基于改进孔压解析解对真空度衰减规律的分析

真空度是真空预压加固效果的重要保证,而目前真空负压沿深度方向的衰减规律没有统一的设计标准.基于国内真空度衰减规律研究结果通常在2~7kPa/m范围内,本文提出真空度沿深度的衰减系数,提出改进真空负压解析解,结合黄华码头和天津港国际邮轮码头两个真空预压工程实例,分析真空度衰减对超静孔隙水压力分布的影响.通过分析得到,不同的真空度衰减系数下超静孔隙水压力分布规律不同,真空度衰减系数对超静孔隙水压力计算有较大的影响,并建议当缺乏可靠的真空度衰减实测资料时情况下,真空度沿深度方向的衰减规律取值为3~5kPa/m进行设计计算.     

基于双对数压缩模型的真空预压非线性固结解

考虑真空荷载实际边界条件,引入对土体压缩曲线线性化的双对数坐标,建立了真空预压砂井地基非线性固结近似解答;利用模型试验结果验证了解答的可靠性,并分析了真空度衰减和土性参数对固结性状的影响.研究结果表明,考虑了真空荷载衰减及双对数坐标的解答计算得到的土体沉降、超静孔压与实测值最为接近.对于超固结土而言,基于变形计算的固结度随着压缩指数与渗透指数比值的增大而减小,随着真空荷载衰减系数的减小而减小;当压缩指数与渗透指数比值大于1时,正常固结状态中基于孔压计算的固结度随真空荷载衰减系数的减小而增大.随着压缩指数与回弹指数比值的增大,地基超静孔压消散速率也随之增加,沉降速率在超固结状态时随之减缓,在正常固结状态时则随之加快,土体由超固结状态进入正常固结状态的时间随之变长.     

真空联合变堆载预压下竖井地基固结分析

为了得到真空联合变堆载预压下竖井地基沉降随时间的发展规律,考虑真空度沿竖井线性减小,堆载单级线性施加,还考虑了地基的径竖向渗流以及扰动区土体水平渗透系数呈抛物线变化,推导了真空联合变堆载预压下竖井地基固结度的一个解析解.并分析了地基固结性状.结果表明,荷载逐渐施加时,采用真空联合堆载预压比只采用堆载预压固结要快,真空度越大,沿深度衰减越慢,固结越快.在地基井径比和水平渗透系数与竖向渗透系数之比较小时,地基的竖向渗流对地基的固结度有较大的影响.     

真空联合堆载预压处理深厚软基试验和数值分析

为提高深厚软基的深层加固效果,对某高速公路软基采用真空联合堆载预压法处理,改进了竖向排水通道形式.在试验路段中分别设置150 mm宽的塑料排水板和插入100 mm袋装砂井作为新型竖向排水体,其中细管长度10 m,直径8 mm,对比验证了两种新型竖向排水体在提高深厚软弱土层排水固结的功效.结果表明:150 mm宽塑料排水板内真空度衰减较少,预压期地基沉降量大,8 mm细管可增大袋装砂井中真空压力的传递深度.在修正剑桥模型的基础上,考虑了软土的流变性以及卸载后再加载的变形特性,改进土体本构模型,提出了相应的真空预压有限元数值计算方法.实例验算表明:计算值与实测值的数据大小及其变化规律都吻合较好.     

真空预压地基最终应力和位移的解析解

基于非固结渗流问题的基本方程,导出真空预压地基最终应力和位移的解析解,分析地基在渗流体力和压差面力联合作用下的变形规律,认为地基竖向与水平向渗透系数之比ξ对真空预压的效果有重要影响．ξ值越大,真空度、应力沿深度衰减得越慢,竖向沉降和向内侧的水平位移越大,因此设置竖向排水体可有效增加加固深度,提高加固效果．     

考虑真空度衰减及涂抹区渗透系数变化的真空预压固结解析解

为更好地将理论计算应用于实际真空预压工程并指导工程实践,假设真空度线性衰减,建立真空预压软基径向固结方程,得出超孔隙水压力的计算公式及固结度。研究了涂抹区渗透系数对固结的影响,分别给出了渗透系数不变和渗透系数线性变化时地基中平均孔压和固结度的解析解,并进行了分析。分析结果表明,真空度衰减系数k1与k2、井阻比n及涂抹区半径与排水体半径的比值s越小、非扰动区与涂抹区渗透系数比α越趋近s,则真空预压效果越好。将考虑真空度线性衰减的固结度解析解和Hansbo解与嘉兴港真空预压地基处理的实测数据进行对比,发现前者与实测数据更加吻合,且考虑涂抹区渗透系数线性变化的解更符合工程实际。     

匀速等量堆载的真空联合堆载预压下吹填土工程特性试验研究

针对温州滩涂围垦区吹填土处理难度大、强度低、工期长等问题,在真空-堆载联合预压下,采用5 k Pa/d匀速堆载的方式进行室内模型试验;同时设立真空预压对照组。对真空度、孔隙水压力、表层沉降进行监测并分析变化原因。通过加固后的土体含水率和十字板剪切强度对加固效果进行对比分析。试验结果表明:真空-堆载联合预压处理技术能够又快又好地加固温州吹填土。匀速堆载时真空度、孔压和土体表面沉降有明显变化;但随着时间推移而减弱。加固效果优于真空预压。     

真空负压源深度对吹填土地基固结沉降的影响

为研究真空负压源深度对吹填土预压处理效果的影响,开展真空负压源分别位于深部的下位抽真空和位于表层的上位抽真空预压加固室内试验。根据固结过程中土体分层沉降量、排水量、不同深度处真空度监测结果,对不同真空负压源深度的固结土层真空度传递效率、固结沉降特点等进行分析。结果表明:当负压源位于加固土体深部时,可有效提高真空度传递效率,缩短下层土体排水路径并改变中层土体渗流方向,同时上层固结土体可保持较高真空负压;深部土体可得到有效加固且土层固结沉降将更为均匀,真空预压加固方法的有效加固深度得到较大幅度的增加并可一定程度上控制加固土体的工后沉降。     

真空预压地基竖向排水体内流体的压降分析

基于上升单相流与两相流压降理论,分析真空预压地基竖向排水体内流体的压降规律,再根据真空预压地基排水体中流体真空度的现场试验,得到以下结论:真空预压地基内流体的压强沿流体运动方向逐渐减小;真空预压期间只有地下水相对压强为0的压力面(零压力面)以上的流体才有真空度,零压力面以下地基土体中只存在孔隙压力下降,流体不存在真空度;孔隙压力降低与流体真空度是完全不同的两个概念;真空预压地基竖向排水体内流体的总压降主要包含重力压降和摩阻压降,重力压降是流体在竖直方向的固有压降;抽真空期间竖向排水体内零压力面的降低深度是真空预压强度的直接体现.     

不同地基处理条件下吹填土孔隙分布特征

为了评价和分析天津滨海新区中心渔港吹填土的固化效果和工后沉降,将经真空预压处理与未经真空预压处理的2组土样进行了室内物理化学试验分析。同时,还对不同处理条件下的2组土样进行了压汞试验,利用分形理论对吹填土中的孔隙直径进行了区间的划分,并对比了2组处理条件下孔隙率的变化特征。研究结果表明:与未经真空预压处理的土样相比,真空预压处理后的土样含水量减小、易溶盐含量减少,土体的物理化学性质得到改善;2组吹填土样孔隙直径分布区间大致相同,主要集中在0.4~3.5μm区间内,0.04~0.4μm和3.5~35μm区间有少量分布,小于0.04μm以及大于35μm区间的孔隙分布基本很少;在距地表0~8m和25~50m深度范围内,经真空预压处理土样中的孔隙率小,固化效果较好;在距地表8~25m深度范围内,经真空预压处理土体中的排水通道阻塞,导致土样的固结过程受到了影响,孔隙率较大,固化效果较差。     

真空渗流场作用下的渗透固结

对真空预压法的机理进行研究.研究结果表明:真空预压是真空渗流场作用下的渗透固结,它从顶部抽真空,所产生的真空度在沿竖向排水通道向下传递过程中随深度递减,其作用是在沿各竖向排水通道产生无数动态完整井,并以各完整井为中心产生无数凸面向下的降落漏斗,各降落漏斗即形成真空渗流场.其中土体将以各完整井为中心产生渗透固结,并使整个土体强度得到改善.采用真空预压法有效加固的深度小于动态完整井所能达到的深度、其残余沉降量大于其竖向回弹量.     

“真空技术实验”改革探索

将科研成果转化成实验教学内容作了有益尝试,即把HeNe激光管生产环节中的真空工艺及霓虹灯管加工过程中的真空工艺充实到原有的近代物理实验“真空技术”专题实验中去,在实验教学中收到良好效果     

真空浇注用二组分聚氨酯的研究

讨论了真空烧注成型的特点和适用于这种成型方法的聚氨酯材料的合成方法；研究了浇注工艺对选择原材料的特定要求；分析了采用不同的预聚物和不同的交联剂对聚氨酯材料的硬度、强度和断裂伸长等力学的性能的影响，以及材料性能对成型零件的力学性能的影响，对这种成型方法的材料进行了相应的DSC和TG测试。     

大港减压渣油的光催化氧化

以TiO2为光催化剂,双氧水(H2O2)为氧化剂,通过红外光谱分析和气相色谱质谱分析减渣催化氧化产物的组成与结构特征,考察TiO2和双氧水用量对大港减压渣油环己烷溶液体系的催化转化效果.结果表明:大港减压渣油环己烷溶液被光催化氧化后,烷烃、醇、醚和酯等小分子物质的相对含量明显增加;TiO2与双氧水共用可协同促进渣油的氧化,其氧化后的小分子相对含量收率可达28.51%,而单用双氧水的收率仅为13.43%.     

抑制高压真空过电压方法

为了有效抑制高压真空过电压,分析了高压真空过电压产生的机理以及它们所造成的危害,对操作过电压进行了分类,用数值方法对真空操作过电压的能量进行了模拟,进而提出了两种抑制过电压的方法,即安装ZnO避雷器和装设电阻-电容吸收装置,对两种方法进行了比较,介绍了两种装置的选择方法,并提出了切实可行的改进措施,从而有效抑制高压真空过电压。     

单级真空冷冻干燥设备的研制及应用

目前的冷冻真空干燥设备均采用双级压缩机组构成,才达到低温要求,其制造成本较高、功效较低.现采用新的设计方法,以单级压缩机组代替双级压缩机组,不仅降低制造成本,同时也使功效得到较大幅度的提高.     

真空预压有限元计算方法研究

为进一步了解真空预压的加固机理，对真空预压时地下水位的变化情况以及边界对加固效果的影响进行了分析，并导出了考虑井阻和涂抹的双向渗流和变形的砂墙地基固结度计算公式．在有限元计算中，将殷宗泽的双屈服面模型与修正的考马拉一黄模型相结合，并改进了边界条件和初始条件的处理方法，考虑了砂井阻力的影响．工程实例表明，该分析计算方法考虑了土体的剪胀性、剪缩性和黏弹塑性，可以较好地模拟真空度在砂井和地基土中的传递规律．     

脉动真空压力蒸汽灭菌器的灭菌效能评价

脉动真空压力蒸汽灭菌器在目前应用较为广泛。本文主要通过对该类灭菌器的灭菌效能评价方法进行介绍,并总结对其进行评价过程中的一些体会。     

油豆角真空冷冻干燥的研究

研究了油豆角真空冷冻干燥的工艺,采用这种技术能得到保持油豆角原有色、香、味、形和营养成分的优质产品.     

真空预压加固软基时土体的损伤

从损伤力学的观点出发，引入损伤比因子考虑土体的损伤，根据室内试验确定了土体的损伤比及计算参数，比较了弹塑性模型，粘弹塑性模型以及考虑土体损伤的粘弹塑性模型的计算成果，结果表明，考虑了土体损伤的粘弹塑性模型计算的地基沉降与实测资料较吻合。