砂土介质注浆渗透扩散试验与加固机制研究     

沙飞  李术才  林春金  刘人太  张庆松  杨磊  李召峰 《岩土力学》2019,40(11):4259-4269

设计了一套可视化砂土介质恒压注浆渗透扩散与加固模拟试验装置。选用普通硅酸盐42.5水泥（OPC）、超细硅酸盐水泥（MC）、超细硫铝水泥（MSAC）及自主研发材料（EMCG）,对砂土多孔介质进行了注浆渗透扩散与加固试验。研究了细砂土体不同浆液、注浆压力工况下扩散距离、注浆量随时间变化规律,以及不同浆液、砂样级配及注浆压力对加固效果影响。采用极差分析法确定了加固效果主控因素,获得了加固体宏观破坏模式,通过SEM分析了岩-浆界面微观加固模型,揭示了不同材料加固效果差异的本质原因。研究结果表明：注浆材料与颗粒质量分数主导着细砂土体可注性,注浆压力对可注性提高程度不大,EMCG可注性最强,MC、MSAC次之,OPC最差;在完全可注情况下,砂样级配越细,加固体强度改善效果越明显;EMCG材料加固体7、28 d强度明显高于MSAC、MC、OPC加固体;EMCG的7 d加固体强度达到28 d参数70%以上;注浆材料主导着注浆加固效果,EMCG对不同级配砂土体注浆加固效果显著优于其他水泥类材料,OPC最差;注浆后EMCG浆-岩界面生成的致密C-S-H凝胶体能够有效提高胶结强度。最后从注浆材料选型、注浆过程控制、钻孔布置方面对砂土层渗透注浆设计方法提出了工程治理改进建议。  相似文献   

基于高斯过程分类的地震砂土液化预测及其应用          下载免费PDF全文

赵国彦  徐志炜  刘健 《中国地质灾害与防治学报》2019,30(1):93-99

在砂土液化预测模型中,采用的数据一般来源单一且数据量少。本文选取了来自SPT场地、VS场地、CPT场地的三个数据库,其数量分别为620、185、226例,每个数据库中影响因子的种类和个数都不相同。共有9种模型与高斯过程分类模型(GPC)进行综合对比分析,分别为FDA、DDA、BDA、MLR、ELM、LSSVM、SVM、CART、ANN。研究结果表明,GPC模型对每个数据库的液化判别都具有高准确率,分别为0.869 1、0.910 1、0.940 1,且其预测精度及稳健性均明显优于其他模型。由于数据来源的广泛性及代表性,可以得出GPC模型对于砂土液化预测具有极强的适应性。 更多还原  相似文献   

基于数字图像处理技术的砂土颗粒级配分析研究          下载免费PDF全文

吕超  唐朝生  李胜杰  谢约翰  刘博  徐其良  王东伟 《高校地质学报》2019,25(3):431

砂土颗粒级配是影响砂土工程性质的重要参数之一,传统的颗分试验方法由于试验原理不同而具有不同的适用范 围。为更加方便、准确地获取砂土颗粒级配,提出了一种基于数字图像处理技术来获取SEM照片中的砂颗粒粒径参数及级 配特征的新方法。将准备好的砂土样品打磨成薄片放在扫描电镜下拍照,然后利用Photoshop软件对照片进行拼接,并采用 自主研发的SMAS数字图像分析系统对拼接好的照片进行定量分析处理,获取样品的微观结构参数,将获得的“土颗粒等 效直径”和“土颗粒面积”分别等效为实际土颗粒粒径和土颗粒质量,进而换算得到砂土的颗粒级配曲线;然后将通过数 字图像技术获得的砂土颗粒级配曲线与通过传统筛分法和激光粒度分析法得到的颗粒级配曲线进行对比,验证了提出的数 字图像处理方法的有效性和可靠性,同时分析了两种方法之间存在的差异及其原因,并对数字图像处理方法和传统颗分方 法各自的优缺点进行了讨论。  相似文献   

北京地铁新宫站基坑复合支护过渡部位的冗余度设计          下载免费PDF全文

闫建龙  闫亚斌  沈宇鹏  王潇 《水文地质工程地质》2019,(2):162-162

复合支护结构过渡部位中两种支护结构的水平刚度、受力方式、作用机理有所差异,故过渡部分是基坑安全控制的关键部位,对过渡部分进行冗余度的研究和优化具有非常实际的工程意义。论文结合北京地铁19号线新宫站基坑工程实例,通过数值模拟的方法,釆用MIDAS/GTS软件实现基坑的施工全过程模拟。在假定复合支护结构部分失效的情况下,以结构变形与受力情况为标准,对复合支护结构的冗余度进行了计算和优化设计。结果表明:（1）在出现支护结构局部破坏的情况下,复合支护体系的过渡部位桩体变形都出现了明显的增大;在有腰梁的情况下,桩体的变形得到了很好的控制;（2）出现局部破坏后,结构加入腰梁,增加了结构的传力路径,使整个结构的内力重分布更加均匀合理,可以有效地防止应力的集中,保证了结构的安全稳定;（3）在两种失效模式下,在支护结构之中加入腰梁对结构的冗余度都有明显的提升;混凝土腰梁对结构冗余度的优化效果要比钢腰梁好一些。在实际工程中,腰梁的加入对提升支护结构的稳定性和冗余度有着重要的意义,应注重对腰梁的设计应用。  相似文献   

Adina在基坑支护结构稳定分析中的应用     

张向东  张成 《中国地质灾害与防治学报》2014,25(4):114-118

开挖后的基坑,桩后土体有向坑内移动的趋势,对基坑本身以及周围建筑物将产生不利影响,因此选择合适的支护方案是确保工程安全顺利进行的关键。本文以北京某深基坑工程实例为基础,采用单排钻孔灌注桩加冠梁、锚杆支护形式,通过现场原位测试获得土体的各项物理力学参数,应用Adina大型有限元分析软件对该工程的基坑开挖过程进行模拟分析,得到不同开挖深度下支护桩的水平位移分布规律,通过与实测数据进行对比,分析说明采用Adina软件模拟的可行性和可靠性,并通过改变影响支护结构变形的因素,分析说明在不同情况下随着基坑开挖深度的变化支护结构的变形情况。  相似文献   

吹填粉砂土固结蠕变试验及模型     

年廷凯  余鹏程  柳楚楠  陆淼嘉  刁美慧 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(3):918

通过分析法向应力、干密度、土样尺寸对吹填粉砂土蠕变特性的影响,深入研究其固结蠕变特性。与Kelvin模型相比,采用Burgers体模型能够更合理地阐释吹填粉砂土的蠕变曲线;采用FLAC^3D方法可开展吹填土蠕变过程的三维数值模拟。结果表明：吹填粉砂具有一定的蠕变特性,并可用幂函数描述应力-应变、应变-时间的关系;干密度一定时,法向应力愈大,初始应变愈大,达到稳定的时间愈长;法向应力一定时,干密度越大,初始变形越小,最终稳定所需时间越短;大尺寸试样（Ф 200.0 mm× H200.0 mm）的瞬时变形与蠕变形率要比标准尺寸（Φ 61.8 mm×H 20.0 mm）大,稳定所需时间要长;此外,Burgers体模型模拟吹填粉砂土固结蠕变变形优于广义Kelvin模型并具有可行性。  相似文献   

砂土中开口管桩沉桩过程的颗粒流模拟研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

詹永祥  姚海林  董启朋  贺东平 《岩土力学》2013,34(1):283-289

基于颗粒流理论,采用PFC2D程序,模拟再现不同型号开口管桩在沉桩过程中土塞的形成演化规律、土颗粒细观结构变化以及桩周土应力场分布情况,并通过分析土体细观变化模式揭示沉桩过程中宏观力学响应的内在机制。计算结果表明,管桩直径对土塞效应影响很大,外径为30 mm的开口管桩,沉桩过程中土塞增量填充率（IFR）值较小,土塞效应明显,土塞高度小,类似闭口桩;随着管桩直径的增大,土塞效应迅速减小,大直径管桩在砂土中沉桩全部闭塞的可能性很小。细观因素（孔隙率和滑动比例）与土体宏观位移表现之间存在着明显的相互对应关系,并依此将桩周土划分3个区域。桩周土体水平应力、竖向应力和剪应力都在桩底附近形成“应力核”,不同型号管桩桩周土应力场分布相近。  相似文献   

基于数字图像相关法的砂土细观直剪试验及其颗粒流数值模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

孔亮  陈凡秀  李杰 《岩土力学》2013,34(10):2971-2978

砂土等天然颗粒材料具有的剪胀性、压硬性、各向异性等特殊力学性质受控于其内部的微细结构及其演化,如何利用试验与数值模拟等手段对砂土细观组构进行量化,对深入研究砂土变形机制尤为重要。基于数字图像相关方法的光学测量技术与土工试验相结合的新手段,通过对直剪仪的可视化改造,开发了能初步实现土体宏细观力学性状联合测量的“砂土变形细观瞬时光学测量系统”,并利用该系统对福建标准砂进行了室内细观直剪试验。随后进行了基于颗粒流软件PFC2D直剪数值试验,提取室内试验还难以获得的细观信息,作为对室内试验的补充。通过对宏观力学性质和位移场、应变场、颗粒定向、速度场、颗粒配位数和接触力链等细观的室内与数值试验结果进行剖析,探讨了砂土力学性质的细观机制。  相似文献   

混合法在深基坑排桩锚杆支护计算中的应用研究     

朱彦鹏  李元勋 《岩土力学》2013,34(5):1416-1420

深基坑排桩预应力锚杆支护工程中,作用于桩身的土压力与桩身位移呈非线性变化。对于这种非线性变化问题,基于位移土压力模型,考虑支护结构位移的影响,推导了混合法计算公式。混合法可以有效跟踪支护结构的变形过程,反映土体与桩之间的非线性作用关系。结合工程实例,编制了MATLAB计算程序,计算结果较好地反映了土压力与桩身位移之间的非线性变化关系,并与理正软件计算结果进行对比分析,结果表明两者吻合较好,从而证明该计算方法具有较好的适用性,对深基坑支护结构设计有较好的参考价值。  相似文献   

宏细观结合考虑主应力轴旋转的砂土破坏特性     

李学丰  黄茂松  孔亮 《岩土力学》2013,34(7):1923-1930

采用宏细观结合各向异性破坏准则对主应力轴旋转条件下砂土的破坏特性进行分析。该准则是加载应力、组构各向异性程度和应力与组构几何关系3个因素的函数,可描述细观特性对任意应力旋转角度条件下破坏特性的影响。根据空心圆柱扭剪试验的特点推导一般正交坐标系下主应力轴旋转条件下的破坏关系式,考虑应力与砂土细观组构的几何关系,推导的关系式即可分析该条件下破坏特性。材料为各向异性时,主应力轴旋转造成破坏特性发生变化,细观各向异性程度越小变化越小;材料为各向同性时,则不会造成砂土破坏特性的变化。该式表明主应力轴旋转条件下不同破坏特性存在的根本原因是砂土各向异性的存在。采用空心圆柱试验结果进行验证,结果表明建立的关系式能较好描述不同应力加载角度条件下砂土的破坏特性。初步验证了由于砂土各向异性的存在使得主应力轴旋转造成了不同的破坏规律。  相似文献