软基场地排水固结沉降与渗流数值模拟分析

采用快速拉格朗日差分程序FLAC 3D编制计算程序,对软土排水固结沉降进行非线性流-固耦合数值分析,进一步明确了软土排水固结机理和沉降量的时空变化规律.结果表明,在沿土体高度方向,地表沉降量最大,沉降速率也较大,随着深度增大沉降逐渐减小,地表土体靠近排水井沉降最大,向远处逐渐减小,沉降分布呈曲线型;在深基坑附近渗流曲面...     

软土地基综合管廊沉降数值模拟及工程优化

综合道路管廊是一个城市中集中铺设油气管道,光纤通信等基础设施的公共交通枢纽.管廊整体结构较长,穿越不同地质情况时很容易发生沉降差异,进而产生结构裂缝乃至彻底破坏.针对不同土质下道路管廊易出现不均匀沉降这一工程问题,依托益阳管廊项目,借助FLAC3D模拟软件建立有限元模型,探究了土体换填后管廊顶部管壁采用预应力锚索加固对...     

软土地基三维固结分析及其工程应用

采用非线性比奥（Biot)固结有限元法研究软土地基的固结变形,推导了有关公式,编制了相应的计算程序,并对某工程大型沉井封底后沉井的变位和地基应力、孔隙水压力的分布及消散过程进行了研究。结果表明,天然地基下,通车后沉井有南倾趋势;地基应力不大,应力水平较低,地基土不会发生塑性剪切破坏;孔压逐渐减小,地基固结度逐渐增大。     

地基固结与沉降计算中的可靠度分析

以数理统计理论为基础,借助泰勒级数法分析土性参数不确定性引起沉降计算结果的可靠度问题.通过粘土固结变形和砂土地基沉降算例,采用可行的参数标准差计算方式,运用泰勒级数法能够获得反映沉降理论及经验公式计算结果可靠度的失效概率.计算分析表明,泰勒级数法简单而实用,如何合理选取沉降比是应用中的一个重要问题.     

基坑降水引起地表沉降过程数值模拟

通过对地下水渗流理论进行分析,计算出任意点、任意时刻的水位降深数据.根据固结理论得出地表沉降数据,通过交叉验证对插值方法有效性进行评价,根据有效性评价的结果选择出最合适的插值方法,并在此基础上,实现地表沉降过程的数值模拟.根据预测降水开始后不同时间段基坑周围的地表沉降量,可以及时采取有效防护措施,降低基坑抽水对周围环境的影响.     

FLAC 3D数值模拟在地基沉降计算中的应用

首先引出目前地基沉降计算的方法,在众多的实用计算方法中主要介绍了弦线模量法;同时,介绍了有限差分法计算软件FLAC 3D以及该软件在计算地基沉降时的步骤,得到直观的沉降云图.通过对一个实际工程的计算对比,发现FLAC 3D和弦线模量法这两种方法计算得到的地基沉降量结果之间的误差不到1mm,满足地基设计的要求,且FLAC3D有限差分法计算地基沉降量具有较好的准确性、直观性和简便性.对类似工程有一定的推广价值,是一种值得进一步研究和利用的方法.     

塑料排水板地基处理固结沉降特性

为了研究塑料排水板在深厚填土地基中对固结度和沉降的影响,结合福建某堆载-塑料排水板联合地基处理工程,分析计算了仅堆载和加设塑料排水板两种情况下的固结度计算。指出了软土地基处理在填土加载的同时,必须结合竖向排水体才能符合工程需要,且计算固结度时必须考虑井阻和涂抹作用。选取了淤泥土的沉降计算经验系数及杂填土的计算参数,分别计算淤泥层和杂填土的沉降,沉降计算及固结度预测与实际观测数据相符。工程监测数据表明:分层沉降观测数据与地面沉降测点沉降曲线基本一致,孔压的消散曲线与该测点附近的地面沉降测点的沉降时间关系曲线基本一致,能正确反应地基土的孔压消散情况,且在地基处理施工过程中加载没有造成较大的侧向位移,表明项目设计合理,达到预期要求,可为类似地基处理工程提供理论借鉴。     

滞洪水库退水闸差异沉降问题的数值模拟分析

永定河滞洪水库退水闸建成后,在边墩、翼墙后回填土不久,出现了和翼墙外边缘基本平行的贯穿铺盖、消力池和护坦的连续裂缝．为了预测裂缝的发展,结合工程实际条件,用FLAC^3D软件进行了相关的数值模拟。取得了较好的效果．     

软土地基固结的三维数值模拟

结合Biot三维固结理论运用有限元分析程序ADINA对软土地基的固结进行分析计算,地基土体采用弹性—理想塑性Mohr-Coulomb本构模型,计算中考虑侧向变形及空间渗流的影响,通过秦沈客运专线路堤断面实例的分析,计算数值与实测数据吻合较好。     

基于流固耦合的充水采空区渗流模型

为研究潜水面升降对充水采空区渗透系数的影响,根据立方定律推导以应变为参数的3个渗透主方向上的等效渗透系数,通过FISH函数完善FLAC^3D的非饱和渗流计算功能,基于FLAC^3D的流固耦合计算模式,对采动岩体的等效连续介质流固耦合模型非饱和单元进行修正,实现充水采空区渗流场与应力场的模拟计算.通过主渗透系数比与1差值的绝对值反映渗流场对应力场的影响程度,对比模型修正前后矿柱中部单元的计算结果可知：该值随潜水面升高而增大;模型修正前渗流场对应力场的影响大于修正后;模型修正后最大和最小主应变的变化曲线在饱和度为1后出现拐点.因修正前渗流模型参数与饱和渗流参数相同,由此可验证修正后的模型更符合非饱和渗流理论.最后通过与实际工况中地下水渗流量的数据对比,验证了修正后的模型更符合实际.     

湖南金狮岭地区成矿动力学数值模拟与成矿预测

基于FLAC3D的流-固耦合模块,运用数值模拟方法,将金狮岭地区构造-流体-成矿系统及其动力学作为一个统一的整体进行了研究,根据模拟得到的主应力、最大主应力、最大剪应力、法向应力、主应变率、最大主应变率、最大剪切应变率和体积应变率等的定量结果,分析了矿床的成因和机制.模拟结果显示:主应力和主应变率大的区域,是成矿的有利部位,结合实际地质进行了相关验证.根据这些结论,最终圈定出金狮岭地区最具找矿潜力的四处区域.     

高富水砂层地铁竖井动态降水优化及固结变形预测

针对沈阳地区高富水砂层的水文地质特征,采用多物理场耦合分析软件Comsol Multiphysics,基于Boit固结理论,考虑砂土体的线弹性变形特征,建立了精细描述井群抽水引起地面变形动态过程的三维渗流-应力耦合模型.通过水位拟合以及位移反分析进行参数反演分析优化降水系统,并采用地表变形指标来综合预测降水引起的地面建筑物以及地下管线的变形.对比发现:该模型稳定性好,抽水77d后水位达到动态平衡;地表变形满足施工安全性要求,通过井距、井数优化,抽水井流量优化,节约成本,能得到良好经济效益与社会效益,具有工程实用价值.     

深厚欠固结软土悬浮桩复合地基固结沉降

沿海填土地区通常存在软土地基,其中软土层较厚,土壤欠固结现象普遍存在。这导致了诸如承载力不足、固结周期长、沉降量大等问题。为改善欠固结软土地基的低承载能力问题,依托珠海南湾大道悬浮桩地基工程,采用Flac3D有限差分计算软件建立复合地基模型,并将计算结果与短期监测数据进行比对,以验证模型的准确性。对深厚欠固结软土悬浮桩复合地基的沉降变形特征、孔隙水压力消散特征以及土体有效应力增长过程进行了研究。研究结果表明：模型的计算结果与监测数据基本吻合,数值模型能够准确反映饱和软土复合地基的固结和沉降特征,为深厚欠固结软土地基的道路施工提供了理论参考。     

深基坑开挖降水引起地铁隧道沉降的分析预测

地铁是对变形要求极为严格的建筑,在紧邻已运营的地铁处开挖的深基坑对地铁以及周围建筑产生的影响的分析预测显得尤为重要。通过理论计算结果和实际监测结果反分析对比得出针对本工程的沉降修正系数。选取不同工况,对基坑开挖结束后的大型工程桩降水开挖对地铁结构的影响进行了预测,提出了在工程的后续施工中应采取的措施。所述方法对本工程的施工和分析类似工程有参考价值。     

某填海工程海上通道固结变形及沉降监测分析

在分析海相软土工程性质和借鉴日本关西机场工程经验数据的基础上,基于Terzaghi一维固结理论以及二维Biot固结理论,分别进行某大型填海造地工程海上通道的一维和二维固结沉降数值模拟分析,得出海上通道沉降分析结果与规律,并与采用双频GPS和高精度水准仪相结合的方法联测出的沉降监测数据进行对比,预测海上通道最终沉降量.计算结果表明:沉降分析结果与实测数据吻合较好,预测的海上通道沉降、超静孔隙水压力发展趋势及最终沉降量可靠.     

长短桩复合地基在软土中的固结沉降解析

长短桩作为地基处理的一种手段,它是通过调节和控制地基的沉降差,使得上部结构不会发生由于较大不均匀沉降而造成的使用功能与安全性能上的障碍,根据围墙与柱状相结合的复合地基基础的沉降特性,本文针对该长短桩进行固结沉降分析。     

机场软土地基次固结沉降特性与预测

软土地基的稳定性对机场建设非常重要,地基的工后沉降以及不均匀沉降过大都会导致机场跑道的开裂.以成都新机场为例,通过次固结试验研究该软土次固结特性,得出压缩指数C_c与次固结系数C_a成良好的线性关系,C_a/C_c的值在0.021～0.1之间;次固结系数C_a随着压力逐渐增大,固结压力在400～800 kPa时C_a增长最快,之后趋于某定值.基于长期监测数据,在次固结预测模型的基础上采用改良Buisuman模型对机场工后30年沉降进行预测,将其预测值和有限元数值预测值对比分析,得出改良Buisuman模型和Plaxis数值模拟均适合西南地区软土的长期变形时沉降预测.     

深基坑工程预降水诱发地表沉降分析研究

为了预测深基坑工程施工前预降水诱发的地表沉降量,本文考虑到不同含水率状态下土体重度存在差异,应用大井法基坑降水原理,基于有效应力原理和一维固结压缩理论,计算降水区域单元土体的固结压缩量;并通过随机介质理论方法预测基坑周围的地表沉降量。以某基坑降水施工为背景,理论计算结果显示：预降水导致基坑南侧5m处地表沉降量达28.56mm;降水影响范围为80m;与现场实测值对比显示：两者误差小于10%,验证了本文研究思路的合理性。本文研究内容能够为类似工程提供参考。     

不同土质中隧道埋深对地表沉降的影响

分析地铁隧道开挖引起的地表沉降对建筑物安全具有重要意义.通过有限差分软件FLAC3D分别对粉质黏土、粉砂、黏土条件下的隧道开挖进行了数值模拟,分析三种不同土质中地表沉降随埋深的变化规律以及三种土质中同一埋深下地表沉降槽曲线的变化规律.结果表明:相同埋深下粉质黏土、粉砂、黏土中的地表沉降值依次减少;粉质黏土、粉砂、黏土的地表沉降槽曲线宽度随埋深的增加而增大;粉砂沉降槽相对于黏土较窄而深,说明土质条件越好,沉降槽宽度越小.     

真空预压加固大面积地基三维数值模拟

竖向排水体的存在,使得对真空预压加固大面积地基进行三维有限元计算的工作量非常庞大。从宏观意义上讲,打设竖向排水体只是增加了加固区土体的竖向渗透系数。利用考虑井阻和涂抹作用的等效渗透系数计算公式,可将大面积真空预压加固区转化为等效地基,从而大大减少了单元数目。利用该方法对广州南沙港某一试验区进行三维有限元数值计算,并与实测值进行了对比。研究结果表明,采用等效渗透系数进行三维有限元计算是可行的,且计算精度可以满足工程要求。