考虑变荷载和土体非线性的真空预压竖井地基固结解

针对真空预压竖井地基固结问题,考虑地基土体的非线性、涂抹区土体水平向渗透系数呈抛物线变化和荷载随时间变化的影响,推导出真空预压条件下竖井地基固结的一般解。通过退化研究和对比分析,验证了解析解的合理性。基于一般解,得出瞬间加载和线性加载两种特殊加载模式的相应特解。针对特解,编制计算程序,绘制出真空预压竖井地基固结过程曲线。结果表明,土体非线性对固结特性有较大影响,压缩指数与水平向渗透指数比值越大,地基固结速率越慢;初始应力值越大,土体的固结速率越快;线性加载下竖井地基孔压消散速率较瞬时加载慢。     

软基处理新方法--IFCO强制固结法及其固结度求解

针对IFCO强制固结法，基于对砂墙地基应力状态的分析，建立其固结度的解答方法。在此基础上，探讨砂墙的涂抹作用和土体的双向渗流对地基固结效果的影响，以期对工程实践有指导意义。     

真空预压下考虑排水板淤堵行为的修正砂井固结理论

从准三维固结理论出发,根据排水板在地基排水固结中的空间性及特殊荷载条件,推导出真空预压条件下的砂井固结理论。考虑到实际工程中排水板的淤堵行为对地基固结存在影响,分别进行梯度比试验及单井模型试验,结合试验结果建立考虑淤堵行为影响的修正砂井固结理论。通过对比理论计算值与模型试验实测值,验证土体的超孔压实测变化曲线与理论曲线有良好的吻合度,理论计算公式能有效反映排水板在不同淤堵程度下对地基固结发展的影响。提出的修正砂井固结理论可为相关真空预压软基处理工程推广使用,做出更贴近实际的理论计算。     

砂井地基主、次固结度粘弹性分析

通过土体微观结构图片分析了次固结产生的客观原因，指出次固结也是排水固结。以四单元模型为基础，通过Laplace变换推导出砂井地基主固结度和次固结度粘弹性解。提出了2种新的求取粘弹性参数、确定主固结完成时间的方法。     

软土地基水下真空预压固结离心模型试验

采用新发明的真空吸水系统应用于离心机中,可以使土体产生向上渗流并模拟软土地基真空预压。为获得理想的水下真空预压固结对比效果,竖井采用2种不同井间距的砂井,密封膜采用完全覆盖的形式。用发明的装置产生水下真空得以模拟软土水下固结行为。介绍了模型制作、试验程序及真空发生系统,并分析了孔隙水压力、变形、不排水剪切强度的改变和不同井间距对固结速率的影响。     

南沙港区软土固结孔压特性试验研究

根据南沙港区主要地层土的室内试验和现场测试成果,分析固结过程中土体孔隙水压力变化特性。结果表明：三轴试验固结过程中,淤泥、淤泥质土和粘质粉砂孔隙水压力消散相同百分数的固结时间存在数量级差别,淤泥质土和粘质粉砂的渗透系数不能由时间-沉降曲线确定;三轴不排水剪切过程中,粘质粉砂中孔隙水压力随剪应变先增大后减小,表现出密实砂的孔隙水压力变化特性;该区域地基真空预压加固过程中吹填层、粘质粉砂层和淤泥质土层中的孔隙水压力随膜下真空压力增加而迅速降低,而淤泥层中孔隙水压力缓慢下降,地基土层具有明显的成层特性。     

排水固结地基在变荷载作用下的固结度简化分析

在瞬时加载条件下砂井地基径向固结的偏微分方程的基础上,通过编制程序,简化分析塑料板排水地基受真空及堆载的变荷载作用下的固结。工程算例分析表明,考虑加载历时的影响,地基的平均固结速度在总体上要小于瞬时加载情况下的地基固结速度;单级或分级加载情况下的地基固结度受加载时间Ti的影响,加载时间Ti越长,地基固结速度越慢。简化计算结果与考虑竖向渗流时的结果对比表明,简化方法与精确解法结果较为接近,可以满足工程精度。     

夹桩砂井在软土地基加固中的原理及应用

夹桩砂井法是处理表面倾斜的软粘土层地形地质的有效方法,它综合利用了砂井的排水固结、提高土体密实度和承载力的作用以及竹、木桩参与土体抗滑的作用,解决了表面倾斜的软粘土地基处理施工时所遇到的问题。与其他施工方法相比,夹桩砂井法具有良好的经济效果和较高的实用价值。     

考虑固结过程的软土地基承载力数值分析

深厚软黏土地基在受到上部结构传递的荷载作用时将会发生进一步固结,进而影响软土地基的承载特性,因此考虑荷载作用下软土地基的固结特性对地基承载力分析有重要意义。文章以室内静三轴试验所得软黏土抗剪强度指标c、φ随固结度和静偏应力变化规律为基础,利用大型有限元软件ABAQUS,通过用户子程序USDFLD对土体材料进行二次开发,建立考虑土体抗剪强度指标随固结度和静偏应力变化的有限元模型,进而对重力沉箱式防波堤软土地基承载力进行数值分析。有限元计算结果表明:静偏应力作用下地基土体发生进一步固结,土体固结度随时间增长而增大,抗剪强度指标出现明显增长。依据极限承载力、允许变位的判别标准分别对软土地基承载力进行分析:伴随着土体的不断固结,两种判别标准下的承载力安全系数均明显增大,且后者计算结果相对安全,建议采用允许变位的判别标准来计算实际工程中的承载力安全系数。     

考虑渗透性变化时的充填粘土袋工程固结分析

充填粘土袋工程的固结过程中,充填土体的渗透性变化较大。利用非线性Biot固结理论,建立了考虑固结过程中土体渗透性变化的固结分析方法。利用该法对设计的某充填粘土袋围堰固结过程进行模拟分析对比。结果表明:考虑渗透性变化时其固结速度远快于不考虑渗透性变化时的固结速度。因此在充填粘土袋工程的固结变形中考虑其渗透性变化是非常必要的。     

砂井地基堆载沉降的PFC2D模拟

砂井是利用土的排水固结原理来处理软弱地基的代表性施工技术。针对现有的软基沉降计算和预测方法存在的不足,利用离散单元法中二维颗粒元法PFC2D建立了砂井二维模型,对砂井地基堆载沉降过程进行二维离散元仿真模拟。采用由2～7个不同组合方式的簇单元来体现软基的孔隙率,改进了PFC2D中的水位降深模型,分析了软基沉降过程中水位的变化规律。模拟与现场实测结果的对比表明:模拟沉降值与实测值基本吻合。     

真空预压下考虑渗透系数变化的吹填土地基固结分析

吹填土的含水率高达80%以上,孔隙比大。使用真空预压法加固吹填土,土体孔隙比变化很大,土体的渗透系数也随之发生很大的变化。通过室内真空模型试验获取土样在真空荷载下的固结规律和力学参数。采用修正的剑桥模型,并考虑渗透系数随孔隙比变化的非线性关系,运用比奥固结理论分析模型槽试验中土体在真空荷载下的孔压、孔隙比变化规律。其计算结果与实测值对比表明,该模型能很好地分析吹填土在真空荷载下的固结规律。计算结果显示:贴近排水板的土体在很短时间内被压密,造成吹填土地基固结缓慢。因此,若采用不考虑渗透系数变化的计算模型计算吹填土的固结度,该模型的计算值比考虑渗透系数变化模型的计算值大,与实际情况不符。故在进行吹填土地基固结计算时,考虑渗透系数变化是非常必要的。     

真空-电渗联合作用下的软基固结计算研究

考虑了电渗水流与压力水流的叠加作用及井阻对真空度衰减的影响,在此基础上结合Hansbo砂井地基固结理论和真空-电渗边界条件,建立了轴对称真空-电渗联合作用软基固结方程,给出了地基中平均孔压和径向固结度的解析解,并进行了退化验证。最后通过算例分析,研究了不同荷载组合情况对平均孔压消散和径向固结度的影响。结果表明:真空-电渗联合作用下平均孔压是真空预压与电渗分别作用下孔压的叠加;在真空度不足情况下,可通过调节电渗电压大小,保证土体加固效果;在真空度一定的情况下,电源电压越大加固效果越好。     

软黏土固结变形特性及数值模拟验证

软黏土在我国沿海地区广泛存在,且物理力学特性复杂.通过现场取样进行室内试验,研究土体的各种力学特性,并选取合适的参数进行数值计算,模拟模型试验中土体的固结变形及其演化规律,解释试验中的一些特殊现象,得到一些重要结论.在固结变形中,超软淤泥的特殊力学特性使得土体越渗越密,越密越难渗,表现出与其他土体不同的固结特性,因此,必须考虑土体渗透系数随土体孔隙比变化和土体非线性的力学特征等规律.     

超软海底淤泥吹填地基无砂垫层真空预压处理效果研究

通过对真空预压场地出水量的分析,研究了无砂垫层真空预压法的适用性.结合温州吹填地基处理工程现场试验,对该方法在超软海底淤泥吹填的欠固结土的加固效果及加固前后的土体物理力学特性变化进行了研究.结果表明,无砂垫层真空预压法在提高超软地基承载力方面可行且行之有效.     

高速公路软基砂井预压法处理效果分析

探讨了砂井预压法在高速公路软基处理中的处理效果。分析了砂井处理前后路堤软基强度和稳定性的改善情况,以及在不同场地地质和荷载条件下砂井预压对于加快地基早期固结沉降和减少工后沉降的作用。     

负压非均匀分布边界条件下砂井地基固结解析

基于浅表层超软弱淤泥地基真空预压处理技术的特点,建立了浅表层超软弱淤泥砂井地基的固结理论。该理论的解析解考虑了浅表层超软弱淤泥地基真空预压处理技术所存在的负压非均匀分布的边界条件问题,更接近工程实际情况,计算精度可满足工程要求。     

一种有效而经济的堆场软基处理方法

根据袋装砂井的固结排水原理及强夯法的动力预压原理,对于变形要求不高的构筑物地基,利用袋装砂井结合强夯对孢和软粘土进行软基处理是可行的。     

袋装砂井加强夯法加固新吹填粉质粘性土地基的试验研究

为探索新吹填粉质粘性土的经济合理的加固方法,在烟台港地区进行了袋装砂井加强夯法和单纯强夯法的对比试验。结果表明,单纯强夯法加固新吹填的埋深较浅的粉质粘性土地基效果不理想,在地基中打入袋装砂井后,由于袋装砂井起到加速排水固结和限制地基土产生侧向位移的作用,再辅以强夯法加固新吹填粉质粘性土地基,可以取得更好的效果。     

水工结构与地基共同作用应力分析

对某河口水闸的整体设计作了简要介绍,采用空间Biot非线性固结有限元模型分别对其不同工况下地基土、水、水工结构的共同作用进行数值模拟。详细分析了水闸沉箱底板在挡潮工况下的应力分布随地基土固结的变化情况,计算表明在运行期间沉箱底板、闸墩结构是安全的。最后,探讨了桩尖持力层的变化对闸墩底板地基土应力分布的影响。