软粘土路基沉降的蠕变效应研究

天津滨海地区广泛分布深厚的软粘土,研究其蠕变特性对于预测该地区建筑工程的地基变形和长期稳定具有重要的意义。文章对天津滨海地区典型软粘土进行了一维固结蠕变试验,根据时间硬化蠕变定律建立了蠕变本构模型并确定了模型中的3个蠕变参数:应变率系数A、应力指数n和时间指数m。结合道路工程实践,运用有限元软件ABAQUS开展了路基沉降分析,对比了固结模型与蠕变模型的沉降量计算差异。研究表明,天津滨海地区软土的蠕变特性显著,考虑软土蠕变特性的路基沉降计算结果较固结模型大20%,且与工程实测结果吻合,软土蠕变导致的沉降量在道路工后沉降中占50%以上。     

饱和软粘土地基沉降速率的计算方法

为了探讨饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,根据饱和软粘土应变固结度与应力固结度的近似关系,推导出地基沉降速率的计算公式,提出了饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,所得结果与工程实测数值相符。结果表明:软土层超固结比对计算结果有较大影响,计算时应根据地质资料及地区经验合理选择各土层超固结比。     

基于ABAQUS的真空预压插板深度的研究

通过ABAQUS大型有限元软件模拟了实际工程中的部分加固过程,验证了此类工程数值模拟的可行性。ABAQUS有限元软件计算的地基沉降规律和沉降值与实测结果非常接近,其中不一致部分为简化计算引起的误差。通过模拟不同插板深度的加固,对比了对应深度的加固效果,分析了底层的固结沉降效果。得出真空预压插板深度的变化会对工程加固效果产生影响,其中对底层土体影响较为显著;排水板打设穿过目标软基底部一定深度可有效提高底层土体固结度,进而提高软基整体加固效果。     

塑料排水板堆载预压软土路基固结度数值分析

结合湖北省武英高速公路软土路基处理工程实例,采用三维固结理论与有限元软件ABAQUS对固结度进行计算,并根据实测孔隙水压力推算软基固结度,对比分析表明:考虑蠕变的模型计算的固结度与根据实测孔隙水压力计算的固结度更加吻合,考虑蠕变的数值计算结果更为精确,工程适用性更强。     

上海港外高桥港区地基处理后堆场沉降

考虑因软黏土的流变而产生的次固结沉降问题,结合Singh-Mitchell蠕变模型和双曲线型应力-应变模型得到上海淤泥质黏土的Mesri蠕变模型型式.该模型能较好地模拟上海地区软土在任意剪应力水平下的流变特性.基于现场的工后沉降测试和分层沉降数据,可知用该模型所得的计算值和实测值基本吻合.并进一步运用观测资料的回归分析法对现场工后沉降实测结果进行了拟合,得出了场地工后沉降的经验公式,该经验公式可用于类似地质条件下工程的沉降预测;得到了一些有益的结论,对类似工程有一定的借鉴意义.     

盘锦典型吹填场地真空预压模拟分析

由于经济发展需要,我国沿海地区吹填造陆广泛开展。针对辽东湾吹填土研究较少的不足,文中通过对盘锦沿海吹填土野外调查及室内外实验研究,对比分析不同物源、不同固结时间、不同场地渗透条件下两典型场地成分特征、物理力学性质等;进一步理论研究并基于FLAC3D软件建立真空预压数值模型,模拟分析吹填软基加固过程中固结沉降规律,为吹填造陆技术发展提供参考。     

循环荷载作用下饱和软粘土累积变形研究

在天津滨海饱和重塑软粘土不排水循环三轴试验的基础上,分析了不同静、动应力组合影响下软粘土的累积变形规律。基于静蠕变理论,提出一种长期循环荷载作用下饱和软粘土轴向循环累积塑性应变经验模型,其中,用双曲线函数来表示软粘土轴向累积应变与循环次数的关系,用指数函数来表示累积应变与相对偏应力水平的关系。以有限元软件ABAQUS为平台进行二次开发,通过用户子程序CREEP将该模型嵌入有限元数值模型中,并利用室内三轴不排水循环蠕变的试验结果对本文经验模型的数值计算结果进行验证。最后,将该数值计算模型应用到防波堤工程实例中,分析了软土地基的循环累积变形的变化规律。研究成果可为软粘土地基上港口与海岸水工建筑物的设计提供参考。     

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。     

超载预压条件下软土路基的卸荷标准

堆载预压的卸载时机判断一直是公路工程建设中的难点问题,何时卸载才能在保证工期的前提下满足工后沉降的要求。考虑到超载预压下路基土体的自身沉降固结与等载条件下的不同,以及在大超载量下路基中的附加应力曲线发生的变化对原有沉降控制标准的计算方法进行修正。在对申嘉湖杭高速公路沉降变形发展规律有所认识的前提下,对软基路基的沉降进行了预测。结合"超载效应因子"和规范中相关卸载控制标准,结合现场观测数据,提出了该地区超载预压软基路堤的卸载标准。     

某码头煤炭堆场软基处理方案比选研究

为了满足堆煤要求、确保堆场稳定,通过对国内外主要软基处理方法的比较,确定了该工程宜采用真空预压法,对真空预压过程中的抗滑稳定、沉降变形进行计算,并对不同工况下的真空预压法所需要的固结时间进行求解,确定了最终工程所采用的方案.     

高速公路软土路基固结～蠕变耦合效应有限元分析

考虑Plaxis有限元软件在模拟软土路基等考虑渗流、固结方面问题的优越性,利用软土蠕变SSC模型与改进后的Burgers模型思路相似性,选取SSC模型来反映软土固结蠕变特性,在数值计算时,利用设置时间步长的方式,来反映分步施工阶段的施工、固结过程,并计算路基在施工阶段沉降量变化及超静孔隙水压力的消散过程,进而归纳总结研究区软土路基固结-蠕变耦合效应特性。     

基于Asaoka法的软基处理动态设计

在软基处理工程中，对实测沉降数据的分析通常仅局限于推算最终沉降和固结度。以Asaoka法为基础，可以利用实测沉降数据建立软基处理动态设计的完整流程。总结了采用Asaoka法推算预压荷载下的最终沉降和固结度的方法，提出进行水平向固结系数、压缩指数等土体参数反演分析和预压工期预测的实用方法，并通过工程实例介绍了其应用。该流程可以充分利用监测数据，实现软基处理的动态化设计, 对设计和施工具有较强的指导意义。     

某码头真空联合堆载预压数值模拟分析及沉降量计算

针对真空联合堆载预压在沿海码头工程软土地基处理中应用较广,同时针对该技术固结效果预测计算研究较少的背景,本文以以温州乐清湾某码头为研究对象,本文借助ABAQUS有限元计算软件,建立三维数值计算模型,对实例码头工程采用真空联合堆载预压后地基承载力特性进行分析,预测码头最终沉降量。研究结果显示,实例工程地基最大沉降量达到1.89m,固结度达到93.5%(大于90%),地基整体连续10d沉降速率小于1.0mm/d,加固效果较好,大于规范要求以及预期目标。     

东人工岛软弱地基蠕变变形研究*

基于东人工岛现场实测数据,利用双曲线法对地基土长期变形进行预测分析,简化局部地层分界线,选取Burgers本构模型,利用有限差分法对软弱土体的主固结沉降和蠕变量进行计算,得到了东人工岛软弱土体工后5、10、50、120 a的蠕变沉降量。同时,通过有限差分法确定了蠕变计算时Kelvin模型与Maxwell模型的黏滞系数和剪切模量。通过与实测沉降数据进行对比,软弱土体的蠕变沉降不可忽略。     

预压软土地基对超长群桩承载性状的影响

建立超长桩和土体共同作用的三维非线性有限元数值模型,采用预压排水固结法研究软土地基预压后超长桩的承载特性,分析地基土固结沉降、桩身侧摩阻力、桩顶位移-荷载曲线和桩身轴力的变化规律。通过运用控制变量法对预压时间和预压荷载以及不同土质的预压效果进行分析,对比分析单桩与群桩对预压效果的敏感度,并分析固结度对超长桩承载性状的影响。结果表明:预压能较好地改善地基、提高超长群桩的承载能力。增大预压荷载,可增大土体的固结沉降和桩身侧摩阻力;延长预压时间,可提高桩身侧摩阻力,减小桩顶沉降和桩身轴力;预压对群桩的影响好于单桩;固结度越大,超长群桩承载性能越好;对于粉质黏土、黏土以及淤泥质粉质黏土,当预压时间分别达到90 d及180 d时,地基固结基本完成,预压不再改变土的力学指标。     

土性对真空预压加固效果影响的室内试验研究

分析计算黄骅电厂新近吹填软土的真空预压模型槽试验过程数据,结果表明:该软土在真空预压80 kPa荷载作用下,经过150 d的排水固结作用,尽管应变固结度达到90%以上,能够有效消除残余沉降,但应力固结度较低,不足50%,土体的强度较低。     

双曲线拟合法在真空预压土体沉降量预测中的应用

工后沉降量大小是反应加固地基效果的直接技术指标,其计算必须以估计度的分析与计算为依据。为判定某软基施工工程的施工效果和确定停泵时间,文中以真空预压过程中土体的实测沉降量为依据,建立了土体沉降量双曲线预测模型,并对预测结果进行了精度评定。结果表明：双曲线预测模型精度等级为一级,可用于对土体沉降量预测;同时,抽真空开始后的第120d,软基土体固结度能达到预期目标,该真空预压工程施工方法是合理的,预测结果可为后续工程施工提供依据,具有重要的经济性和实用性。     

对几个岩土工程现象的解释

对几个岩土工程问题进行了解释动力固结产生的超静孔压消散过程是再压缩过程，孔压消散较快；隔沉墙可以有效减小被保护侧的沉降；在特定条件下，软土可以不进行地基处理：欠固结粘土的固结特性类似于真空预压，可能造成地面开裂。     

大型填海造地人工岛工程土体沉降预测数值分析

在大型填海造地人工岛建设工程中,土体沉降是影响整个场区后期安全运营的重中之重.为了分析填海造地工程中土体沉降的因素,利用土体微观结构分析方法中的扫描电镜法(SEM),对场区具有代表性的淤泥、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、黏土等6种土样进行研究.通过观察不同深度处的SEM图,得到影响土体沉降的结构特征.同时结合Terzaghi一维及Biot二维固结理论两种数值计算方法,建立一维及二维蠕变模型并对比两种固结理论的数值计算结果,预测工程竣工后土体沉降规律.分析结果表明,土体本身的微观结构特征是影响场区沉降量的本质因素,两种数值分析方法得到的沉降规律和趋势基本一致.     

基于Gibson 大变形固结方程的软基沉降预测方法

基于Gibson大变形固结方程,结合吹填淤泥高压固结试验成果,对简化该方程的3个假定条件进行了验证,在此基础上提出了分级荷载下双层软基沉降预测的大变形固结简化方法,将其应用于围海造陆工程吹填淤泥与原状淤泥双层软基沉降过程预测,结果表明:1)常规预压荷载(≤200 kPa)下,固结压力0～25 kPa与25～200 kPa范围内,吹填淤泥的孔隙比e与有效应力及渗透系数与(1+e)分别满足线性关系,大变形固结系数近似为常数;2)大变形固结简化方法预测的双层软基沉降曲线相比于经典固结理论,更接近于实测曲线,为软基沉降预测提供了一种简易实用的方法。