软土水泥搅拌桩复合地基沉降特性试验研究

为了分析软土水泥搅拌桩复合地基沉降特性,通过现场载荷试验,对软土单桩和四桩水泥搅拌桩复合地基沉降特性进行试验研究.试验结果表明:对于不同的荷载等级,单桩和四桩水泥搅拌桩复合地基沉降可分为快速沉降和缓慢沉降2个阶段;在快速沉降阶段,沉降量可达到本级荷载下复合地基沉降量的90%左右,而在缓慢沉降阶段,沉降量只占本级荷载下的10%;在不同荷载水平下,单桩沉降量比与时间的关系和四桩复合地基的沉降量比与时间的关系相似;其复合地基沉降量与时间的关系可以用Hill模型进行描述.     

初始含水率和掺砂量对吹填土沉降的影响

吹填土的沉降是非线性的变速过程,初始含水率和掺砂量对其有直接影响.通过沉降柱试验研究了吹填泥浆的自重沉降特性,发现沉降过程分为3个阶段.通过量筒试验进行了不同初始含水率和掺砂比吹填泥浆的静水自重沉降试验,分别对其沉降量、沉降速率、孔隙比、沉积物含水率变化进行分析,并研究了初始含水率和掺砂比对沉降的影响.分析结果表明:初始含水率较高的吹填泥浆沉降更快,沉降量拐点出现较早,在拐点之后沉降量变化较小;初始含水率较低的吹填泥浆在开始阶段即存在自重固结现象,沉降较慢,沉降量拐点出现较晚,较小的沉降模型甚至没有明显的拐点.掺砂量对前期沉降量影响不大,对自重固结阶段沉降量影响较大,但其对初始含水率较高的吹填泥浆的沉降影响不明显.     

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.     

三峡机场填土次固结反分析与弹性地基上板分析

根据粘性土次固结理论，对三峡机场跑道主要填土段的变形进行了反分析，结果得到机场填土的次固结指数、最终沉降量和到指定时间的固结度等数据。尚根据弹性地基上极理论，对飞机荷载对地基和混凝土面板的变形和破坏的影响进行了数值分析，其成果直接为填土段道场面混凝土施工提供了依据。     

CFG桩复合地基处理软弱路基沉降机理

结合兰永一级公路软弱路基处理技术研究项目,分析CFG桩复合地基处理软土路基的沉降机理.利用非线性有限元软件ADINA,建立三维模型,结合比奥固结理论,地基土体按多孔介质材料考虑,采用Mohr-Coulomb理想弹塑性模型做固结分析,将填土视为荷载逐级施加,采用生死单元对CFG桩复合地基进行数值模拟.结果表明,CFG桩复合地基处理软土路基沉降随着路堤填土高度的逐层增加而增大;随着时间的推移,沉降量前期不断增加,在工后300d左右沉降量增加缓慢,最终趋于稳定;满足一级公路工后沉降要求,地基土中超孔隙水压随填土高度的增加不断增大,在工后逐渐消散,加固效果明显.     

用人工神经网络模型预测高填方地基工后沉降

以人工神经网络模型(多层BP模型)为研究手段,对九寨黄龙机场元山子沟104 m的高填方地基工后沉降变形特性进行深入研究.认为高填方地基工后沉降包括填筑过程中产生的部分瞬时沉降、加载结束后的主固结和次固结三部分,瞬时沉降速率最高可达20 cm/month,发展时间约为15～40天;主固结速率为0.3～3 cm/month,发展时间为8～14个月;次固结速率小于0.3 cm/month,发展时间为3～5年.且高填方地基最终沉降量为42～44 cm,竣工后半年(2003年4月)工后沉降量完成40%～50%,一年后(2004年4月)可完成70%～80%,两年后(2005年4月)可完成90%～95%.     

长期降雨对路堤填土变形和压实度影响分析

针对潮湿多雨地区典型路基填土,在京台高速公路高液限路堤填土试验研究的基础上,选取典型断面利用Geo Studio有限元软件开展数值模拟研究,考虑非饱和路堤填土的应力和渗流耦合进行固结分析,研究在长期降雨工况下路基沉降变形规律,进而分析长期降雨对变形和压实度的影响规律以及压实度与路基沉降之间的关系。研究表明:对于不同含水率填土路堤,无论是连续施工和间歇施工,竣工期的沉降量占了总沉降量的绝大部分,竣工时和沉降稳定后路堤的最大沉降量都随含水率的增大而增大。当遇长期降雨时,竣工和沉降稳定时路堤的沉降量都比无降雨时大;长期降雨情况下路堤沉降稳定时压实度增量比无降雨时大。     

包裹式加筋土挡墙的离心模型试验

为评价建造在软土地基上的包裹式加筋土挡墙稳定性,进行了自重加载条件下的离心模型试验,研究了地基土排水固结对挡墙变形的影响.试验结果表明:筋材为挡墙提供了有效的侧向约束,并能调整土体中的应力分布;挡墙施工完毕后,软土地基的固结会导致挡墙产生以沉降为主的长期变形,工后沉降约占总沉降的25%,设计加筋土挡墙时因考虑软土地基固结的影响.     

吹填土热力固结和强度特性试验研究

揭示温度对吹填土固结和强度特性的影响,对合理评价热真空预压加固效果具有重要意义.通过自主研发的温控三轴仪,系统开展了吹填土的热力固结和强度试验研究.重点分析了不同温度下吹填土的排水体积、渗透系数、孔隙水压力和固结度的演化规律,研究了固结后吹填土在排水和不排水条件下有效应力路径和应力应变关系,提出了考虑不同温度的邓肯-张模型参数.结果表明,升温过程中,土体固结变形存在明显的三阶段特征:快速增加阶段、缓慢增加阶段和稳定阶段.排水量呈指数关系增长,渗透系数线性增长,孔隙水压力消散加快,固结度逐渐增大,吹填土排水与不排水抗剪强度均显著提高.不排水条件下CSL线斜率M值大于排水条件下M值.升温不排水条件下吹填土有效球应力p′值基本维持不变,升温排水条件下吹填土偏应力q随着球应力p线性增加.确定了不同温度条件下邓肯-张模型参数,提出升温不排水条件下,可采用邓肯-张模型来描述应力应变关系,但在升温排水条件下,可采用邓肯-张模型和线性模型综合反映应力应变关系.     

竖井地基热排水固结模型试验

设计竖井热排水固结模型试验系统,选取宁波地区典型软黏土,在室温和水热循环温度70℃下分别开展排水固结和热排水固结模型试验,分析加热、分级堆载、恒载降温阶段各测点的温度、孔隙水压力及地表沉降变化规律。研究结果表明:热排水固结法可加速地基模型的固结速率,固结度达到90%所需时间较排水固结法所需时间减少;经过温度历史后,地表最终沉降量增加,土的抗剪强度有所提高,增强软基处理效果。在试验基础上,分析热排水固结法作用机理,结合已有先期固结压力随温度变化理论,按e-lgp曲线法建立热排水固结法的沉降计算公式,并对竖井模型地表沉降进行计算,与试验结果吻合较好,初步验证公式的合理性。