摘要：研究目的:在河口三角洲地区使用人工地层冻结法修建越江、跨海隧道等大型工程的联络通道时,常常会遇到孔隙水含盐量高软黏土地层,这不同于以往的小型淡水冻结工程。通过配置不同孔隙水含盐量的重塑软黏土,经过冻融处理后,采用直剪、渗透、压缩、压汞试验的方法探究孔隙水含盐量对冻融软黏土强度、渗透、压缩的特性和孔隙结构的影响,并测定探究冻融时孔隙水中离子浓度变化规律,从而为三角洲地区软黏土孔隙水盐分过渡带的融沉注浆、沉降预测等提供参考依据。研究结论:(1)盐分能增大冻融软黏土的不排水抗剪强度、减小渗透系数、增大压缩模量,且浓度越高,影响程度越大;(2)冻融能使软黏土孔隙水中的Cl^-、Na^+浓度轻微降低;(3)盐分能使得冻融软黏土整体孔径和峰值孔径不同程度地减小;(4)本研究结果有助于沿海越江、跨海等大型冻结工程的施工控制,以及周围工程环境的治理。

摘要：研究目的:当使用人工地层冻结法建设地铁联络通道时,松散含水层中的渗流作用会对冻结土体产生影响。本文使用一种可控制渗流速度的人工冻结制样装置对粉土、粉砂进行冻结制样后,通过对冻结土进行单轴抗压试验并测定含冰量的方法探究渗流对人工冻结粉土、粉砂力学特性的影响,以及两种土质的水分迁移规律。研究结论:(1)渗流能明显提高粉土的冻结强度和弹性模量;(2)渗流能略微降低粉砂的冻结强度,对冻结粉砂弹性模量的影响不大;(3)对于地铁联络通道的人工冻结工程,渗流可使粉土层产生过量冻结从而造成资源浪费,使粉砂层的冻结壁承载力不足而产生安全风险;(4)本试验结果可辅助地铁联络通道的人工冻结工程进行优化设计、精确预测隧道变形等,从而确保施工安全、节约成本。

摘要：人工地层冻结法是沿海地区软黏土进行地层加固的一种常见绿色工法,地下空间开挖的大型及复杂化使目前冻结法面临更加复杂的渗流环境。为此,通过分凝冻胀理论刚性冰模型的三维化推广,建立能考虑水分迁移的热-水-力耦合作用冻胀融沉模型,以模拟复杂渗流环境下的人工冻结工程。基于模型使用COMSOL有限元进行模拟,与同尺寸室内模型试验数据进行对比,验证该模型在复杂渗流环境组合地层(软黏土、粉细砂)冻结中的适用性。模拟结果表明:在组合地层条件下,渗流会削减冻结稳定时冻结帷幕的厚度;当速度大于1.2 m/d时,冻结帷幕将不能达到设计厚度;冻结帷幕靠近渗流边界的一侧冻胀力增长缓慢、冻胀力的最大值较低;渗流致使地表产生不均匀沉降,下游区域的沉降量更大。利用已验证模型对组合地层渗流作用下的冻结法施工进行模拟预测,提出结合组合地层渗流因素的隧道安全冻结法分级标准,为冻结法在沿海更复杂渗流环境下的施工安全与预警提供依据。

摘要：随着沿海地区越来越多大型跨海、越江工程的出现,人工地层冻结法面临着更加复杂的水文地质环境问题及挑战。依托工程背景,通过典型砂黏组合地层的设计,按照严格相似比,建立了组合地层渗流环境下人工地层冻结法的缩尺模型,分析了软黏土下伏较大渗流砂层的工况下,渗流对上覆冻融敏感软黏土的冻结施工及周围工程环境的影响。试验测定了不同渗流速度下各影响区域内的温度、冻胀力、地表沉降量等参数指标。结果表明下伏砂层渗流速度过大会无法完成冻结,存在临界渗流速度。且渗流工况下软黏土上下冻结帷幕边缘的冻结效果也截然不同,尤其是稳定冻结温度和冻胀力发展模式。渗流直接影响的区域,渗流对软黏土潜热效应的削弱明显,随着渗流速度增大相变平衡时间呈线性减小。综合研究成果为冻结方案优化及施工安全提出了理论性指导意见,并对现场工程可能会遇到的施工质量、隧道安全、环境治理等做出预警建议。

摘要：嵌岩桩因其单桩承载力高、群桩效应小等优点,已被广泛运用至工程实践中。而其单桩承载力作为重要参数,常规的静载荷试验方法耗时费力,故而多种计算便捷的估算方法在很多情况下也得到了推广应用。考虑到工程实践中如何选择相适应的嵌岩桩单桩竖向承载力计算方法缺乏系统研究,归纳总结分析了不同的规范法、理论法及经验公式法的优缺点,并结合工程实例对多组实测数据进行不同方法下嵌岩桩承载力的计算应用分析比较。结果表明:3种嵌岩桩承载力估算方法的准确程度和其所表达的嵌岩桩受荷性状和实际受荷性状的接近程度存在较强的关联性,而和需要参数的多少关联性较小。理论分析法由于物理意义更为明确,其计算结果也更为接近实际值。而经验公式方法由于缺乏明确物理意义,计算结果和实际值相差较大。规范中,《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)规范计算公式体现的桩体受荷性状中最为接近实际且考虑影响因素较为全面,估算准确性较高。根据该研究成果,可对工程实践中嵌岩桩竖向承载力计算方法选择提供可靠的优选建议及误差来源分析。

摘要：杭州湾沿岸广泛分布的软黏土是一种不良地质土,其强度低、压缩性高,物理特性受水文、含盐量等因素影响大。孔隙水含盐量在不同的季节下受河流、潮汐、降雨等因素的影响会发生波动,这就使得软黏土的物理特性发生较大的变化。对杭州湾沿岸软黏土孔隙水含盐量测定表明冬季含盐量高,夏季含盐量低。通过直剪试验与侧限压缩试验,得到了不同孔隙水含盐量对土体物理特性的影响规律;根据试验结果并结合现场孔隙水监测资料,对软黏土全年物理变化特性进行预测,以弥补现场勘察结果所带来的不足,从而提高工程建设的安全性。结果表明土体孔隙水含盐量在5%以内时,孔隙水含盐量越高,土体的内摩擦角与黏聚力越低,土体压缩性越强。杭州湾沿岸地区冬季土体的力学性能较差,应该更加注重冬季工程地质灾害的防治。

摘要：以人工冻融软黏土区地铁隧道的安全状态为出发点,使用comsol数值模拟的方法对冻结施工过程进行三维的数值模拟。根据数值计算结果,并基于软黏土冻融性态指标(冻胀力),对隧道受力及变形进行评价,确定地铁隧道针对软黏土冻融作用的安全控制等级。

摘要：人工地层冻结法是一种常用于软黏土地区的一种地铁建设方法,常用于地铁联络通道的建设中。联络通道的长度会对冻结法施工产生较大影响。文章使用COMSOL软件对上海市地层下不同联络通道长度冻结施工进行数值模拟,得到了不同联络通道长度对冻结施工、隧道安全等的影响,从而为今后联络通道冻结法施工提供依据。

摘要：人工地层冻结法是上海市地铁建设中最常用的加固软黏土地基、止水防渗的重要工法。在人工地层冻结法施工过程中,由于水的冻结膨胀作用,会对地铁隧道、联络通道、周围环境造成较大影响。本文使用COMSOL根据水-热耦合理论针对上海市常见的某地铁人工冻结法施工进行模拟。得到了施工过程对温度场、位移场的影响,从而为今后联络通道冻结法施工提供依据。