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为研究层状黏性土在静压桩沉桩过程中桩土界面孔隙水压力的分布规律,依托山东东营某桩基工程开展了现场足尺静压桩试验,分析了桩土界面孔隙水压力的变化规律,探讨了桩土界面超孔隙水压力的分布特征,明确了桩土界面孔隙水压力和超孔隙水压力的消散特性,并结合水力压裂理论和孔穴扩张理论,揭示了沉桩过程中桩土界面沿桩长方向超孔隙水压力的分布形式。试验结果表明：孔隙水压力、超孔隙水压力与土层性质密切相关,二者均在粉土层中增长较慢,在粉质黏土层中增长较快;在同一深度处,两者均存在明显的消散现象,在粉土中的消散程度明显大于粉质黏土中;采用水力压裂理论结合孔穴扩张理论计算的超孔隙水压力沿桩长方向的变化规律与试验值相吻合;桩身贯入深度越大,超孔隙水压力理论计算值与现场实测值越接近。 相似文献
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宁（南京）镇（镇江）地区大量缓倾角滑坡发生在强降雨之后，坡内水位抬升形成暂时性承压水，滑坡变形表现为坡体前缘隆起、后缘拉裂。通过对南京江宁石龙路滑坡开展现场地质调查，发现该滑坡地层结构表现为宁镇地区山前缓坡典型的上细下粗的二元地质结构特征。文章以南京石龙路滑坡破坏特征为基础，从简单的承压水分布模型与简支梁模型的基本原理出发，试图分析暂时性承压水导致坡体前缘隔水层隆起破坏的力学机制。针对滑坡前缘隆起特征，构建承压水一维稳定流模型，分析了坡体前缘透水层中承压水的分布特征；引入简支梁模型分析了承压水扬压力对隔水层的变形和稳定性的影响以及隔水层中裂隙的发育规律；确定了隔水层隆起后破坏的判据，详细分析了坡脚处扬压力水头和隔水层厚度对隔水层破坏特征的影响。研究结果表明透水层中承压水头为三角形分布，隔水层最深裂隙发育在扬压力对简支梁模型的最大弯矩处；地表隔水层最大破坏区域与坡脚处扬压力水头呈正相关，与隔水层厚度呈负相关；隔水层发生隆起—拉裂破坏时的临界扬压力水头和临界隔水层厚度近似呈线性关系。 相似文献
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在静动力排水固结法处理饱和软黏土地基处理的场地进行现场的数据测试,分析了该条件下的孔隙水压力和土压力的响应规律,提供在一定的施工条件下沉降规律及与孔压、土压响应关系的求解方法,为静动力排水固结法加固淤泥类软土地基的研究和工程实践提供了一定的参考依据。 相似文献
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在天津滨海新区中新生态城服务中心开展了承压含水层抽水引起地面沉降的现场试验,采用振弦式孔隙水压力传感器和一孔多标数据采集器实时监测孔隙水压力和分层标的变化,分析了土体的变形性质和分层沉降的规律。试验结果表明,黏土层变形明显滞后于承压含水层水位的变化,以塑性变形为主且存在蠕变现象,而砂层既存在弹性变形,也存在一定的塑性变形和蠕变性。短期抽取地下水会使抽水井附近承压含水层上覆土体出现上小下大的沉降规律,且最大沉降出现在有明显孔隙水压力变化的土层顶板位置。 相似文献
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近年来,在浙江省北部钱塘江河口湾地区发现并开发了大量的晚第四纪浅层生物气藏。末次盛冰期,全球海平面的下降使河流梯度增加,下切作用增强,导致钱塘江下切河谷的形成。下切河谷内的沉积序列从下到上可划分为4种沉积相类型,分别为河床相、河漫滩-河口湾相、河口湾-浅海相和河口湾砂坝相。 所有的商业浅气田和气藏都分布于太湖下切河谷和钱塘江下切河谷及其支谷的河漫滩-河口湾相砂体中。钱塘江下切河谷的河漫滩-河口湾砂体埋深30～80 m,厚3～7 m,被非渗透的黏土包围,可能代表了下切河谷内分布的潮流沙脊。快速堆积的河口湾-浅海相沉积物为生物气藏的形成提供了充足的源岩和良好的保存条件。 河漫滩-河口湾相的黏土层为研究区浅层生物气藏的直接盖层,主要分布在下切河谷内,其埋深、残留地层厚度和孔隙度范围分别为30～80 m、10～30 m和42.2％～62.6％。河口湾-浅海相的淤泥层为间接盖层,覆盖了整个下切河谷,其埋深、残留地层厚度和孔隙度范围分别为5～35 m、10～20 m和50.6％ ～53.9％。黏土层和淤泥层的孔隙水压力远大于下伏砂体的孔隙水压力,其差值可达0.48 MPa。在储集层和盖层分界面即浅气藏的顶部,孔隙水压力值达到最大。黏土层和淤泥层的孔隙水压力可以超过砂质储集层中气体压力和孔隙水压力之和。黏土和淤泥盖层的高孔隙水压力可能是浅层生物气被完全封闭住的最重要因素。直接盖层的封闭能力比间接盖层要好。黏土层和淤泥层的孔隙水压力消散时间很长,有时候很难达到稳定状态,这表明黏土层和淤泥层的渗透性差、封闭性好。随着埋深的增加,其压实程度和封闭性能增加。与黏土层和淤泥层相比,砂层的孔隙水压力消散较快,很容易达到稳定状态,而且消散时间与埋深无关,表明砂层渗透性好、封闭性差。气体一旦进入砂层,孔隙水就不能有效释放,导致砂层的孔隙水压力消散时间比黏土层和淤泥层的要长,这可能与生物气在孔隙水压力释放后的快速补充有关。 相似文献
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洪水对洪泛区建筑会造成较大的危害,洪水荷载研究是洪泛区建筑脆弱性研究的基础。通过模型试验,研究不同水深流速的洪水对建筑表面的水流压力及其分布规律。试验在波流水槽中设置可调整出水口来控制作用于模型迎流面水流的深度和流速,模型分为2层,1层有洞口,2层无洞口,固定于出水口下游。结果表明:模型迎流面水流流速分布不均匀,水流压力从下至上逐渐减小;基于试验数据发现动水压力随着流速的增加而增加,且呈非线性关系,并据此提出了动水压力修正系数,改进了水流压力计算公式;水流压力和水深近似呈线性关系;洞口和边界会在一定程度上减小迎流面水流流速与水流压力。研究结果为洪泛区建筑的抗洪设计和抗洪能力评价提供依据。 相似文献
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层间错动带具有延伸规模大、物理力学性质较差等特点。水库蓄水后,水位抬升使层间错动带受到较大的水压力。在高水压力作用下,层间错动带的抗剪强度及其演化规律,尚待开展试验研究。采用新研发的HMSS-300型现场结构面水力耦合直剪试验系统,针对溪洛渡水电站的层间错动带进行了不同水压力-应力耦合作用下的直剪试验,探讨了层间错动带水力耦合作用下的抗剪强度特征及其变化规律。研究结果表明：水力耦合作用下,层间错动带抗剪断过程的剪应力-剪切位移曲线具有明显的峰值,法向位移随剪切位移的增加大多表现出先剪胀后剪缩的特征。层间错动带的有效内摩擦角随水压力的升高而降低,二者呈负指数关系;有效黏聚力也随水压力的升高而降低,二者同样呈负指数关系。在0～2.0MPa水压力条件下,层间错动带有效内摩擦角劣化程度为7%～22%,有效黏聚力的劣化程度为32%～93%,表明水压力的增加对层间错动带的有效黏聚力影响更加明显。在不同法向荷载-水压力耦合作用下层间错动带呈现出剪切滑移破坏模式与中、细角砾岩颗粒的剪断-滑移混合破坏模式。在水力耦合条件下,黏土矿物的软化、膨胀与水侵入层间错动的颗粒之间以及黏土矿物的结构单位层之间形成水... 相似文献
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文章分析了石羊河下游咸水区人饮水成井中存在降低井水含砂量,避免上部咸水与下部淡水相串两个关键性技术问题。通过孔径与管径的调配设计,增大环状粒料层和止水粘土层的厚度;滤水管外包尼龙纱网;粒料与止水粘土接触界面上设计反滤层;填粒后先行拉活塞利用水力夯实粒料层,再投粘土球止掉上部咸水等措施,在民勤县三口人饮水井施工中取得显著效果,证明了该套成井工艺的有效性和可行性,有望为同类地区人饮水井施工提供技术示范作用。 相似文献
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浅埋煤层开采隔水层位移规律相似模拟研究 总被引：6，自引：0，他引：6
以陕北榆树湾井田为地质原型,采用柔性隔水层物理相似模拟试验,初步得出了该井田顶板岩层及粘土隔水层在开采影响下的破坏规律,发现顶板基岩关键层仍然是隔水层稳定性控制的关键,指出隔水层下沉梯度TS为控制隔水层导水裂隙出现的指标。 相似文献
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榆神矿区保水采煤的工程地质背景 总被引：16，自引：1，他引：15
论述了榆神矿区煤层上覆红土、风化带基岩、未风化基岩的工程地质特征,认为红土层具有较好的隔水性能,风化带基岩中粘土矿物的含量增加,隔水性能明显增强。2-2煤层上覆基岩为中硬岩石,而且有较多的软弱岩石夹层,煤层开采的冒裂带发育高度相对较小,影响不到第四系萨拉乌苏组含水层底部,具有较好的保水采煤工程地质条件。 相似文献
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低能量强夯法加固粉质黏土地基试验研究 总被引：5，自引：1，他引：4
结合上海某铁路集装箱中心站地基处理工程,针对其场区上部粉质黏土、下部砂质粉土的地基条件,对低能量强夯法加固此类地基的适用性进行了现场试验研究。通过对夯击过程中超静孔隙水压力随夯击次数、深度、距离的变化规律及在不同性质土层中的增长与消散规律的研究,提出了运用试验手段确定强夯夯击次数、夯点间距、有效加固深度及两遍强夯间隔时间等施工参数的方法。同时,用静力触探试验和标准贯入试验对地基加固的效果进行了检验,结果说明低能量强夯法加固粉质黏土地基的适用性,从而进一步拓宽了低能量强夯法的应用范围。 相似文献
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软黏土层一维有限应变固结的超静孔压消散研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据土力学固结理论计算分析软黏土层固结过程的超静孔隙水压力值,确定软黏土体固结过程的强度增长,对排水固结法处理软土地基至关重要。软黏土层固结过程中土体变形较大时,有限应变固结理论和小应变固结理论计算分析软黏土固结所得结果差异较大。利用非线性有限元法及程序,通过对软黏土层固结工程算例的计算结果分析,研究了有限应变固结理论和小应变固结理论计算分析软黏土层一维固结超静孔压值消散的差异;探讨了软黏土体一维固结过程中,几何非线性、土体渗透性变化和压缩性变化对超静孔隙水压力消散的影响。研究结果表明,当土体的变形较大时,有限应变固结理论计算出的超静孔压要比小应变固结理论得到的值消散的更快。考虑土体固结过程中渗透性的变化时,超静孔压消散变慢;可用软黏土渗透性变化指数ck 反映渗透性变化对超静孔压消散的影响,渗透性变化指数ck值越小、超静孔压消散越慢。固结过程中软黏土压缩性的大小及变化也影响超静孔压的消散,可用软黏土的压缩指数cc反映固结过程中压缩性的大小及变化对超静孔压消散的影响,软黏土的压缩指数cc越小,固结过程软黏土层中的超静孔压消散越快。 相似文献
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基于循环交通荷载下软黏土累积塑性变形、累积孔压经验公式与分层总和法结合的方法,通过计算不排水循环累积塑性变形引起的沉降和不排水循环累积孔压消散引起的固结沉降叠加,建立了一个软土路基长期沉降拟静力计算模型。对交通荷载应力路径下的软黏土空心圆柱扭剪试验数据分析,获得了不排水累积塑性应变模型和不排水累积孔压公式的参数。基于弹性理论解积分计算交通荷载下路基中的动应力,再结合分层总和法计算了路基沉降与循环周次的关系。通过工程实例分析,对比了计算沉降结果与实测结果并与以往理论分析结果,验证了所建立模型的合理性。 相似文献
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采用渗流固结法试验结合颗粒表面电位分析,研究极细颗粒黏土的渗流的微电场效应,在相同试验条件下完成了5种含不同百分比的人工高岭土与人工膨润土的试样的渗流特性测试。测试结果表明,微孔渗流的微电场效应对极细颗粒黏土的渗流特性有相当显著的影响,随着孔隙液离子浓度的升降或土颗粒表面电位的增减,试样的渗透系数会随之发生改变;在相同的孔隙液离子浓度下,随着膨润土相对含量的增加,试样的渗透系数随之降低。对科威特软土的渗流固结试验证实了人工土的微电场效应的产生机制与变化规律同样适用于天然软土。试验结果分析认为,在黏土-水-电解质系统的相互作用下,黏土矿物通过土颗粒表面的结合水影响试样的渗流特性,而土颗粒表面电荷的微电场作用是极细颗粒黏土渗流特性改变的内在原因之一。 相似文献