含水率对花岗岩残积土承载力影响的试验研究

花岗岩残积土具有遇水软化的特性,其工程力学特性受含水率变化影响显著,如考虑不周会对基础设计造成不利影响。为了定量分析含水率变化对花岗岩残积土地基承载力的影响,采用室内试验与标准贯入试验,对比浸水前后的地基承载力,分析含水率对地基承载力的影响机制。结果表明:浸水条件显著增大了土体的含水率,含水率增量随深度的增加而显著减小,浸水对花岗岩残积土含水率的影响深度不超过2 m,含水率的增加降低了花岗岩残积土的抗剪强度及地基承载力,造成地基承载力损失率最高可达28.7%,地基承载力损失率随深度增加而减小。在基础设计时,应考虑含水率变化对地基承载力的影响,并根据工程要求确定合理的基础埋深。     

花岗岩残积土持力层人工挖孔桩承载力研究

论述了花岗岩残积土对人工挖孔桩承载力的影响；通过对现场试验结果的分析，研究了以花岗岩残积土为持力层的人工挖孔桩的承载性质及计算方法；结合92根桩的试验资料统计分析，讨论了地下水对人工挖孔桩承载力的影响．     

岳阳地区板岩地基承载力折减系数研究

通过收集岳阳地区24个住宅小区不同风化程度板岩地基现场及室内试验成果,得到了72个测点承载力特征值af及相应岩体室内饱和单轴抗压强度标准值rkf,经计算获得了各测点地基承载力折减系数r?.探讨了3种风化程度板岩地基折减系数r?随抗压强度标准值rkf的变化规律,并给出了相应的~r rk?f关系曲线及经验公式.同时,将不同风化程度板岩试验数据统一分析表明,板岩地基(不区分风化程度)折减系数r?随其抗压强度标准值rkf的增大而呈指数函数增大,并给出了岳阳地区板岩地基统一的~r rk?f关系曲线及其经验公式.     

海南省花岗岩残积土的工程特性研究

海南省花岗岩残积土的分布面积很广泛,土质多为砂(砾)质粘性土,其物理力学性质及工程地质特征差异较大,但有一定变化规律,垂直分带尤为明显.     

基于原位孔内剪切试验的残积土强度指标及风化程度影响评价

为了研究花岗岩残积土原位力学特性及受风化程度的影响,开展孔内剪切试验(BST)以获取土体的原位抗剪强度指标,同时结合大型原位剪切(LDS)试验与室内直剪(DS)试验对不同测试方法的差异进行分析.试验结果表明,由BST得到的花岗岩残积土应力-应变关系曲线呈应变硬化型特征,峰值应力与法向应力呈正相关的线性关系;被测残积土是一种高渗透性饱和土,剪切时孔壁土体的排水速度较快而发生自由体变,由BST获取的强度指标近似为饱和土的有效强度指标;大型原位剪切试验与孔内剪切试验获得的强度指标较为接近,但由室内直剪试验得到的强度指标数明显比原位试验结果小,说明取样扰动对土体力学特性造成了不可逆的损伤;根据土体的砾粒含量表征花岗岩残积土的风化程度,由BST测试结果得到的有效内摩擦角与砾粒含量之间保持正相关的线性关系,有效黏聚力与砾粒含量之间保持负相关的线性关系;从SEM的结果认为砾粒含量的增加一方面使得砾粒颗粒间的咬合摩擦力增长;另一方面降低了黏土颗粒间的胶结作用,在宏观上表现为内摩擦角指标的增大和黏聚力的减小.     

广东地区花岗岩风化残积土路堑边坡的冲刷稳定性模糊评价

广东省境内花岗岩分布广泛,风化残积土路堑边坡坡面冲刷严重．文中分析了广东省境内花岗岩风化残积土路堑边坡冲刷稳定性的影响因素,据此选定坡面冲刷稳定性模糊评价的评价因素及其隶属函数,建立合理的模糊评价模型．采用模糊评价方法对广东省英德地区典型花岗岩风化残积土路堑边坡工程实例进行坡面冲刷稳定性评价,以验证所提出的方法的有效性．结果表明：花岗岩路堑边坡未经加固处理时,坡面冲刷稳定性差;通过坡面土质改良和坡面框架植草防护后,抗冲刷稳定性显著提高;路堑边坡冲刷稳定性的模糊评价方法具有较广的适用性．     

花岗岩残积土填料晾晒数值模拟方法及应用

为掌握花岗岩残积土填料晾晒性能及其影响因素,为有效利用该填料提供理论依据,基于非饱和土湿热耦合计算方法和实际工况,提出了填料晾晒的数值模拟方法;选取花岗岩残积土,通过水热力学性质试验和室内蒸发试验确定了相关参数,开展了南方特定气象条件下花岗岩残积土的现场晾晒数值模拟和现场试验。结果表明:同一气象条件下,持水性越强,填料晾晒所需时间越长且内外含水率差异性越大;影响花岗岩残积土晾晒的因素中,敏感程度由大至小分别是松铺厚度、土块粒径、太阳辐射强度、温度、风速;平均粒径为2 cm的花岗岩残积土填料,松铺厚度为30 cm时,在自然晾晒1 h后进行一次翻拌,可使晾晒时间由5 h缩短至2 h,填料降湿效率提高60%。根据填料持水性的不同,合理控制粒径或翻拌时刻,可显著缩短填料晾晒所需时间,从而提高南方多雨地区花岗岩残积土路基施工效率。     

花岗岩残积土地基的加固试验

花岗岩残积土是珠江三角洲地区及闽南地区常见的一种土质,是花岗岩受到强烈的风化作用后,残留在原地的碎屑物,矿物成分除石英外,大部分风化成土状。花岗岩残积土组织结构已全部破坏,具有不均匀性、扰动性、软化性和崩解性,在天然状态下可保持低压缩性和较高的力学强度,但当残积土在扰动后,其结构性和力学性能随之迅速恶化。在某项工程中,因建筑基底位于花岗岩残积土层中,明挖方式会造成基底浸水及扰动,影响力学性能。为验证基底残积土层特性及选择处理方案,特进行加固试验。     

高填方涵洞地基承载力分析

通过理论方法与数值模拟分析了地基土黏聚力和内摩擦角对涵洞地基承载力与沉降的影响.并根据高填方涵洞工程的受力特性,提出了综合考虑强度与沉降控制的承载力基本容许值确定方法.在<公路桥涵地基与基础设计规范>(JTG D63-2007)天然地基承载力公式的基础上.提出了考虑深、宽修正的复合地基承载力计算表达式.数值模拟和现场实测结果表明,综合考虑强度与变形要求来确定高填方涵洞的地基承载力,并进行深、宽修正的计算方法是合理的.     

考虑诱发各向异性的花岗岩残积土硬化土模型参数研究

通过花岗岩残积土在原位有效自重应力下的固结(简称K0固结)排水三轴剪切试验和三向等压固结排水三轴剪切试验,分析诱发各向异性状态对花岗岩残积土硬化土模型(HS模型)参数的影响,并探讨K0固结排水三轴剪切试验所得HS模型参数在花岗岩残积土基坑工程数值分析中的适用性.研究结果表明:诱发各向异性对花岗岩残积土HS模型参数产生影响,诱发各向异性状态下的花岗岩残积土HS模型参数应用于实际基坑工程的数值分析可获得更加准确的预测结果.     

泥岩地基及嵌岩灌注桩的承载特性试验

红土崖组(KwH)泥岩是一种分布于青岛地区的白垩系王氏群泥岩,是一种非典型的黏土岩,其透水性弱,具有一定的膨胀特性。为研究泥岩的物理力学性质、变形特性及嵌入泥岩中灌注桩的承载特性,以红土崖组(KwH)泥岩为试验对象,在青岛某地区开展了泥岩常规物理力学试验、泥岩地基及泥岩地基中嵌岩灌注桩的静载荷试验。试验结果表明,红土崖组(KwH)泥岩含砂,吸水膨胀率较小,是一种非膨胀性岩;全风化及强风化泥岩地基的P-s曲线基本呈缓变型;而中风化泥岩地基在破坏时发生了压裂及隆起,P-s曲线呈陡降型,而且变异性较大。该场地泥岩地基中灌注桩分别加载至10800 kN、12960 kN,试桩均未发生破坏,嵌岩灌注桩的桩侧摩阻力和桩端阻力均未充分发挥;中风化泥岩的承载力较高,可作为桩基理想的持力层;泥岩具有初始损伤特性,且随着应力水平的提高其损伤逐渐加剧。研究成果对青岛地区泥岩地基中的工程建设具有参考价值。     

中国南方红壤演化的矿物学特征

中国南方大面积的红壤是由母岩风化、淋溶、未经搬运残余形成的,其中尤以花岗岩、玄武岩上风化残存最为典型。通过对砖红壤、赤红壤、红壤的矿物学特性的分析,明显看出它们之间是通过一系列过渡而联系起来的,风化强度依次降低。发育于玄武岩的红壤较发育于花岗岩的红壤富铝化程度更高,质地更粘重,原生矿物较少。从母岩风化的角度来看,基性母岩比酸性母岩更易于风化。     

强风化岩石地基上梁式基础的应用与计算

强风化岩石地基相对一般地基土承载力高,压缩变形小,当强风化岩层较地下水位很高,可采用柱下梁式基础。根据梁的架越作用,要使梁底压力较均匀分必须加大梁高,提高梁的相对刚度。因强风化岩石地基有一定的压缩性,考虑沿及沿梁长方向风化程度的不均匀性采用有限压缩层地基模型,并根据梁高不同分按一般弹性地基浅梁、深梁理论,采用有限元法求得基底压力、梁的变形及内力。     

强夯加固填土的效果与机理分析

针对山区全风化泥岩和粘性土混合回填地基的强夯加固试验工程,采用PLT,DPH和SPT 3种方法,测试了夯击能量与夯后时间对强度和加固深度的影响及加固效果的空间变化,评价了测试方法,分析了加强点夯后不同尺寸基底下的承载力与沉降计算方法,更新了有效加固深度的概念与影响因素.研究结果表明:强夯加固素填土,强度随时间增长;竖向形成上硬下软的2层结构;设计承载力时宜指明具体时间和层位;检测时,应根据土质特征选择可行的方法综合评价;夯体与夯间土形成复合地基;有效加固深度取决于土质、强夯参数、基础埋深和基底宽度等.     

基于埋深效应与宽度效应的高填方涵洞地基承载力计算

为探明上埋式涵洞侧填土荷载对地基承载力的影响,基于普朗特尔-赖斯纳与太沙基极限承载力理论,研究了涵洞基础深度效应与宽度效应下涵洞基底粉质黏土、黏性土与砂土地基承载力变化规律与曲线特征。此外,基于涵洞地基的实际受力情况与涵洞地基承载力计算图示,修正了太沙基地基承载力计算方法,并将用修正方法计算得到的涵底地基承载力结果与数值模拟计算结果、太沙基方法计算结果进行了对比分析。结果表明:(1)涵洞基础深度效应与宽度效应对高填方涵洞地基承载力的提高作用明显,随着基础埋深系数的增加,粉质黏土、黏性土与砂土的地基承载力值随之增加,粉质黏土与黏性土地基增加的幅度较小,砂土地基增加的幅度较为显著;(2)当基础宽度系数k≥5时,黏土与砂土地基承载力增长幅度减小,而粉质黏土地基承载力增长幅度较大;(3)填土高度为6 m时,改进方法计算得到的地基承载力值比有限元法大8.78%,比太沙基计算公式法大18.72%,改进方法比太沙基方法更接近涵洞地基极限承载力值。     

风化条件下高水材料强度劣化试验研究

近年来高水材料广泛用于煤矿巷旁充填、注浆加固和堵孔阻漏等工程领域,但易风化仍然是高水材料固有缺陷。为探究高水充填材料风化后的物理力学性质及风化机理,通过ETM力学试验系统对不同风化天数的高水材料进行研究。结果表明：高水材料风化主要是由于空气中的二氧化碳与钙矾石晶体发生反应,且随着风化天数的增加,自由水的流失与钙矾石晶体的逐渐解体会降低材料密实度,间接加速二氧化碳与钙矾石的反应,因此高水材料失水速率与劣化度随着风化天数增加而增大,且呈上升趋势;风化后的高水材料由表及里会形成风化层-过渡层-未风化层结构,风化层呈粉末状,受压即会破坏脱落,几乎不具备承载能力,但过渡层和未风化层仍然具备一定的承载能力;未风化的试件受压过程中会有水分溢出,风化后的试件无水分溢出。未风化的试件破坏形式属于劈裂破坏,风化后的试件破坏则都是在端部出现剪切破坏,剪切带周围会出现许多微裂隙。可见高水充填材料耐久性与其所处环境湿度密切相关。     

复合地基理论与其工程应用

对软弱地基处理所应用的复合地基理论,结合工程应用进行了相关公式的推导,给出了复合地基承载力计算的修正公式,同时为保证地基的稳定性,对加固体设计提出了设计校核要求,给出了加固体强度校核计算和桩长的基本要求公式.文章所给出的公式可供设计计算、检测环节参考和引用.     

考虑中主应力及三向应力状态影响的地基承载力分析

基于推广的SMP准则,建立了平面应变条件下和三轴压缩条件下土的抗剪强度参数关系的简单解析表达式．基于这一关系,采用各自应力状态下土的强度参数,用滑移线方法分析了条形基础、圆形基础承载力系数及圆形基础承载力形状修正系数．计算结果表明,若忽略应力状态对土的强度参数的影响而简单地用三轴压缩试验下土的强度参数,由此计算得到的条形基础承载力系数具有较大的误差,且这种误差随着土的内摩擦角的增大而增大．针对圆形基础,将计算结果与Terzaghi经验关系对比分析发现。Terzaghi的经验系数在多数情况下是合适的,但当基底光滑时,由土自重所引起的承载力系数所对应的形状修正系数取0．6是偏于不安全的,根据计算结果建议取为0．4．     

龙川县花岗岩浅表层抗剪强度试验对比研究

以广东龙川县花岗岩残积土层与全风化层为研究对象,采用现场便携式剪切和钻孔剪切原位试验,以及室内重塑样快剪试验,研究不同含水率条件下的抗剪强度。结果表明：花岗岩残积土层与全风化层的抗剪强度均随着含水率的增加而减小。残积土层现场原状样试验所得抗剪强度均高于室内重塑样,二者差异的主要因素为重塑样颗粒间不再具有较强的结构联接;全风化层原位试验所得内聚力大于室内试验,但两种试验内摩擦角近乎一致,造成原位与室内试验结果的差异不仅与重塑样较弱的结构联接有关,还由于剪切边界条件与应力状态不尽相同。花岗岩浅表层无论是残积土层还是全风化层,均具有较强的结构性,室内重塑样试验结果往往不能真实反映土体的抗剪强度,室内重塑土试验所得到的抗剪强度值偏低。     

海上自升式钻井平台桩靴穿刺现象的数值分析

分析多层土条件下,桩靴承载力和孔穴的变化规律,揭示桩靴发生穿刺现象的实质;进一步提出桩靴极限安全深度的概念,系统描述上、下土层强度比、上层土相对厚度、下层土标准化抗剪强度和土体强度非均匀系数等参数变化对桩靴承载力的影响;给出适用于工程使用的上硬下软黏土中桩靴承载力系数的计算方法。研究结果表明:桩靴发生穿刺的深度主要受到上层土相对厚度、上层土强度和上下土层强度比的影响;标准化抗剪强度系数和土体强度不均匀性系数对于桩靴承载力系数极限值的影响都不超过5%,地基土最终承载力与上层土无关,取决于下层软土的强度。