高速公路地基沉降反演分析

基于竖向排水体饱和土地基固结理论解答,提出了考虑地基排水井加固区下卧层修正的路堤沉降数据反演地基固结特性的计算方法.比较了室内实验数据与对应现场反演计算参数,得出了反演分析固结系数相对高出室内固结试验成果1～2个数量级.运用这一成果,预测路堤中线下地基固结沉降历时曲线与实测沉降曲线很好吻合.因此,反演计算分析得到的海相沉积土的固结系数相对室内固结试验数据更加合理.     

益阳膨胀土长期压缩特性试验分析

为探究益阳膨胀土次固结系数变化规律,研究土体长期压缩变形特性,得到方便工程运用的本构模型,以单轴固结试验为基础,延长受载周期,取益娄高速膨胀土进行长期一维固结压缩试验,探究固结压力和干密度对膨胀土样长期压缩特性的影响。试验结果表明,土样干密度对次固结系数影响相对较小,具体变化规律表现为次固结系数随干密度的增大而减小。相比之下,固结压力对次固结系数影响较大,且次固结系数随固结压力增大而增大,并呈现对数函数关系。在分析各因素对膨胀土长期压缩特性影响的基础上,建立了益阳膨胀土非线性本构模型,得到了益阳膨胀土压缩量与时间、固结压力和干密度等的关系。本构模型由主固结部分和次固结部分组成,按照此本构关系得出的计算结果与规范修正法结果几乎一致,并且从物理意义、固结过程划分等方面更显清晰。     

鲁西黄河冲积土次固结特性试验研究

以黄河冲积土为研究对象,通过三组一维次固结变形试验研究其次固结特性,即相同加载比正常固结、超载预压固结和不同加载比正常固结三组试验。分析发现：黄河冲积土的次固结系数与固结压力大小相关,离散性大,均值较其他地区小;受超载预压的土,其次固结特性受影响较大,次固结系数减小;相同加载比的压实黄河冲积土,次固结系数与压缩指数之间存在较好的线性关系;三组试验的lnP/lnCa与lnP之间都有很好的直线关系,拟合出了相关公式,并给出了常数A、B的取值推荐方法;给出了次固结系数Ca的取值建议,利用经验公式和实际沉降值进行比较,验证了理论的正确性。     

考虑土应力历史的土压力计测量修正

土压力计测得的土压力往往偏离实际土压力,针对此问题进行了欠固结土和超固结土的理论分析和土压力计测量实验,结果表明:测欠固结土时匹配系数稍大于1,随压力的增加,土的压缩模量增大,匹配系数减小;测超固结土时,由于卸载,土压力计感应板与土之间形成缝隙,再加载时匹配系数小于1,随着荷载的增大,缝隙逐渐减小,直至消失,匹配系数逐渐增大,直至大于1,当土压力超过先期固结压力时匹配系数又开始减小.针对欠固结土、超固结土分别提出了土压力修正方法,将该方法用于挡土墙竖向土压力测量修正,修正结果与理论计算一致.     

超载预压软土的次压缩沉降估算方法

通过室内一维次固结试验,研究次压缩变形和预固结压力、再加荷压力之间的相关性.结果表明:软土在超载预压后,不论再加荷压力的大小,再压缩过程均存在主固结过程,进入次压缩变形的时间基本相同;次固结系数随着再加荷压力的增大而增大,随着预固结压力的增大而减小,次压缩应变和超载比之间具有规则的对应关系,可以用双曲线简化模型模拟;建立的次压缩沉降计算公式既反应了软土本身性质的影响,也反应了预固结压力和再加荷压力的影响.工程算例数据和实际工后沉降观测数据表明,改进的次压缩沉降计算公式较之传统的次压缩沉降计算方法更为合理.     

室内固结试验每级荷载合理受压时间分析

采用固结试验得到的压缩性指标计算土体固结沉降量.研究表明,室内24h加压的大部分时间产生的沉降为次固结沉降,固结沉降在1～4h之内已经完成.为了较准确地计算固结沉降量,建议将固结试验每级荷载加压时间由土工试验规范中规定的24h缩短成:固结系数大于4×10-4cm2/s的粘土和粉质粘土为1h,固结系数在1×10-4～4×10-4cm2/s范围内的粘土为4h.     

结构性扰动土一维固结行为的定量分析

基于软土结构性分析,提出一个扰动度的概念,建立扰动度与再压缩指数、压缩指数、次固结系数和表观前期固结压力等土工参数之间的定量关系,并将此关系用于结构性软土一维弹粘塑性固结分析中,说明压缩曲线各段对固结过程不同阶段的影响,以及在沉降预测中,室内试验的土工参数校正和考虑粘滞性效应的重要性.     

考虑盾构施工扰动土体固结的地层沉降计算

为解决以往盾构隧道的地层沉降计算不考虑施工扰动土体的固结沉降对总沉降的影响而使得计算结果偏小的问题,通过对盾构隧道施工致周边土体的扰动机理分析,指出盾构上方一定范围内的被扰动土体为欠固结土,应用欠固结士的沉降计算理论,得出了考虑盾构扰动周边土体固结影响的隧道沉降计算修正方法.与工程实测值的对比结果表明,地层沉降计算修正方法的计算结果更符合工程实际,工程应用上偏于安全,该成果对于盾构隧道施工的地层沉降预测与控制具有一定的参考价值.     

长江口软土的压缩特性及围堤沉降预测分析

针对长江口地区软土沉降预测困难的问题,进行了一系列原状软土与重塑软土固结试验,以研究软土的固结和次固结特性.探究长江口软土的压缩指数范围、次固结系数与荷载的关系等,对长江口软土、典型上海软土及崇明岛软土工程特性进行了对比.采用两种沉降计算方法对工后沉降进行计算及预测,并分析两种方法的实用性.试验结果表明:长江口地区淤泥质粉质黏土压缩指数为0.316～0.364,淤泥质黏土为0.267～0.313,略大于典型上海软土的压缩指数;原状土次固结系数随荷载的增大,先增大后减小,重塑土次固结系数与荷载无关;长江口软土次固结系数大于典型上海软土的次固结系数.长江口软土与典型上海软土及崇明岛区域软土物理性质指标有一定差异.     

粘土地基沉降计算

将损伤理论引入到粘土地基沉降计算中，修正已有沉降计算公式。根据Duncen-Chang模型考虑了泊松比ν随应力变化而对地基沉降产生的影响。认为次固结沉降是土骨架蠕动变形的结果,用Mesri蠕变模型计算土的次固结沉降。     

考虑流变特性的正常固结土一维固结分析

引入修正的孔隙比变化值和时间对数的线性关系式来描述正常固结饱和黏土固结过程中的流变现象,修正了太沙基一维固结方程,并给出了有限体积法数值计算格式．据此探讨了流变参数对正常固结土固结过程的影响．计算结果表明,流变效应延缓了黏土层的整体孔压消散进度,降低了固结速度,并且出现了类似曼德尔效应的现象,即在加载的初期,在远离排水面的地方,超孔压有所升高．同时,计算结果还表明,荷载大小也会影响到流变固结进程．     

天津地区软土的蠕变特性和速率敏感性

为了研究软土次固结和速率敏感性的内在联系,基于过应力式弹黏塑性本构模型,推导出一个理论关系式,定量地建立了次固结系数和率敏感参数的关系．对天津某地典型软黏土进行了一系列次固结试验和变速固结不排水三轴压缩试验,分析了次固结系数和率敏感参数,验证了所推导的理论关系式的适用性．     

晋西超固结黄土与正常固结黄土力学分析

超固结黄土和正常固结黄土是工程中常见的两种类型土,不同固结类型的黄土其力学性能存在着明显的差异,而且黄土相比于其他类型的土来说具有明显的结构性。因此对晋西吕梁地区的超固结黄土与正常固结黄土进行原位取样,采用室内试验探究两种固结类型黄土的天然密度、含水率、压缩模量和剪切强度。研究表明超固结黄土与正常固结黄土的力学特性差异较大,通过直剪试验可知前期固结压力主要影响的是黄土的内摩擦角而非黏聚力。     

堆载挤淤沉降断面的分段计算方法

以某拦污坝工程为背景,建立了堆载挤淤沉降断面的分段计算方法.根据初期荷载不同挤淤深度时淤泥层的稳定性,搜索得到挤淤瞬时沉降断面,在此基础上,基于比奥固结理论和修正的剑桥模型,建立数值分析模型,得到最终的堆载挤淤沉降断面.计算结果表明,最终的堆载挤淤沉降断面与上覆荷载形式正相关,挤淤沉降断面呈倒梯形分布.最后,采用高密度电法对工程实际堆载挤淤沉降断面进行检测,验证了上述计算方法的正确性.     

等效时间计算方法研究

公路工程通常采用超载预压减少路基的工后次固结沉降,利用等效时间可以合理考虑超载预压减少工后次固结沉降的作用。为此,对等效时间的计算方法进行了研究,在等效时间已有计算方法的基础上提出了简化计算方法。算例计算结果表明,简化方法的计算结果与已有计算方法的基本相同,而且简单适用,有利于等效时间理论的推广应用和工后沉降的控制。     

基于微观结构的软土变形计算模型

 基于土体微观结构演化建立其土体沉降计算模型是值得探索的新方法和新途径。研究首先从室内固结试验和三轴固结试验出发,研究不同荷载条件下软土微观结构变化与固结变形特征;并运用图像处理技术,提取微观结构参数,分析微观结构参数与荷载、变形和强度之间的关系,建立基于微观结构的软土沉降计算模型;最后,将这一模型应用于实际工程中,计算结果与监测值对比分析表明：二者具有较好的一致性,验证了该模型的实用价值。     

固结沉降计算程序

在各种条形垂直分布荷载和多个矩形均布荷载同时作用下，该程序能计算地基中任意指定点的固结沉降量，因而适用于海堤工程及房屋浅基础的沉降计算。     

软土地基沉降量计算方法探讨

通过对初始沉降、固结沉降和次固结沉降计算的分析，得到了地基最终沉降量与其计算方法、计算参数及其上部结构荷载分布形式有关的结论，并对工程地基沉降量的计算提出了建议．     

吹填土真空固结变形特性的室内试验

为了研究吹填土在真空预压作用下的固结特性和应力应变关系,设计了室内试验装置.在该装置中,吹填土作为一个土单元进行真空固结,通过测量该吹填土体单元在分级真空荷载作用下的体应变和轴向应变过程来研究吹填土的固结变形特性.试验结果表明,吹填土在真空荷载作用下的固结为等向固结,土体的变形各向同性.各级真空荷载作用下,土体的体应变和轴向应变与真空压力之间呈双曲线关系,孔隙比和真空压力的对数之间呈线性关系,且与初始含水率无关.分级荷载下固结时间和变形量表明,超软土在初始阶段的固结在整个固结过程中占据主导作用.试验结果可用于建立吹填软土在真空荷载作用下的应力应变关系和预测真空加固吹填土的固结沉降值.