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劈裂真空法加固软土地基试验研究

岩土工程学报 2012年第4期34卷 591-599页

作者：刘松玉韩文君章定文杜广印东南大学岩土工程研究所江苏南京210096

在分析常规真空预压法加固软土地基局限性的基础上,提出了劈裂真空法加固深厚软土地基新技术。介绍了劈裂真空法的基本原理和施工工艺。依托江苏省江海高速公路软基处理项目进行了劈裂真空法与常规真空法加固软土地基的对比试验段工程,... 详细信息

在分析常规真空预压法加固软土地基局限性的基础上,提出了劈裂真空法加固深厚软土地基新技术。介绍了劈裂真空法的基本原理和施工工艺。依托江苏省江海高速公路软基处理项目进行了劈裂真空法与常规真空法加固软土地基的对比试验段工程,对软基加固过程中的真空度、孔隙水压力、地表沉降、深层水平位移和地下水位等进行监测,并通过加固前后现场CPTU原位测试、取样和室内土工试验等方法对加固效果对比分析。试验结果表明:劈裂真空法可以提高真空荷载向深层土体的传递效率,提高深部软土的加固效果,进而提高真空预压法的有效处理深度;同时劈裂真空法还可以加速地基固结,缩短地基处理工期,有利于工后沉降的控制。试验工程表明,劈裂真空法是加固深厚软土地基的有效方法,具有很好的工程应用前景。

关键词：气压劈裂真空预压深厚软土现场试验

大断面顶管通道近接穿越下覆既有地铁隧道数值模拟与现场试验

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岩石力学与工程学报 2017年第11期36卷 2850-2860页

作者：刘波章定文刘松玉秦玉军东南大学岩土工程研究所江苏南京210096 东南大学江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室江苏南京210096 中铁二十三局集团第一工程有限公司山东日照276826

南京某地下步行通道采用非开挖顶管法施工,顶管近距离穿越既有地铁区间隧道及城市主干道。为了保证隧道及主干道安全,施工前建立三维有限元计算模型,模拟施工全过程,预测施工可能引起的隧道及地表变形。根据数值模拟结果提出针对性控制... 详细信息

南京某地下步行通道采用非开挖顶管法施工,顶管近距离穿越既有地铁区间隧道及城市主干道。为了保证隧道及主干道安全,施工前建立三维有限元计算模型,模拟施工全过程,预测施工可能引起的隧道及地表变形。根据数值模拟结果提出针对性控制措施,并制定合理的监测方案,分别对隧道竖向位移、水平位移、径向收敛和地表隆沉进行监测。基于监测数据分析隧道及地表变形规律,明确顶管施工期间隧道及地表变形的3个不同发展阶段。研究表明:隧道竖向位移主要表现为隆起,由通道内出土卸荷所引起,工作井基坑开挖对其影响几乎可以忽略;顶管施工过程中,下覆隧道竖向位移先后经历了初始下沉、隆起增强和隆起稳定3个阶段,地表竖向位移先后经历了隆起增强、隆起减弱和沉降3个阶段;同一监测断面内,地表最大沉降位于通道中心轴线上方,距离通道越远沉降越小;采用微欠挖工艺有效控制了隧道最终隆起和地表最终沉降。

关键词：隧道工程顶管地铁隧道数值模拟现场监测

基于多案例统计的基坑开挖引起的下卧既有隧道隆起量预测公式及其工程应用

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第4期53卷 1416-1428页

作者：刘波章定文杨文辉李星东南大学土木工程学院江苏南京211189 东南大学未来地下空间研究院江苏南京211189 东南大学交通学院江苏南京211189

收集33个基坑开挖对下卧既有隧道影响的工程案例,根据所处典型地层条件将案例划分为3类,统计每类案例中基坑和隧道的尺寸、相对位置、结构变形及控制措施等;分析重要影响因素对隧道隆起变形特性的影响,并推导出3类地层条件下的隧道隆起... 详细信息

收集33个基坑开挖对下卧既有隧道影响的工程案例,根据所处典型地层条件将案例划分为3类,统计每类案例中基坑和隧道的尺寸、相对位置、结构变形及控制措施等;分析重要影响因素对隧道隆起变形特性的影响,并推导出3类地层条件下的隧道隆起量经验预测公式;最后依托某工程实例,利用该预测公式对基坑开挖前的下卧隧道隆起量进行预测,并将预测结果与现场实测结果进行对比,验证预测公式的合理性。研究结果表明:地层条件对隧道隆起量有显著影响,不同地层条件下隧道隆起量按从大到小顺序排列依次为软黏土地层、粉土−粉砂性地层、砂卵石−风化岩地层;基坑形式对隧道隆起量有较大影响,地下室(或广场)基坑比明挖通道基坑开挖引起的隧道隆起量大;基坑开挖深度(H_(e))、开挖面积(A)、开挖卸荷率(H_(e)/H)以及隧道穿越基坑长度(l)均是影响隧道最大隆起量(S_(max))的重要因素,S_(max)随这些参数增大而呈增大的趋势,但S_(max)与单个因素之间未见明显相关性,故科学预测开挖引起的隧道隆起量时应考虑多种因素综合影响;采用lH_(e)/H作为隧道隆起量预测指标,发现3类地层中S_(max)与lH_(e)/H均呈良好的线性关系;工程实例结果表明,根据lH_(e)/H建立的隧道隆起预测公式可以取得良好的预测效果。

关键词：案例统计基坑下卧隧道变形预测公式

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固化土电阻率变化规律与经验模型

岩石力学与工程学报 2014年第A02期33卷 4139-4144页

作者：章定文曹智国刘松玉东南大学交通学院江苏南京210096

电阻率法是一种有效的固化土质量评价与检测方法,且具有快捷、无损且可连续测试等优点。为了评价固化土电阻率发展规律与主要影响因素,进行水泥、高炉矿渣+石灰、粉煤灰+石灰3种固化剂加固黏性土的室内试验,分析固化土电阻率随固化剂掺... 详细信息

电阻率法是一种有效的固化土质量评价与检测方法,且具有快捷、无损且可连续测试等优点。为了评价固化土电阻率发展规律与主要影响因素,进行水泥、高炉矿渣+石灰、粉煤灰+石灰3种固化剂加固黏性土的室内试验,分析固化土电阻率随固化剂掺入量和养护龄期等的变化规律。试验结果表明,固化土电阻率随着固化剂掺入量的增加近似线性增加;随着养护龄期的增加,电阻率也随之增加,但其增长速率逐渐降低。提出一个能够描述固化剂掺入量、养护龄期、固化土孔隙率及饱和度等因素对固化土电阻率影响规律的综合参数,采用综合参数替代Archie电阻率模型中的孔隙率即可将Archie电阻率模型推广应用到固化土中。

关键词：土力学固化土电阻率综合参数修正的Archie电阻率模型

地表框架结构作用下隧道施工诱发的砂质地层变形

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岩土工程学报 2022年第4期44卷 602-612,I0003,I0004页

作者：徐敬民章定文刘松玉东南大学交通学院江苏南京211189 诺丁汉大学工程学院岩土力学研究中心英国诺丁汉NG72RD

城市地铁隧道施工不可避免的引起地层移动与变形,其运移规律不仅由施工状况和地层条件决定,还会受到临近结构物的影响。通过24组离心模型试验,研究地表筏板基础框架结构对隧道施工引起砂质地层移动与变形规律的影响。试验中采用了建筑... 详细信息

城市地铁隧道施工不可避免的引起地层移动与变形,其运移规律不仅由施工状况和地层条件决定,还会受到临近结构物的影响。通过24组离心模型试验,研究地表筏板基础框架结构对隧道施工引起砂质地层移动与变形规律的影响。试验中采用了建筑的长度、隔间宽度、构件厚度和楼层数量各不相同的5种铝制框架结构,并考虑砂土密度、建筑附加荷载、结构与隧道相对水平位置的影响。通过粒子图像测速技术测量地层与建筑的位移,并揭示了地表沉降与水平移动、土层移动、剪切应变和体积应变的等值线变化规律。研究结果表明,地表框架结构显著影响地层水平移动,位于隧道上方的长建筑可显著限制浅部土层的水平移动,影响程度与建筑荷载、筏板与地表土层间隙大小关联;但偏心的短建筑则会增加土层的水平移动。建筑结构荷载增大土层沉降范围,且影响程度随荷载增加而增大。筏板对地层水平移动的约束导致筏板下方浅部土层中出现剪切带,减轻了土层的收缩变形程度。砂土相对膨胀指数取决于相对密度和应力状态,松散砂土地层表现出整体收缩响应,密砂地层体积变形随隧道体积损失率的增加从收缩逐渐转变为膨胀变形,而建筑的附加荷载轻微增加地层的收缩变形。研究成果可为城市地铁隧道施工对邻近建筑物安全评估和风险管控提供参考依据。

关键词：隧道工程地层变形框架建筑土与结构相互作用离心模型试验

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碳化作用对固化污染土中铅运移特性的影响

东南大学学报（自然科学版） 2021年第4期51卷 640-646页

作者：彭之晟曹智国章定文东南大学交通学院南京211189 东南大学道路交通工程国家级实验教学示范中心南京211189 黄河勘测规划设计研究院有限公司郑州450003

为了研究碳化作用对固化污染土中重金属污染物的溶出机理与运移行为的影响,以铅污染土为研究对象,采用半动态淋滤试验测得污染物溶出质量浓度随淋滤时间的变化规律,计算污染物的扩散系数.结果表明:碳化作用下固化土试样浸出液中铅的溶... 详细信息

为了研究碳化作用对固化污染土中重金属污染物的溶出机理与运移行为的影响,以铅污染土为研究对象,采用半动态淋滤试验测得污染物溶出质量浓度随淋滤时间的变化规律,计算污染物的扩散系数.结果表明:碳化作用下固化土试样浸出液中铅的溶出质量浓度增大;随淋滤液pH值的降低,铅的溶出质量浓度增大.铅累积溶出量的常用对数与淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为0.5的线性关系;碳化试样与未碳化试样的63d铅累积溶出量的比值介于1.13~1.64之间.铅通量的常用对数与归一化平均淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为-0.5的线性关系.水泥固化铅污染黏性土中铅的溶出是一个扩散控制的过程;水泥固化土中铅扩散系数的范围为1.4×10^(-18)~2.6×10^(-14)m^(2)/s,碳化作用下固化污染土中铅的扩散系数增大.

关键词：碳化固化/稳定化铅污染土半动态淋滤试验扩散系数运移特性

Water content and modulus relationship of a compacted unsaturated soil

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Journal of Southeast University(English Edition) 2012年第2期28卷 209-214页

作者：章定文刘松玉张涛东南大学交通学院南京210096

In order to assess the performance of the embankment soil under various climate conditions during the period of service, the modulus behaviour of an unsaturated compacted soil is evaluated using the constant water content triaxial test. Since the water content measurement method is simple and economical and it is used widely in engineering, the soil suction is replaced by the water content and the relationship between the water content and the modulus is developed. The compacted samples are prepared with different compacted water contents, and samples with a similar water content subjected to drying or wetting procedures prior to the triaxial test are also investigated. The effect of the water content and the confining pressure on the modulus is analyzed. The results show that the modulus decreases with the increase in the water content and a power function can be proposed to quantitatively describe the relationship between the modulus and the water content in the range of the measured water content. The modulus increases with the increase in the confining pressure of the compacted soil. However, the effect of the water content on the modulus is more pronounced than that of the confining pressure. This research can be referenced for the compacted embankment soil assessment in-service period.

关键词： modulus water content unsaturated compacted soil

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砂土中水泥土复合管桩震动响应试验研究

岩土工程学报 2021年第S2期43卷 121-124页

作者：王安辉章定文张艳芳中建安装集团有限公司东南大学交通学院道路交通工程国家级实验教学示范中心(东南大学)

为揭示水泥土加固对预制混凝土管桩震动响应的影响,开展了可液化砂土中水泥土复合管桩群桩基础的振动台模型试验。结果表明:采用水泥土加固可使群桩基础周围土层中超孔压比的减少达23.3%;地基液化前,水泥土加固场地的加速度响应低于未... 详细信息

为揭示水泥土加固对预制混凝土管桩震动响应的影响,开展了可液化砂土中水泥土复合管桩群桩基础的振动台模型试验。结果表明:采用水泥土加固可使群桩基础周围土层中超孔压比的减少达23.3%;地基液化前,水泥土加固场地的加速度响应低于未加固场地,而液化后未加固场地的加速度衰减更为明显;水泥土复合管桩工况中桩顶结构的侧向位移和筏板沉降较未加固的管桩工况均大幅减少,水泥土加固深度越大则减少幅度越明显;水泥土加固可有效抑制其加固深度范围内桩身截面弯矩的增长,但不同水泥土加固深度下桩身出现动弯矩峰值的位置不同。

关键词：砂土水泥土复合管桩震动响应振动台试验

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计数标准型水泥搅拌桩质量抽检方案

东南大学学报（自然科学版） 2021年第2期51卷 264-269页

作者：曾彪朱晶晶葛海明章定文东南大学交通学院南京210096 东南大学道路交通工程国家级实验教学示范中心南京211189 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司南京211102

针对水泥搅拌桩的质检特性,基于数理统计理论,提出了计数标准型水泥搅拌桩抽检方案.利用OC曲线对现有百分比抽检方案和计数标准型抽检方案进行了评价.根据水泥搅拌桩上部结构重要程度提出了3种不同的水泥搅拌桩抽检级别,并给出了不合格... 详细信息

针对水泥搅拌桩的质检特性,基于数理统计理论,提出了计数标准型水泥搅拌桩抽检方案.利用OC曲线对现有百分比抽检方案和计数标准型抽检方案进行了评价.根据水泥搅拌桩上部结构重要程度提出了3种不同的水泥搅拌桩抽检级别,并给出了不合格率、最大不合格率、生产方风险、使用方风险等抽检参数的取值,构建了水泥搅拌桩抽检流程.结果表明,计数标准型抽检方案在确定抽检参数后,抽检严格程度受批量影响较小.将计数标准型抽检方案应用于某软基处理工程水泥搅拌桩检测项目中,工程实践表明,该方案在同时考虑生产方和使用方风险的情况下,可减少抽检数量约30%,具有一定的技术优势和经济效益.

关键词：水泥搅拌桩质量检测百分比抽检方案计数标准型抽检方案 OC曲线