离心力场下饱和软粘土自重固结理论的适用性条件研究

为提高土工离心模型试验结果的可靠性,在对离心模型试验装置改造的基础上,以不同离心加速度场中的饱和软粘土为研究对象,对其在不同排水条件、不同厚度下的试验结果进行分析,并与解析法和数值法的计算结果进行对比,以分析离心力场对试验结果的影响程度.研究表明,离心机模拟软粘土的固结沉降主要分为土层快速固结和土层缓慢固结,其中快速固结对总沉降量的影响主要受离心加速度大小的影响;离心加速度越大,试验结果偏离理论计算结果越大;加速度在48—71g范围内,软粘土模型厚度过大,试验结果偏离理论计算值亦有一定程度增加;离心模型试验可以对饱和软粘土的双面排水固结进行定性分析.     

欠固结竖井地基的大应变固结分析

基于分段线性法,对真空-堆载联合预压下竖井地基大变形非线性固结(VRCS1)模型进行简单拓展,使其能用于欠固结竖井地基的大应变固结分析.通过工程案例和数值法对比,验证了拓展方法的正确性,并通过竖井地基自重固结与加载固结的对比,表明两种类型荷载产生不同的固结过程,忽略竖井地基的欠固结会导致固结分析误差.使用VRCS1拓展模型对影响欠固结竖井地基固结的土颗粒相对密度、土体初始高度和初始孔隙比进行分析,结果表明:欠固结土的土颗粒相对密度越大,最终沉降越大,但等应力条件使整体固结沉降速率越慢;欠固结土体初始高度越大,最终沉降越大,但整体固结度发展速率越慢;土体初始孔隙比越大,最终沉降越大,固结速率也越快.     

上海冲填土自重固结沉降离心模型试验

为了了解冲填土在自重作用下的变形规律,以上海临港新城地区冲填土为材料,采用离心模型试验,模拟冲填土10 a的自重固结沉降过程,用Orgin软件对试验数据进行回归分析.冲填土的自重固结沉降与时间的关系符合Hill模型,利用Hill模型可对冲填土地区沉降变形进行预测.试验结果表明:冲填土的自重固结过程包括快速固结和缓慢固结2个阶段,快速固结阶段所需时间大约1 a,缓慢固结阶段时间较长;在快速固结开始阶段,沉降很快,固结时间为0.5 a的固结度可达50%, 快速固结阶段的沉降量占最终沉降量的80%,而缓慢固结阶段的沉降量只占最终沉降量的20%.     

水泥搅拌桩联合堆载固结法对海相软土不同处理方式的试验研究

借助中山市某变电站的软基处理工程,结合水泥搅拌桩和堆载固结法,在现场试验进行“先堆载后成桩(DZ)”及“先成桩后堆载(ZD)”两种工艺的处理效果对比。试验过程中通过地表沉降、孔隙水压力、侧向位移、桩的承载力等监测及检测手段,探究了两种工艺条件下的工程特性,分析了各自优异性及其适用的工况条件。结果表明：“先堆载后成桩”工艺对软土的固结度更高,但对堆载边界及外侧环境的影响相对较大,且沉降达到稳定所需时间较长;两种工艺的桩体承载力相差较小,在满足承载力设计要求的前提下,可采取“先成桩后堆载”工艺,该工艺更有利于保护周边建筑环境,且施工工期短,节约成本,具有一定的应用价值。     

排水固结法信息化施工研究及加固软基机理

总结软土地基加固处理的主要方法,通过对排水固结法加固软基机理的理论探讨,结合工程实例,利用固结度及最终沉降量的推算评价加固效果,预测卸载时间。实践证明,堆载预压排水固结法处理软土地基简单易行,效果良好。工程中通过结合监测数据对施工进行指导,对提高施工效率、节约施工成本具有重要意义,同时为实际软基处理工程提供一种简单实用的信息化施工方法。     

有侧限软基堆载与真空-堆载预压效果比较

泉州市安吉路软基段的中间主车道路基采用排水固结法处理,两侧非机动车道下的管沟地基采用粉喷桩复合地基处理．通过对试验路段的地基总沉降、分层沉降、孔隙水压力等实测资料的分析,比较堆载预压法和真空堆载联合预压法,及其在有侧限条件下的处理效果．分析结果表明,在有侧限情况下,真空堆载联合预压法比堆载预压法的加固效果要好,但对工期不紧、非超软地基或存在强透水层地基的城市道路软基,是否采用真空堆载联合预压法尚应进行技术经济比较．     

饱和软土地基堆载预压排水固结沉降特性研究

为研究沿海饱和软土地基堆载预压排水固结沉降特性,针对变电站软土地基处理实际应用工程,利用非线性有限元软件,分析饱和软土地基下采用塑料排水板堆载预压排水固结沉降特性,同时考虑井阻效应和涂抹作用,解析计算并设计堆载预压排水固结相关参数和效果控制等,预测饱和软土固结度及其沉降特征,综合分析塑料排水板堆载预压地基加固效果与影响...     

考虑非达西流固结土体中桩基承载时间效应研究

为揭示堆载作用下软土固结沉降过程中桩土相互作用机理,首先,基于非达西流动定律推导土体非达西一维固结非线性方程,考虑土体固结过程中孔隙比和渗透系数等参数变化导致土体的非线性特性,通过有限差分法获得超孔隙水压力的数值解答,建立桩侧土体固结沉降计算模型;其次,基于桩土荷载传递模型,考虑土体有效应力增加对桩土界面强度的影响,提出固结土体中桩基长期承载时间效应计算理论;第三,采用Python语言编制迭代求解计算程序,获得桩身下拉荷载、桩侧负摩阻力以及中性面随时间变化的分布规律;最后,对比本文计算结果与现有试验,并进一步研究排水条件对摩擦桩与端承桩下拉荷载分布及中性面位置变化的影响。研究结果表明:与非达西流动相比,按照达西流动定律计算结果高估了土体的有效应力和桩土界面强度;排水条件对桩基础中性面位置有很大影响,双面排水时摩擦桩中性面位置随结时间向上移动,端承桩则稳定在桩尖附近,单面排水时中性面位置随固结均向下移动;本文计算结果与离心机模型试验结果总体变化规律相似,误差可以接受,提出的桩身下拉荷载及中性面位置计算方法可以高效、准确地预测桩周土体在堆载作用下非达西流动固结过程中桩基长期承载响应。     

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.     

城市地铁隧道施工引起的地面沉降

分析了城市隧道施工引起地表沉降的原因, 主要包括地层损失和在新的应力状态下土层固结与蠕变方面的原因.通常认为地层损失的体积等于隧道地表沉降槽的体积,而忽略了由于隧道施工降水排水和新的应力状态下土层固结引起的沉降变形.以矿山法施工为例,推导了隧道施工在新的状态下的土体内部孔隙水压消散的公式,进而考虑土体的固结引起的沉降变形.研究成果应用到南京地铁Ⅰ号线鼓楼玄武门段,根据具体地质条件和矿山法施工的实施进行理论计算分析,结果表明同时考虑地层损失和土体固结变形计算的地表沉降与实测结果吻合较好.     

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...     

碱渣土的真空-电渗联合排水固结特性试验研究

文中给出了碱渣土的真空预压排水法和真空-电渗联合法排水固结的对比试验结果,分析了真空-电渗联合法的排水固结机理.室内模型试验结果表明,真空预压排水法和真空-电渗联合法对碱渣土均具有明显的排水效果,且真空-电渗联合法比真空预压法的排水效果更加显著.尤其是在真空预压排水结束后,真空-电渗联合法仍产生明显的排水效果,具有水头梯度下的排水固结和电场作用下的电渗排水固结两方面的排水固结机理,因而比单纯的真空预压的排水速率快,排水固结量大.文中结果可扩展用于对软土地基的加固.     

不同固结度真空预压联合堆载加固吹填土室内试验研究

针对滩涂围垦区吹填土处理困难,真空预压处理后无法满足强度和标高要求,传统真空联合堆载处理工期长,效果不尽如人意的问题,通过对五种不同固结度下堆载的联合加固法进行室内模型试验研究,探究堆载时土体固结度对真空联合堆载预压处理效果的影响。通过对试验过程中的数据分析和试验结果检测表明,在土体固结度为27.8%的时候堆载,处理时的出水速率快、出水量大、表层沉降明显,处理后的土体固结度达97.3%,十字板抗剪强度大、含水率低、处理效果较优,说明在固结度较低时堆载,提高了堆载荷载的利用率,改善了处理效果。     

尾矿库坝体填筑监测结果分析

本文基于刘家沟尾矿库坝体的填筑施工,进行了孔隙水压力观测、分层沉降观测等监测,选取典型断面数据,分析孔隙水压力、分层沉降随堆载进行的变化规律。孔压随堆载过程和时间变化,但具有一定的滞后性;各监测剖面压缩量与软基厚度和固结程度有关,软基厚度越大、固结程度越高,则沉降量越大;随着坝体填筑施工的完成,目前大坝处于稳定状态。     

考虑振动停歇时间的浅层软基振动排水试验研究

以江苏省连云港市某软基处理项目的软土为室内研究对象,利用自主设计的动态固结渗透仪分析饱和软土在交通荷载作用下的动力响应;通过设置不同围压、共振频率和振动停歇时间,以及模拟不同施工工况,进行软土的振动排水固结试验,并与未考虑振动停歇时间的振动排水固结试验进行对比,重点分析不同振动停歇时间对软土排水固结特性的影响.结果表明...     

吹填软基固结沉降数值分析及参数反演

结合宝钢滩涂圈围区域道路工程,采用Plaxis软件,考虑实际工况,模拟了塑料排水板堆载预压的施工过程,从数值模拟角度分析了大面积吹填软基的固结沉降特征。对比分析各类工后沉降预测模型,结合规范法推荐的沉降计算公式和太沙基一维固结理论,对土层相关参数进行了反演分析。结果表明:吹填软基沉降主要发生于预压期,采用Asaoka法可获得较高精度的软基沉降值;反分析表明,因软土结构受扰动,勘察报告给出的压缩模量偏小、固结系数偏大,导致沉降理论计算值偏大和数值模拟结果呈现"前快后慢"的特征。     

透气真空排水法对疏浚淤泥表面水的促排作用

通过自行研制的模型试验装置,进行了16组不同控制条件下的透气真空排水室内模型试验,得出了采用透气真空排水法各试验的淤泥试样表面水层厚度.在相同试验容器内进行相同初始含水率疏浚淤泥的自然静置沉降试验,对比了自然静置沉降试验与透气真空排水试验的表面水排出率.结果表明:透气真空排水试验的表面水层厚度大于自然静置沉降试验中的表面水层厚度;透气真空排水法能够促进淤泥向上表面排出水分.通过排水面和淤泥颗粒受力分析,从颗粒絮凝的"絮凝-断裂"沉降过程以及下部支撑淤泥层的"抽空"效应解释了透气真空排水法促进表面水排出的机理.     

真空-堆载联合预压法在某高速公路软土地基处理中的应用

运用真空-堆载联合预压法加固软基,简要介绍了其加固机理及优越性。对某高速公路软基加固试验中的地表沉降、分层沉降、土体深层水平位移等现场测试结果进行了分析。试验结果表明：真空-堆载联合预压法能有效消除高速公路软基沉降,且满足高速公路软基稳定性要求。该结论对类似地质条件下的真空联合堆载预压设计、施工和科研具有借鉴意义。     

土层性质幂函数变化下的一维固结

采用分离变量法,求解了任意荷载作用下渗透系数和体积压缩系数随深度按幂函数变化土层模型的一维固结问题,从而得到不同排水边界条件下超孔隙水压力和沉降等随时间变化的解析表达式. 通过计算分析,讨论了该类非均质土固结时超孔隙水压力、沉降的变化规律.     

真空预压与电渗固结联合加固技术的理论模型

真空预压和电渗固结是2种有效的软基加固技术,地基处理中阴极和阳极一般成梅花形布置,因此可以简化为轴对称问题进行研究。该文建立了真空预压-电渗固结问题的轴对称概化模型,研究地基加固过程中地基内超静孔压发展和地表沉降过程。在等应变假设的条件下,推导了轴对称一维模型的解析解。同时发展有限元计算软件,对软基加固过程进行数值模拟分析。真空预压、电渗固结和真空预压-电渗固结联合3种方法地基处理过程中的超静孔压发展情况的对比分析表明:真空预压-电渗固结联合时模型中负超静孔压最大,达到-90kPa,所产生的差异沉降最小,为0.01cm。因此,真空预压与电渗固结联合作用时地基中将形成更大的负超静孔压,达到更好的预压效果,同时有效地减小地表的差异沉降。