摘要：基于相似理论设计并完成了下伏溶洞嵌岩桩承载力破坏模型试验,研究了顶板厚度对下伏溶洞嵌岩桩极限承载力的影响。结果表明:下伏溶洞嵌岩桩在加载过程中呈脆性破坏,荷载位移曲线有明显陡降点;下伏溶洞的存在会明显降低嵌岩桩极限承载力,且主要发生冲切破坏,冲切破坏体近似圆锥台;桩端荷载分担比随溶洞顶板厚度增大而增大;采用S型生长曲线能较好地拟合不同溶洞顶板厚度时桩端极限承载力变化规律。顶板厚度为1~4倍桩径时,桩端承载力随溶洞顶板厚度增加呈线性增长,顶板厚度为5倍桩径时桩端承载力基本趋于稳定值。最后结合规范给出了不同溶洞顶板厚度时的安全系数。

摘要：针对非对称荷载下溶洞顶板极限承载力问题,引入抛物线形式的Hoek-Brown强度准则,并假定非对称荷载下溶洞顶板的冲切破坏体为轴对称旋转体。采用极限分析上限法建立了冲切破坏体的功能方程,利用变分原理和偏导求得了非对称荷载下溶洞顶板冲切破坏模式的极限承载力计算表达式。最后通过室内试验验证了理论方法的合理性,并分析了厚径比h/D、荷载位置偏移量e及岩体地质力学分类指标GSI对溶洞顶板极限承载力的影响。结果表明:(1)当e一定时,随着厚径比h/D的增加,顶板极限承载力大致呈线性增长,增大到一定值时,溶洞对顶板承载力无影响,顶板极限承载力趋向于完整基岩承载力;(2)当h一定时,随着荷载位置偏移量e的增大,溶洞顶板极限承载力呈非线性增长,增大到一定值时,溶洞对顶板承载力无影响,顶板极限承载力接近完整基岩承载力;(3)当h一定时,随着GSI的增大,顶板极限承载力增长的幅度逐渐变大。其中对于h为2D的溶洞顶板,且当GSI为44,e为0,0.25l,0.5l时,顶板的极限承载力分别为1.8,2.2,3.6 kN;当GSI为100时,相应的极限承载力分别为24,29,43 kN,近似为前者的12倍。因此GSI的选取对承载力的确定有重要意义,可为实际工程设计提供参考。

摘要：对桩前楔体进行受力分析,建立极限平衡方程,求解极值并确定楔体破裂角,进而提出楔体临界深度的计算方法。通过工程实例验证了该计算方法的可行性,并分析了陡坡岩石地基坡角、地基岩体抗剪强度指标(黏聚力、内摩擦角)、楔体自重、桩宽、岩体压力扩散角对桩前楔体破裂角及临界深度的影响。研究发现:陡坡岩石地基坡角、地基岩体的抗剪强度指标(黏聚力、内摩擦角)、楔体自重对桩前楔体破裂角及临界深度均有较大影响;桩宽、岩体压力扩散角对桩前楔体临界深度有一定影响,但对其破裂角的影响不大。本文研究成果对确定抗滑桩的有效嵌固深度,指导陡坡岩石地基抗滑桩的设计和施工具有重要的工程意义。

摘要：软土地区建(构)筑物产生的工后沉降主要由土体的次固结沉降控制。为了探明洞庭湖软土的次固结特性,开展了一系列的一维固结蠕变试验,分析软土次固结系数随固结压力的变化特征,研究软土次固结系数与含水量、压缩指数的关系,及压缩曲线的历时特征。研究结果表明:软土的主次固结的划分与固结压力、固结状态、加荷比等因素有关;次固结系数与固结压力的关系曲线呈现两处峰值点,分别位于先期固结压力和结构屈服强度附近;上覆土自重应力作用下的次固结系数随天然含水量线性增加,可以按Cα?0.0232w粗略估算洞庭湖软土在上覆土自重应力作用下的次固结系数;次固结系数Cα与压缩指数Cc大致呈线性关系,Cα/Cc值的范围为0.0354~0.0568,平均值为0.0449。不同固结时间的e-lgp曲线可近似看作直线,随固结时间增长,压缩指数呈线性缓慢减小;不同固结时间的e-lgp曲线相互不平行,随着固结压力增大,相互靠拢。研究结果对指导洞庭湖地区软基工程的设计和施工具有一定的指导意义。

摘要：为了研究更加合理有效、适用范围更广的岩石脆性表征方法,采用了理论分析与试验结果验证的方法,分析了脆性对于实际工程的重要意义,以及现有的基于强度特征、应力应变曲线、矿物组分、断裂韧度等的脆性指标,对其合理性及在使用中的局限性进行了总结,进一步研究了应力应变曲线对于岩石脆性的表征作用,在此基础上综合考量了峰前应力增长速率、幅度及峰后应力应变关系,提出了基于全应力-应变曲线的岩石脆性特征评价方法,并通过不同岩石单轴压缩和三轴压缩试验数据进行验证。结果表明:在单轴压缩条件下,花岗岩、砂岩、灰岩、大理岩脆性依次减小,符合脆性越大破化现象越明显的规律;在三轴压缩条件下,对于同种岩石该指标随围压的增大逐渐减小,符合岩石随围压增大而表现出的脆-延转换规律;该指标能够对不同岩石的脆性做出较为准确的评价,该指标对于复杂应力条件下的岩石也能较好地反映其脆性特征;该指标对于岩石不同应力状态下其内部性质的外部反映进行了全面考虑;该方法中所使用的参数均为常规三轴压缩试验容易获取的参数,其具有适用范围广和可操作性强的特点。研究结果可以进一步丰富和完善现有岩石脆性评价体系,对实际工程具有一定的指导意义。

摘要：为了研究超载预压软土的次固结特征,分析超载预压处理软土地基的工后沉降,文章考虑应力历史对软土结构性的影响,模拟现场工况,对重塑洞庭湖软土试样进行超载预压后再压缩的一维固结蠕变试验。研究结果表明:经过超载预压的软土卸荷后再进行加载,压缩变形过程中主固结时间明显缩短,约为未经超载预压处理软土主固结时间的1/3,打设排水竖井对软土主固结时间几乎没影响;预压荷载越大,次固结系数越小,超载预压有利于消除软土的次固结沉降;随着建(构)筑物荷载的增加,次固结系数增大;打设排水竖井,未经预压处理软土的次固结系数略有增加,经过超载预压处理软土的次固结系数略有减小,但影响效果不是很明显。考虑应力历史,引入超载增量比,发现次固结系数与超载增量比呈线性递减关系,建立了相应的计算模型,提出了次固结沉降计算公式。试验及分析结果对预压处理地基的设计和施工具有一定的指导意义。

摘要：利用GDS高级固结系统,对矿物组成主要为白云母和绿泥石的原状和重塑试样进行标准固结试验和固结蠕变试验。试验过程中,观测了逐级增加载荷下的变形和试样底部的孔隙水压力。发现由孔隙压力消散法和拐点法确定的主固结时间随应力水平增加的变化规律与采用Taylor法和Casagrande法所确定的变化规律相反。采用Taylor法和Casagrande法确定的主固结时间远小于采用孔隙压力消散法所确定的主固结时间。在采用Taylor法和Casagrande法所确定的主固结时间,孔隙水压力通常未完全消除。对于标准固结试验,通过拐点法、Casagrande法、Taylor法得到的原状土样的主固结时间接近,但通过拐点法得到的重塑土样的主固结时间大于通过Casagrande法和Taylor法得到的主固结时间,且大于采用拐点法所确定的原状土的主固结时间;通过拐点法确定的主固结时间明显小于采用孔隙压力消散法所确定的主固结时间;在采用拐点法所确定的主固结时间,孔隙水压力表现为未完全消除。对于固结蠕变试验,采用同一方法确定的原状土与重塑土的主固结时间基本一致,通过拐点法与孔隙压力消散法确定的主固结时间相当接近,应力水平不是特别高的条件下,在拐点法确定的主固结时间,孔隙水压力可视为基本消除,其固结行为大致与Terzaghi有效应力原理吻合。标准固结试验过程中,每级荷载增量下的残余孔隙水压力很小,可以忽略不计。而在固结蠕变试验过程中,随着竖向固结压力的增加,残余孔隙水压力明显增加,残余孔隙水压力与固结压力增量的比值相应减小。

摘要：为解决复杂地质条件下高压瓦斯松散不稳定煤岩巷道围岩的大变形与控制等问题,通过现场调研、理论分析、数值计算及工程实践进行研究,根据实际变形情况,发现此类巷道围岩变形特征明显,不易控制,全断面收缩严重;采用岩石力学等力学原理进行了理论分析,认为煤岩体裂隙的扩展增加了煤岩体的渗透性,从而导致围岩强度不断弱化;应用数值模拟手段对有瓦斯压力存在时和无瓦斯压力存在时2种情况下巷道围岩应力卸荷与变形特征进行了分析,表明瓦斯压力越大,围岩变形也越大;最后,进行了锚固支护正交数值方案设计和优化计算,在相关支护原则的基础上提出了以"帮部预应力桁架锚索"为核心的支护技术,现场应用结果表明该技术能提高此类巷道围岩的稳定性。

摘要：针对回灌井回扬抽水引起基坑周围地面沉降问题,开展了双回灌井组合回灌控沉的数值模拟,研究了双回灌井的开启顺序及开启时间差对沉降控制效果的影响,并提出合适的主、副回灌井开启原则,以为工程设计提供参考。

摘要：为了研究不同覆跨比下洞桩法导洞开挖过程对地表变形的影响,依托北京地铁十里河车站工程为研究背景,采用现场监测和数值分析的方法,研究了洞桩法不同覆跨比、不同导洞开挖顺序以及不同土层参数下导洞开挖引发地表变形规律。结果表明:(1)洞桩法施工过程中,适当增加上层导洞的覆跨比,可以有效地减小地表沉降量;(2)导洞埋深相比跨度对地表沉降影响更大,在导洞设计过程中尽可能增加导洞的埋深来控制地表的变形;(3)在八导洞和六导洞形式中,先开挖上层再开挖下层导洞引起地表沉降最小,即先上后下导洞开挖方案最优;八导洞先开挖边导洞再开挖中导洞引起地表沉降最小,六导洞先开挖中导洞再开挖边导洞引起地表沉降最小;(4)随着覆跨比的减小,先上后下和先下后上导洞开挖方法引起地表沉降的差异越来越小;(5)随着摩擦角和黏聚力的增大,地表最大沉降值减小。当覆跨比设计较小时,导洞开挖前预先从地表或者沿导洞方向预注浆,提高围岩强度,能够有效减小地表最大沉降值。本研究内容可为类似洞桩法地铁车站设计和施工提供一定的理论参考。