求;地下水封洞库实现水封条件的水头受水力梯度和岩体渗透性影响;洞库施工期涌水量与渗透系数存在着分形关系;施工期各洞室拱顶沉降为19～32 mm,水平收敛为16～35 mm。研究成果为中国首个大型地下水封石油洞库工程建设提供了科学依据。     

The influence of seepage forces on ground reaction curve of circular opening

When a tunnel is excavated underneath a groundwater table, groundwater flows into the tunnel and consequently, seepage forces act on the cross-section of the tunnel. Such seepage forces significantly affect the ground reaction curve, which is defined by the relationship between the internal pressure and displacement of the tunnel wall. From a practical point of view, a simplified analytical solution of the ground reaction curve accounting for the seepage forces with steady-state flow was developed in this study based on ground reaction curve theories from earlier studies. The simplified analytical solution derived in this study was validated by numerical analysis. The changes in the ground reaction curve according to various ground and groundwater table conditions were investigated. Finally, the simplified analytical solution of the ground reaction curve developed in this study can be used for approximate design of circular openings such as tunnels excavated underneath a groundwater table with seepage forces.     

真空联合堆载预压加固软基中的地下水位监测成果分析

地下水位的变化是影响真空联合堆载预压加固效果的重要因素之一。本文对浃里陈大桥试验段的地下水位测试方法与监测成果进行了分析 ,分析结果表明用水位计所测得的地下水位基本能反映真空状态下的地基中的实际水位情况 ;地下水位的变化与抽真空的作用时间、距真空泵的距离、与塑排的间距、堆载以及降水渗漏等因素相关。水位在抽真空的初始阶段下降较快 ,在路基堆载阶段有所上升 ,联合堆载预压阶段逐渐下降至基本稳定状态 ,形成一个稳定的渗流场。     

Grundwasserbeeinflussung durch ein Bauwerk

Influence of a building on groundwater. Old and historic buildings very often are founded on wooden piles. There are records that long lasting lowering of ground water table caused damages of those historic buildings. For this case study an old town of Landshut in Bavaria was taken with the historic 600 years old city. A project was put foreword to build up a shopping center. To construct the center it was necessary lower the ground water table down by 8 meters, over a large area, close to the river. Municipalities ask the investors to evaluate the filtration flow pattern changes due to this construction and to prove that the future groundwater management diminishes future foundation damages. Hydrogeological investigations were proceeded to analyse filtration in this area. A mathematical model was applied to predict the groundwater table changes and the relevant flow pattern changes. Based upon that model results an engineering measures were proposed to minimize the influence of the construction of shopping center to the existing old buildings. The paper presents the verification of the mathematical model, it's application to appropriate engineering solutions and results of field measurements after the end of building phase.     

海潮影响区抽水试验静止水位取值的探讨

滨海地区地下水受潮汐影响而波动,在该地区进行抽水试验,其静止水位取值是一个难点.本文以宁波市蛇蟠涂围垦区S1号孔抽水试验为例,通过建立孔内地下水与潮水的峰谷值水位联动关系,利用易获取的潮水位峰、谷值数据来推算地下水位的峰、谷值,从而计算地下水的静止水位.研究表明,S1号孔内水位大致呈正弦曲线形态波动,与临近闸口的潮水位...     

水化学环境对湛江组黏土结构强度的影响研究

为研究水化学环境对湛江组黏土结构强度的影响,收集湛江地区地下水水文地质资料,并通过钻孔取水进行化学分析,分析该区地下水的化学环境与影响因素;利用离心过滤法提取土中水溶液,调查土中溶液的化学成分与特性;在此基础上,采用选择溶解法去除土中胶结物质,利用扫描电子显微镜与能谱分析,对比分析去除胶结物质前后的微观结构变化。研究表明:湛江地区的地下水与湛江组黏土中水溶液的化学构成与比例含量基本一致,水化学类型为Cl-Na型,表现出偏酸性与富含铁离子的特征,水中大量的铁为土颗粒的联结提供了胶结物质,酸性环境促使游离氧化铁产生胶结效果进而提高土的结构强度。最后,提出了考虑地下水环境影响的湛江组黏土结构强度的形成机理,研究表明湛江组黏土较强的结构性源于开放式的絮凝结构加上颗粒间的强胶结作用。     

大降深矿井排水预测地下水位迭代精度的影响因素

本文讨论了大降深矿井排水预测中 ,利用迭代法求解数值模型时 ,地下水位计算误差的影响因素。利用理想模型讨论了地下水位计算误差与开采量、迭代收敛误差限、计算时间和含水量参数之间的关系。经讨论得知地下水位计算误差与迭代收敛误差限、计算时间和含水层参数有关 ,与开采量和水位变幅无关。