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南沙软土SMW桩支护深基坑变形特性与设计参数研究

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南沙软土SMW桩支护深基坑变形特性与设计参数研究

作者：葛孟源中南大学

学位级别：硕士

我国沿海地区深厚软土分布广泛,城市建设活跃,深大基坑建设多,基坑设计要求不断提高。SMW工法桩因其安全稳定、绿色低成本等优点而被广泛应用并取得良好效果。但SMW工法桩支护结构的稳定性受到软土物理力学性质、水泥土工程特性和工法... 详细信息

我国沿海地区深厚软土分布广泛,城市建设活跃,深大基坑建设多,基坑设计要求不断提高。SMW工法桩因其安全稳定、绿色低成本等优点而被广泛应用并取得良好效果。但SMW工法桩支护结构的稳定性受到软土物理力学性质、水泥土工程特性和工法桩变形特性的影响,因此开展上述研究能能为SMW工法桩的设计提供理论参考。本文依托广州南沙庆盛综合枢纽项目,采用室内、原位试验、数值模拟、现场监测和理论分析等方法,对软土地区SMW工法桩支护结构的变形特性及设计参数进行研究。主要研究工作如下:(1)通过室内土工试验,得到了南沙软土液塑限、有机质、颗粒组成等基本物理性质;通过原位力学测试,得到了软土强度、变形和状态参数的范围及变化规律,建立了参数与深度、参数之间的线性关系。(2)通过水泥土配合比试验及水泥土与型钢握裹强度试验,分析了水泥土无侧限抗压强度、抗折强度、抗剪强度、变形参数、渗透参数及握裹强度的变化范围和规律,表明:95%水泥+5%石灰所得水泥土性能更优,水泥土强度及握裹强度与掺量和龄期呈正比,与水灰比呈反比,不同参数间有明显线性关系。(3)利用PLAXIS 3D对南沙深厚软土SMW工法桩支护深基坑开展变形三维数值分析,揭示了该支护结构受力变形的时空发展规律:支护结构在开挖初期变形较快,后期变形逐渐稳定,在基坑阴角处的变形相对较小,而在中部的变形值相对较大。(4)综合深基坑变形的实测与模拟结果,建立了水平抗力系数比例系数m值的BP神经网络预测模型,得到适用于南沙不同软土层的m值,并结合实际工程验证其适用性。

关键词：南沙软土原位试验水泥土 SMW工法桩 BP神经网络土层m值

珠海海相软土次固结变形特性及其系数取值研究

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铁道科学与工程学报 2022年第5期19卷 1309-1318页

作者：刘维正李天雄徐冉冉葛孟源中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 珠海交通集团有限公司广东珠海519000

次固结变形是导致深厚软土区基础设施过大工后沉降的重要原因,为研究珠海海相高含水率软土的次固结特性和次固结系数的变化规律,对珠海典型区域不同深度原状土样进行一维次固结压缩试验,分析固结压力、超固结比、不同加荷比对珠海软土... 详细信息

次固结变形是导致深厚软土区基础设施过大工后沉降的重要原因,为研究珠海海相高含水率软土的次固结特性和次固结系数的变化规律,对珠海典型区域不同深度原状土样进行一维次固结压缩试验,分析固结压力、超固结比、不同加荷比对珠海软土次固结性状和次固结系数的影响。试验结果表明:次固结时程曲线呈反S型,同一土样累计次固结变形量约占总变形量的25%,在压缩变形过程中不可忽略;次固结系数随固结压力的增大先增大再减小最后趋于稳定,在固结压力200 kPa左右达到峰值;次固结系数随超固结比的增大呈非线性减小,超固结比越大,土体次固结系数减小的程度越大;次固结变形随加荷比的增大而增大,但最终固结沉降量由所加的最大荷载决定。将试验得到的珠海软土次固结系数与其他沿海地区软土次固结系数对比发现:珠三角软土次固结系数在0.015~0.02之间,大于长三角和天津地区软土次固结系数,其次固结特性相对长三角和天津地区的更明显。在试验结果的基础上结合已有文献中的试验数据,建立珠海软土次固结系数与压缩指数、天然含水率和塑性指数的线性经验公式。研究结果可为珠海地区软基处理合理设计和长期变形准确预测提供参考。

关键词：珠海软土次固结超固结比加荷比次固结系数

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南沙海相软土工程特性原位测试对比与统计规律分析

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岩土工程学报 2021年第S2期43卷 267-275页

作者：刘维正葛孟源李天雄中南大学土木工程院中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室

以广州市南沙区某工程项目为依托,对大量室内土工试验及原位试验所得的软土物理力学参数的进行对比及统计,分析了南沙地区软土基本物理特性、强度参数、变形参数和状态参数随深度的变化规律。结果表明:南沙地区软土主要为淤泥和淤泥质土... 详细信息

以广州市南沙区某工程项目为依托,对大量室内土工试验及原位试验所得的软土物理力学参数的进行对比及统计,分析了南沙地区软土基本物理特性、强度参数、变形参数和状态参数随深度的变化规律。结果表明:南沙地区软土主要为淤泥和淤泥质土,含水率和液限较高。软土整体强度不足,压缩性较高,贯入阻力、不排水抗剪强度、地基承载力等强度参数及压缩模量、变形模量、不排水杨氏模量及水平基床系数与土性均表现出较强的相关性,在淤泥层中增加较慢,频数分布集中,而在淤泥质土中增加较快,频数分布均匀。软土静止土压力系数K;受土层的影响较弱,铁路规范的计算值比Marchetti法更加符合工程实际,土体均为中灵敏度状态,淤泥层底部软土为欠固结状态,其余软土均处于超固结状态。研究成果能够丰富南沙地区软土原位工程特性研究,并为该地区的软土工程建设提供相应的参考。

关键词：南沙软土原位测试力学特性变化规律对比统计

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乐亭大鼓资料选 1

乐亭大鼓资料选 1

考虑空间效应的桩锚支护深大基坑变形特性及影响因素数值分析

1981年

作者：葛辛垦葛孟源赵震等整理

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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铁道科学与工程学报 2021年第12期18卷 3188-3200页

作者：刘维正葛孟源万家乐于连山海金龙中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 中铁二十一局集团第六工程有限公司北京101111

为研究桩锚支护深大基坑开挖变形的空间效应及影响因素,采用有限元软件PLAXIS 3D对桩锚支护结构进行三维数值模拟。分析基坑不同断面处桩体水平位移、地表沉降和锚索轴力的空间效应,与现场实测数据对比验证模型的正确性。通过改变土层... 详细信息

为研究桩锚支护深大基坑开挖变形的空间效应及影响因素,采用有限元软件PLAXIS 3D对桩锚支护结构进行三维数值模拟。分析基坑不同断面处桩体水平位移、地表沉降和锚索轴力的空间效应,与现场实测数据对比验证模型的正确性。通过改变土层的弹性模量和黏聚力,支护桩的桩径和桩间距等参数,揭示桩体水平位移、地表沉降和锚索轴力的变化规律。研究结果表明:受空间效应的影响,基坑长边中部的变形及受力最大,为最不利部位;红砂岩地层条件下,基坑开挖受空间效应的影响范围为垂直开挖深度的5倍左右;随着垂直开挖深度的加大,空间效应有增大的趋势,土体沉降和桩体水平变形的空间效应有一定的关联性;在对土层进行注浆加固时,使土体的弹性模量和黏聚力为初始值的1.5~2.0倍较为合理;其他条件不变时,选取桩径为0.8~1.2 m,桩间距为1.4~2.0 m较为合适。

关键词：桩锚支护空间效应深大基坑变形特性三维有限元

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