高速公路软土地基固结系数反分析

基于地基固结理论,提出了考虑地基加固区下卧层修正的沉降资料反演固结系数的计算方法。结合通启高速公路沉降资料,反算出固结系数,相对室内固结试验成果高出1~2个数量级。并应用于计算路基沉降,与实验室测得的固结系数计算的沉降曲线进行对比和分析,得出了一些结论和建议。     

弥勒非低矮路基超固结膨胀土地基沉降特征

为研究非低矮路基下超固结原状膨胀土地基沉降特征,针对弥勒超固结膨胀土地区路基下地基的物理力学特性与沉降变形特征,开展了一系列原状膨胀土分级连续加载K₀固结试验以及现场路基填筑试验,并长期监测路基下地表沉降与路基下地基分层沉降。对比分析天然地基与CFG桩加固地基的沉降特征,地基中的超固结土与正常固结土的分界面深度随路基荷载增大的变化规律及其对地基沉降量的影响。分别采用正常固结法和超固结法计算地基沉降量,并与实测结果进行对比分析,对沉降计算方法进行了深入讨论。研究结果表明：CFG桩加固处理深度应超过超固结土层分布深度,否则与天然地基相比,控制沉降的效果并不明显;超固结沉降计算方法的计算精度明显高于目前设计常用的正常固结沉降计算方法（超固结计算方法的修正系数为0.531,正常固结计算方法的修正系数为0.351）,超固结算法-正常固结算法修正系数比随土层深度递减的趋势可用于反映超固结土层的加固处理情况;在路基工程设计中,对于路基荷载下的超固结膨胀土地基,建议采用超固结法沉降计算方法进行沉降分析;在地基加固处理时也应充分利用原状膨胀土的超固结特性,从而在该类地基加固设计中有效降低工程成本。     

室内与现场反演固结系数差异特征与原因分析

以连云港临海高等级公路工程现场地勘和沉降数据为基础,对基于沉降数据的反演分析法、孔压静力触探和室内试验所得固结系数进行对比,结果表明孔压静力触探和沉降曲线反演法所得固结系数处于同一数量级,而室内固结试验所得固结系数比反演法小1~2个数量级。从土样扰动、各向异性和固结模式方面分析,反演法和室内固结试验所得固结系数差异的产生原因为天然沉积软黏土具有结构性,室内试验所得固结系数与应力水平和取样扰动程度密切相关;天然沉积软黏土具有各向异性的特征,水平与竖向固结系数存在较大差异;根据沉降数据将二维固结简化为一维固结进行反演分析,会产生反演的固结系数放大效应。     

泥炭的微观结构及工程性质

从泥炭的微观结构分析入手,研究了泥炭的性质及特点,包括含水性质、强度性质、固结及次固结性质。通过对苏州泥炭、连云港淤泥、南通淤泥质土3种不同性质的软土进行固结试验,分析了泥炭地基与一般软土地基沉降速率的差别。提出了“次主沉降比”的概念和计算式,采用次主沉降比来确定次固结沉降与主固结沉降的比例。次固结系数与土的次主沉降比有一定关系,对于次主沉降比小于1的土,次固结系数变化很小,可以忽略不计;随着次主沉降比的增大,次固结系数的变化也增大。为了使沉降计算更可靠,建议泥炭地基的沉降计算采用平均次固结系数。     

上海道路工程固结系数的测试应用

道路工程一般采用天然地基,路基稳定和地基沉降是道路设计的关键。固结系数是估算地基随时间沉降和确定地基处理方案的一个重要指标。固结系数主要采用室内土工试验方法确定,其测试影响因素有很多,如:地基土性质、试验方法、取值确定方法、加荷和稳定时间标准等等。如何正确测试固结系数指标,并合理应用,对道路工程设计和建设影响很大。     

成层地基土体固结系数反演

工程中对成层土地基进行固结分析时,一般对地基的固结系数进行加权平均,简化为简单的单一土层进行计算。而对连徐高速公路沉降观测资料整理的时候,发现土层的固结时间比简化计算的时间少了很多。本文通过成层土地基固结系数不同简化方法进行比较,得到与理论计算相近似的固结系数的简化计算方法,然后根据Asaoka方法对成层土地基的固结系数进行反演,得到了对工程计算和分析有益的结论。     

孔压静力触探(CPTU)探求高速公路软基固结系数研究

基于孔压静力触探(CPTU)的原理,简要介绍了利用CPTU试验求解地基土固结系数的理论方法,并以Tor-stensson理论模型为例,详细叙述了利用CPTU试验资料探求地基土固结系数的方法和步骤。结合连盐高速公路灌云三标的CPTU试验进行了实例计算,结果表明,现场所得的固结系数较室内试验的固结系数大1~2个数量级,与其他研究者的结果一致;在淤泥土层内,现场固结系数较室内试验所得的固结系数变化小,与现场资料反演值很接近;若采用此方法为实际工程提供设计固结系数时,进行修正后效果会更好。     

振杆密实法加固粉土地基效果试验

为了评价振杆密实法加固粉土地基的效果，对宿（迁）新（沂）高速公路粉土地基采用十字形振杆密实技术进行处理，通过加固前后室内试验和原位测试分析了侧向土压力系数和超固结比等参数的变化；研究了路堤填筑期工作性状，分别基于CPTu原位测试和室内试验得到的压缩模量计算加固后上覆荷载下沉降，并与采用双曲线法基于现场实测资料的预测沉降和瑞典振动翼加固沉降进行对比，以证明基于CPTu测试的沉降计算方法的可靠性；比较加固前后相同上覆荷载下地基计算沉降量以分析地基加固前后路堤荷载作用下控制变形能力的差异；比较了加固前后场地土类别的变化。结果表明：试验场地土层加固后静止侧压力系数提高了40%，超固结比提高到1.8~2.3，出现超固结效应；十字形振杆控制粉土地基沉降效果优于瑞典振动翼，基于CPTu测试确定土压缩模量的方法能较好地预测地基沉降，在相同高度填土荷载下，加固后地基沉降比加固前减少约25%；加固后场地指数提高，特征周期减小，场地土类由软弱土提高为中软土，场地类别由Ⅳ类提高为Ⅲ类，在不影响建筑物基础抗震要求的情况下，可大幅降低建设投资。     

管涌后缺级砂土的压缩固结特性试验研究

土体管涌对重要工程的危害众所周知,发生管涌后土体的承载力将直接影响上部建筑的安全性。故而研究管涌前后土体的压缩固结特性至关重要。选用标准试验砂与可溶性盐,利用相同级配的不同密实度砂进行不同管涌侵蚀程度下的缺级砂土压缩固结试验。结果表明,在相同的管涌侵蚀程度下砂土压缩性与固结系数都随管涌前初始密实度的增大而减小,其压缩模量则反之。随管涌侵蚀的扩大,土体压缩曲线变化并不规律,以30%的细粒流失量为转折点;而固结系数逐渐增大,且增大趋势明显。受管涌侵蚀越严重的砂土在同等附加应力作用下越容易发生沉降,压缩系数越大。利用函数拟合沉降量与时间关系曲线,分析得出土体沉降速率与初始密实度也有较大关联。     

饱和尾矿砂地基非线性沉降计算

采用双曲线法对载荷试验曲线进行拟合,建立应力与原状土的切线模量关系的切线模量方程,确定不同荷载下不同深度处的原状土切线模量,分别引入附加应力修正系数和破坏比系数,采用2种不同的沉降计算方法对饱和尾矿砂地基桩间土的沉降进行计算,并对计算结果与实测沉降结果对比分析。认为,2种方法均反映了地基非线性变形特征,考虑附加应力修正系数的沉降计算方法偏于安全,对饱和尾矿砂地基附加应力修正系数β取0.9较为合理,为相同类型饱和尾矿砂地基桩间土的沉降计算提供参考。     

天津地区海相软土的固结特性分析

对天津附近软土,进行了高压固结和一般固结试验,探讨了原状和重塑软土的主次固结变形特性,研究了软土的固结系数,固结压力、孔隙比、压缩指数分别对次固结系数的影响关系.结果表明:根据软土在固结过程中的沉降量与时间关系曲线可确定主次固结界限.在同一固结压力下,原状土的主次固结系数均要大于重塑土.每级加载持续时间长的一般固结试验得到的次固结系数值要小于时间短的高压固结得到的Cα值.次固结系数与孔隙比呈反向关系,孔隙比e与次固结系数Cα满足四次多项式关系.在高压固结试验中,压缩指数与次固结系数大体满足线性关系,原状软土Cα与压缩指数Cc的比值近似为0.019 4, 重塑软土Cα与Cα的比值近似为0.0210.     

饱和粘性土地基的三维沉降计算

本文将正常固结饱和粘性土地基的加载变形过程与固结过程统一起来进行分析，研究土中一点的竖向应变在加载过程和固结过程中的变化规律，提出了地基上的三维瞬时沉降和固结沉降计算公式。分析与验证的结果表明，本文公式较合理。     

用孔隙水压力静力触探探求软基土的固结系数

概要介绍了利用孔隙水压力钥探试验求解地基土固结系数的几种理论，并以Ｔｏｒｓｔｅｎｓｓｏｎ理论模型为例，详细途径了用孔压静控消散资料求解地基土固结系数的方法。对广东西部沿海高速公路台山二标及三标试验段的饱和水淤泥土进行了实例计算，计算结果比室内试验得到的结果相差一个数量级，这与国外同行的研究结论一致。     

江珠高速公路深厚软基固结度探讨

通过对江珠高速公路珠海段软土路基试验段大量沉降观测数据和理论计算值对比分析,认为采用传统计算方法计算的地基固结度与实际结果偏差较大,提出根据软弱下卧层固结度沿深度分布曲线对下卧层的平均固结度进行调整修正,以求沉降计算曲线更接近于实测曲线。     

挤密砂桩复合地基的固结沉降计算研究

挤密砂桩复合地基由于挤密效应沿径向分布是不均匀的,因此桩土应力比分布也是不均匀的,但在常规计算中,一般不考虑挤密效应不均匀性对桩土应力比的影响,这一点不符合实际情况。该文引入挤密效应系数作为修正参数,以桩间土为研究对象,采用常规复合模量法再结合分级加载固结沉降计算方法建立一种改进的挤密砂桩分级加载固结沉降计算方法。结合越南海防-河内高速公路路基在土拱效应作用下实际桩土应力比的监测与路堤实际沉降观测结果,反算桩间土的实际挤密效应修正系数。结果显示:桩间土的挤密效应修正系数对固结沉降预测有很大影响,修正后的工后沉降预测计算结果更加准确,可以大大提高施工控制的质量。     

考虑土结构性影响的天然地基沉降分析与计算

原位沉积物由于土结构性的存在,应力水平和取样扰动对天然地基的压缩变形特性影响颇大。文章结合钻孔获得的原状土样,通过一系列室内物理力学试验,确定出结构屈服应力,并将e-logP压缩曲线以自重应力和屈服应力为界分为3段,对室内压缩曲线进行合理校正,再现土的原位压缩特性,充分考虑了土结构性对天然地基沉降的影响,使计算结果更趋合理,为地基处置方案的优化设计提供了理论基础。     

高填土路堤预抛高分析计算

通过分析碾压机械压实过程中产生的附加应力,确定了分层碾压土体所具有的前期固结应力;通过土水特征曲线试验和渗透试验,按照渗透系数折减的方法确定了非饱和土的固结系数,按照饱和土的一维固结理论近似计算了非饱和土的固结过程;按照自重应力大于前期固结应力的原则计算填土路堤的再压缩沉降,结合固结计算的结果估计了高填土路堤的后期沉降,提出了不同填土高度、使用不同碾压机械的高填方路堤的预抛高。     

地铁隧道施工地表沉降槽宽度系数取值研究

Peck公式广泛用于地铁隧道施工地表沉降计算,沉降槽宽度系数(i)是该公式的主要参数之一。目前各类沉降槽宽度系数(i)计算式多为现场实测数据或室内试验数据拟合求出,不能理论地反映出沉降槽宽度系数(i)与隧道埋深、地层土的性质、隧道半径的关系。从地表沉降曲线变形规律出发,假定地层在沉降曲线拐点处稳定状态发生变化,提出土体破坏剪切面通过沉降曲线的拐点的观点,基于太沙基极限平衡原理,求出了地表沉降槽宽度系数(i)计算式。两组工程实例的实测数据与计算沉降曲线的对比表明实测数据与预测结果吻合良好,误差较小,验证了提出的沉降槽宽度系数(i)计算式的准确性和适用性。     

温州软粘土次固结变形特性试验研究

为了研究取土仪器、取样深度、软粘土类型、固结压力及压缩指数等对次固结系数Cα的影响,对温州软粘土进行了室内一维固结(蠕变)试验,结果表明:1)取土仪器所产生的扰动影响将降低土体次固结系数;2)当固结压力达到一定值时,次固结系数与土体取样深度无关;3)不同类型的软粘土在不同固结压力下土体次固结系数表现出不同的变化特性;4)次固结系数与压缩指数之比Cα/Cc大致在0.025～0.043之间。通过本次室内试验及结果分析,可为后续预估工程次固结沉降提供理论基础,并对在类似地基上建造的工程具有一定借鉴意义。     

天然地基预压法中沉降速率方法分析

路基工程中预压地基的工后沉降动态控制沉降速率方法,没有地基固结排水条件和不同性质路段工后沉降控制标准的不同。文章采用基于线性加载固结分析的沉降速率分析方法,考虑了多层土的固结指标均质化和中间透水砂层的水平排水作用,分析了粘性土层与细粉砂层互层结构的沉降速率与工后沉降的关系。提出了不同固结排水条件,宜采用不同沉降速率控制标准的建议,并分析了预压地基中间透水砂层的影响。