隧道渗漏诱发的分数阶黏弹性土体固结沉降分析

为研究黏弹性地层盾构隧道衬砌渗漏诱发土体固结沉降问题,采用基于Caputo分数阶导数的Merchant三元件流变模型描述软黏土的流变特性.耦合Terzaghi-Rendulic固结理论,推导出考虑衬砌半渗透边界下黏弹性软土隧道诱发土体中的超孔隙水压力和固结沉降解.通过工程实例对比验证理论解析的准确性,揭示分数阶阶次、衬砌与土体渗透比等参数对土体固结沉降和超孔隙水压的影响规律.结果表明：随时间推移,土体中超孔隙水压在短时间内显著消散,当消散到约初始值的1/8时减幅明显放缓;衬砌与土体渗透比越大,超孔隙水压开始消散的时间越早;随分数阶阶次的增大,超孔隙水压在初期消散得越快,而后期则消散得越慢,固结沉降速率在初期发展得越快,后期发展得越慢.     

均匀带电圆环片的空间电场计算

利用均匀带电圆环片电场的轴对称性,联合运用静电场的高斯定理和安培环路定理,以轴线上的场强值为初值,通过反复迭代的方式巧妙地导出了均匀带电圆环片空间电场的无穷级数表达式.     

三次样条插值对人工神经网络预测软土固结精确度的影响

软土固结会引起漫长的地基沉降。人工神经网络(ANN)是预测地基沉降的一种常用工具。为了进行预测,需要使用一定的前期沉降观测数据训练ANN。采用两类训练方法:一类是直接使用观测数据训练网络,这是普通方法;一类是在观测数据中借助三次样条插值(CSI)技术进行等时距插值,然后一并利用观测数据和插值训练网络。三次样条插值是通过求解三弯矩方程组,在曲线的非连续数据点之间形成填充数据的技术。借助Mat Lab的函数Spline,可以完成插值计算过程。结果发现,在不同固结阶段进行预测,引入CSI插值训练的网络预测准确度均高于直接用观测数据训练的网络。这一发现,对于工程实践具有重要意义。     

特高拱坝全坝基无盖重固结灌浆关键技术

为解决特高拱坝坝基加固与混凝土浇筑间相互影响、无盖重固结灌浆质量难以达标等难题,该文结合乌东德坝基固结灌浆工程,通过现场生产性试验研究,提出表封闭、浅加密、深提压、严监控、少引管的无盖重固结灌浆成套技术。该技术不仅消除了坝基固结灌浆与混凝土浇筑的干扰,还有效保障了无盖重固结灌浆质量。乌东德工程实践表明:声波测试一次合格率100%,灌后检查透水率全部达标,研究成果对混凝土拱坝和碾压混凝土重力坝坝基加固技术的进步和发展起到了积极的推进作用。     

灌浆技术在坝基接触带处理中的应用

为保证大坝的安全,防止坝体与坝基接触带上、下两个部分由于变形不协调产生的裂缝和渗流破坏,在大坝建设中选择合适的基础处理措施,越来越受到施工管理者的高度重视。灌浆技术作为重要的施工技术手段,能有效提高坝体和坝基的稳定性,避免出现安全事故和经济损失。由此,本文主要分析灌浆技术在坝基接触带处理中的应用。     

地层渗透性差异对壁后注浆浆液固结特性影响研究

壁后注浆浆液注入盾尾间隙后,在固结压力和地层土水压力作用下逐渐从流动状态转变为固体状态,不同地层的渗透性对浆液固结过程影响明显.针对粉质黏土、粉细砂和砾砂等三种渗透性差异较大地层,开展不同固结压力下的浆液固结试验.结果表明:在低渗透性的粉质黏土层中,0.2 MPa下孔压消散耗时110 min,孔压消散缓慢,轴向应变速率小;在渗透性较大的砾砂地层中,0.4 MPa下孔压消散仅耗时5 min,孔压消散速率和轴向应变速率均较大,渗透性较大地层中固结压力对固结过程影响较小;各养护龄期下,浆液在粉质黏土层中固结后强度较小且增长较慢;而在粉细砂及砾砂地层中,强度较大且增长快,固结压力对强度影响很小,地层渗透性差异在固结过程中起到了决定性作用.     

不同固结系数计算方法之间的比较

运用底部可测孔压的固结仪对连云港重塑黏土进行一维固结压缩试验,探讨基于孔压得出的土体固结系数与基于压缩计算的固结系数之间的关系.针对100 kPa、200 kPa、400 kPa、800 kPa、1600 kPa 5个加载等级的固结过程进行分析,发现基于孔压数据得出的固结系数Cv和时间对数法的计算结果较为一致,但是小于时间平方根法的计算结果.另外,3种计算方法均显示,连云港重塑土固结过程中,其固结系数Cv随着荷载等级的增大而增大,在固结过程中并非常数.     

压缩曲线的公式化及其应用

本文在大量固结试验资料分析的基础上,建立了e～p曲线的关系式;导得了确定先期固结压力的计算式,从而弥补了长期以来采用casagrande法时最小曲率半径难以确定或因人而异的缺陷.本文导得的沉降计算公式仅与土中应力有关而与孔隙比无关,因此,在采用分层总和法计算沉降时不再依赖于e～p曲线.     

柔性基础下不排水桩复合地基固结分析

考虑柔性基础下不排水桩复合地基中桩–土非等应变特性,推导出变荷载下不排水桩复合地基桩间土平均超静孔隙水压力的控制微分方程和求解条件。通过函数变换,基于变荷载下天然地基一维固结理论建立了相应的固结解析解,包括复合地基和桩间土中的平均超静孔隙水压力解答和复合地基整体平均固结度解答。利用有限元模拟方法验证了固结解析解的合理性,并与现有的固结度解析解进行了比较。结果表明,固结度解析解与数值模拟的结果较为吻合,计算精度高于现有的固结计算模型。采用基于等应变假设的固结计算模型分析路堤下不排水桩复合地基的固结速率,计算结果偏大。