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.     

某大型填海造地工程人工岛护岸结构固结沉降及蠕变数值分析*

为了分析填海造地工程中软基沉降的影响因素,运用岩土工程专业有限元分析软件PLAXIS,借鉴日本关西机场工程经验数据,采用软土蠕变模型,进行整个场区的固结沉降及其孔压消散数值模拟,绘制出不同基准期沉降及孔压分布图,对比分析不同深度地基土层孔压消散趋势,得出相应成果.此外,针对软土蠕变模型中的主要参数开展敏感性分析,总结其对沉降结果的影响规律,相应成果可为填海造地相关工程提供参考和指导.同时提出,蠕变指标的经验取值法尚未得到广泛应用,有待于进一步研究.     

长江口地区考虑次固结的围堤工后沉降计算

针对长江口软土地区围堤工程工后沉降量预留往往不准的问题,对该区域淤泥质黏土进行了一系列一维固结试验,研究该地区软土的固结、次固结特性,探究该区域软土的压缩指数、次固结系数及次固结系数与荷载的关系。试验结果表明:长江口地区软土压缩指数小于典型上海软土的压缩指数;该地区软土具有明显的次固结特征,淤泥质黏土的次固结系数在0. 01～0. 025;次固结系数随着荷载的增大先增大后减小。提出了该地区考虑次固结沉降的围堤工后沉降预测方法。试验所得结果及工后沉降预测方法对长江口软土地区的围堤工程工后沉降分析具有一定的指导意义。     

基于卷积神经网络的防坡堤施工沉降预测*

为了保证防坡堤施工安全，通过预测不同施工阶段防坡堤的沉降变形，以调整施工进度和工序。传统沉降预测方法主要包括太沙基固结理论、曲线拟合法和BP神经网络，太沙基固结理论和曲线拟合法预测精度较低，BP神经网络需要大量样本才能逼近最优解。针对这些问题，提出基于卷积神经网络（convolutional neural networks，CNN）建立防波堤施工阶段的沉降预测方法。应用此方法预测天津港大沽口港区防波堤施工阶段沉降量和沉降速率，并以预测结果分析沉降速率所映射的安全风险等级，从而为实际施工提供行动指南。结果表明：卷积神经网络能较为准确地预测沉降变形速率，根据预测结果能够对安全风险等级的结果进行分析并予以指导。     

由实测沉降数据反演洋山地区淤泥质黏土的固结系数

通过分析实测沉降—时间曲线,采用太沙基固结理论和指数曲线拟合法,对洋山深水港区广泛分布的淤泥质黏土的固结系数进行了反演,为港区后续工程地基沉降预测和加固设计提供了依据。     

大连某人工岛地基土固结特性研究

拟建大连某人工岛总面积达21 km2，场区地基基岩面以上覆盖有较厚的黏性土和淤泥质土层，针对地基沉降控制要求，对地基土的沉降固结特性进行试验研究。采用海上原位旁压试验、静力触探试验和室内试验多种手段获得固结压缩指标，对比分析不同试验固结参数之间的符合性和可靠性，并通过计算预测地基沉降。结果表明，旁压试验、静力触探试验、室内试验所获得的土体固结指标能够相互印证，经过合理的地基处理后预测工后沉降能够满足使用要求。地基土变形特性分析结果可靠，能作为人工岛建设工程的设计依据。     

某人工岛机场成层土地基沉降分析

以某人工岛机场项目为依托,分别采用经典土力学理论和有限单元法分析了成层土地基施工期沉降及工后沉降,为确定地基处理方案提供依据。通过计算结果对比分析,表明采用化引当量层法计算成层土地基一维固结沉降能够满足工程精度要求。     

疏浚泥一维大应变固结的一种预测方法

为合理反映高含水率疏浚泥的一维大应变固结性状,基于Xie固结方程简化解析解,提出了考虑压缩参数分段线性变化的一种大应变固结预测方法。通过室内大尺寸沉降柱模型试验,分析了高含水率疏浚泥在自重应力和低外加荷载状态下的大应变固结特性,探讨了Xie计算方法的适用性,并明确了理论结果与室内实测值的差别。研究结果表明:高含水率疏浚泥在低外加荷载作用下,应变量超过20%,运用一维大应变固结理论分析其固结性状更为准确;合理的选择固结参数是预测疏浚泥沉降的关键所在,保持体积压缩系数为常量的沉降计算值与实测值差别较大,考虑压缩参数分段线性变化的固结预测结果与实测值较为吻合,提出的预测方法可以应用到堆场吹填和围海造陆工程中。     

往复荷载作用下粉质黏土固结系数的试验研究

应用基于太沙基的半解析一维固结理论,研究往复荷载作用下粉质黏土固结系数的变化规律。利用固结试验中的加载和卸载过程来模拟往复荷载,认为加载和卸载过程中的固结系数不同。通过试验得到粉质黏土加载和卸载的固结系数,对其变化规律进行研究,进而为实际工程提供参考。试验结果表明:往复荷载下在周期与荷载增量相同时,加载与卸载过程的固结系数随压力的增大呈减小趋势;在相同压力与相同荷载增量下,随着周期的增大,固结系数也呈减小趋势。对试验数据进行数值模拟,得到加载与卸载固结系数的函数关系为线性关系,并求得二者比值约为0.095,运用此值可以缩短测往复荷载作用下固结系数所需的时间,并为计算固结度以及沉降量提供参考。     

4种真空预压土体固结度预测方法及其效果对比

以天津临港经济区真空预压工程实测地表沉降数据为基础,使用双曲线法、三点法、Asaoka法及孔压固结度法对地基的固结度进行预测。结果表明：使用双曲线法预测结果较小且人为影响大,影响工程经济性;三点法预测结果较大,不能保证工程质量;从欠固结土沉降计算理论出发,认为孔压固结度法计算结果可以作为预测结果下限值,而Asaoka法与实测结果较吻合。建议在类似工程中改变单一的双曲线评价方法,采用3种预测方法对比分析为主、孔压固结度法为辅的方法综合评判。     

吹填造陆工程砂土地基沉降计算

针对目前越来越多的大面积吹填造陆工程中出现的地基沉降计算问题,对目前常用的大面积砂土地基沉降计算方法De Beer计算方法进行了分析研究。通过依托工程的现场试验数据对De Beer公式中所涉及的参数进行讨论,得出合适的沉降计算公式。最后通过比较现场实测沉降的预测值,证明该分析方法和流程可以很好地用于大面积砂土地基沉降计算中。     

塑料排水带堆载法在填海造陆复杂地基处理中的试验研究

针对填海造陆形成的复杂地基的地质特点,采用分区处理,改进插板方式等多种方法联合摸清薄弱地带范围的处理方案;通过对塑料排水带堆载法加固后地基的沉降变形和孔隙水压力的测试,研究了地基沉降随时间的变化规律和孔隙水压力的时空分布规律,对比分析了加固前后土体物理力学性质的变化;处理后的地基经充分排水固结,土体物理力学指标有了明显的改善,结果表明采用的处理方案及塑料排水带堆载法处理填海造陆形成的复杂地基是合适的。     

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。     

某填海工程地基处理效果分析

原位监测是信息化施工的组成部分,在施工组织中起重要作用.通过对某填海软基处理工程的原位监测,利用3种方法预测工后沉降,并计算地基平均固结度.基于实测沉降数据和"曾国熙等速加荷法"反向分析地基的固结度,并根据孔隙水压力监测数据,综合评定软基处理的效果.     

从长期沉降观测资料看反分析固结计算的误差趋向

根据实测沉降过程线推算最终沉降量S∞及固结参变量β是排水加固工程的常规分析方法,但国内研究其与实际值的差异及其误差趋向的文章并不多见。文中通过对有830 d沉降观测资料的某预压加固工程实例进行分析,得到了该工程主固结时间及相应的实际最终沉降量S∞,证明了固结度表达式Ut=1-αe-βt中的参变量β在固结过程中并非常数。分析结果表明,用＂三点法＂反分析计算最终沉降量S∞和参变量β在工程实际应用中是偏于安全的。     

真空预压在大面积吹填造地工程的应用

通过对真空预压法在某大面积吹填造地工程加固软土地基的工程实例的总结分析,归纳出大面积吹填成陆地基真空预压设计和施工时值得注意的几点问题,并进行分析、探讨.