粘土地基压密固结的理论分析与研究

根据粘土压缩固结试验，运用三向应力理论，建立反映实测ｐ－ｓ曲线的数学力学模型，算出实测ｐ－ｓ曲线的特征值，再与试验实测值加以比较，其结果是计算值与试验实测值基本吻合。在此基础上，进一步研究地基压密固结过程的机理。     

基于Harris函数的2级加载固结试验方法及可靠性判别准则

为提高获取土体压缩模量和先期固结压力的土工试验测试效率,在采用Harris函数描述土体e-lgp曲线的基础上,提出2级加载确定土体压缩特性的固结试验方法,其在确定压缩模量Es和先期固结压力pc时的适用性得到了京沪高铁和京津城际铁路地基土样的验证。研究结果表明:由土体初始孔隙比e_0和2级加载稳定变形值可以准确计算压缩曲线的Harris函数表达式,除小于100 kPa时外,其余压力段压缩模量Es误差基本小于10%,平均误差仅为5.59%;利用Harris函数可得到压缩曲线最小曲率半径点坐标和直线段斜率解析值,所得先期固结压力的Casagrande法计算值与土体埋深呈明显正相关,且与上覆压力的比较结果和试验段实测分层沉降发展规律吻合;以压缩指数Cc为评价指标,通过概率模型建立固结试验可靠性判别准则,研究成果为简化固结试验方法,快速确定土体压缩参数提供了新途径。     

填方路堤沉降计算方法探讨

以赣龙线特殊土地段K52＋240典型断面路堤沉降计算为例,对路堤填方在自重和列车与轨道荷载作用下的压密沉降计算方法进行了探讨,同时提出了运用黄文熙三向变形沉降计算法、有限元法和室内压缩试验参数相结合的方法,计算路堤填方在自重和列车荷载作用下的压密沉降计算方法,并进一步与3D数值方法进行了对比。该方法对研究路堤在自重和列车与轨道荷载作用下的压密沉降有一定的帮助。     

DMTC消散试验计算水平固结系数模型研究

研究目的:扁板侧胀试验是一种先进的原位测试技术,与CPTU孔压消散试验相比,DMTC消散试验具有诸多优点。通过本研究,拟建立DMTC消散试验计算水平固结系数的数学模型,并通过对比试验确定计算模型的关键参数——时间因数。研究结论:(1)对于饱和软黏性土,DMTC消散试验测试的p_2值近似等于孔隙水压力,而且DMTC消散曲线与孔压消散曲线能够很好地匹配,因此借鉴孔压消散理论建立DMTC消散试验计算水平固结系数模型;(2)DMTC消散试验实测曲线与u_2型孔压消散理论曲线拟合相近程度最高,因此通过开展DMTC与u_2型孔压消散对比试验确定模型关键参数——时间因数;(3)DMTC消散试验计算模型获取的水平固结系数与孔压消散试验较为接近,比室内试验约大1个数量级,这与其他研究者的成果是一致的;(4)对比试验证明,本文建立的DMTC消散试验计算水平固结系数的方法是可靠的。     

考虑加载时序的真空堆载联合预压地基解析近似计算方法研究

真空堆载联合预压加固软土地基理论研究滞后于实践应用。引入经典砂井地基固结方程，将单砂井地基上、下端边界假设为接近实际情况的半透水边界，考虑真空、堆载荷载的实际施加组合时序，合理界定初始边界条件，推导符合地质和施工实际情况的真空堆载联合预压工法下单砂井地基孔压、固结度及固结沉降解析解。针对一个高速铁路真空堆载联合预压加固软土地基工程项目，敲定各项参数并做简化转化，计算土体孔压时空分布规律、沉降变化规律等。计算结果与实测值对比分析表明：所获得的整个地基孔压、固结度和固结沉降计算公式，能揭示真空堆载联合预压软土地基孔压、固结度、固结沉降变化规律；可将真空堆载联合预压阶段的堆载荷载分级瞬时施加，土体的孔压、固结沉降等响应更为合理；单纯真空预压阶段，不同深度处各点孔压最终稳定在不同的恒定值；真空堆载联合预压阶段，不同深度处的各点孔压最终稳定在相同的恒定值；真空堆载联合预压阶段的堆载前期，真空荷载占主导地位，中后期堆载荷载作用才凸显出来；提出了计算参数u₀、u_tt、■、u_tl概念，并开发了这些参数的合理经验取值方法，计算结果证明了方...     

切线模量法确定强夯地基承载力的现场试验研究

平板载荷试验是检验强夯加固填土地基承载力的重要手段,基于平板载荷试验的切线模量法以安全系数和允许沉降两个控制因素结合Terzaghi极限承载力理论可计算不同沉降要求的地基承载力。为了验证切线模量法计算强夯地基承载力的可行性和优越性,对现场填土地基进行强夯加固后进行平板载荷试验和超重型动力触探试验,以三组平板载荷试验9个试验点的测试结果为基础,反演该地基土性参数并通过切线模量法绘制p-s曲线,发现切线模量法计算的p-s曲线与现场p-s曲线能够很好的吻合,故可用切线模量法计算基础中心不同沉降量所对应的地基承载力,且能够弥补平板载荷试验和动力触探测试方法的不足,故为浅基础的设计提供了一条新的途径。     

高速铁路软基处理前后指标分析和参数反演

研究目的:目前沉降计算方法和参数都是建立在软土未经过处理基础上的,经过处理后这些方法和参数是否仍然适用,对于加固前后地基土性质的变化,很少有相关的研究。另外,通过土工试验得到的计算参数,受到试样扰动等影响,参数往往不准确,因此利用现场的实测数据对相关的参数进行反演,具有重要的工程意义。本文通过高速铁路软土地基的现场试验,对粉喷桩、浆喷桩的压缩模量与无侧限抗压强度的比值,排水固结法的固结系数、压缩模量进行反演,并对地基处理前后的物理力学指标变化进行分析。研究结论:(1)搅拌桩桩体模量可以取为无侧限抗压强度的40-50倍;排水固结法处理地基的淤泥质粉质黏土层,根据实测沉降推算的固结系数为室内土工试验的2.37倍;由静力触探得到的压缩模量大多比现场实测推算的小,室内土工试验大多比推算值大;(2)真空预压处理地基对压缩模量的提高最大,提高了1.99倍,搅拌桩处理对压缩模量提高最小,仅提高了34%左右;(3)软土地层经过加固处理后,软土由高压缩性土变化为中等压缩性土,经过各种方法加固处理后,软土的含水率下降,但其饱和度基本不变,仍然为饱和土,可以采用现行的软土沉降计算方法进行计算;(4)该研究成果可为地基处理相关指标和参数提供参考。     

黄土弹塑性模型的试验研究

目前在黄土地基计算中,能较好地反映土在达到破坏之前就产生塑性剪切变形和塑性体积变形的本构模型较少,分析表明,帽盖模型能反映这一重要特征。文章根据三轴的均压固结试验和CD试验资料,建立了黄土的弹塑性帽盖模型,模型的帽盖屈服曲线为椭圆,硬化参数为塑性体应变,破坏准则采用广义的密赛斯准则,给出了模型的所有计算参数,并分析了黄土的弹塑性特征,为黄土地基的弹塑性分析提供参考。     

高速铁路地基土压缩模量确定方法比较研究

为掌握高速铁路复合地基中天然土层压缩模量准确简便的确定方法,以武广客运专线12个试验断面和京沪高速铁路4个试验断面路堤设计参数和地基处理情况为依据,分别采用E1-2法和e-p曲线法确定各天然土层压缩模量,计算地基沉降值并将其与实测沉降值进行比较。结果表明:对于浅薄地层地基而言,路堤高度略大于5 m(不超过7.5 m)时,E1-2法的计算沉降值与e-p曲线法相比误差小于10%,路堤高度小于5 m时,两者误差随路堤高度减小而增大,但是控制在30%以内;为简化运算,可以采用E1-2法代替e-p曲线法计算浅薄地层地基沉降;对于深厚地层而言,E1-2法计算沉降值明显大于e-p曲线法,其误差随压缩层厚度增大而增大,故不宜采用E1-2法计算深厚地层地基沉降。     

膨胀土超固结特性及其对地基沉降计算的影响分析

对于铁路、公路的膨胀土地段路基,经常会遇到地基沉降理论计算值远大于实测值,进而使得处理措施过于保守的情况。本文以云桂线膨胀土地段路基DK619+430断面为例,通过取原状土试样开展K0固结试验、现场沉降观测和理论计算,对膨胀土的超固结特性及其对地基沉降计算的影响、路基临界填高等进行了分析。结果表明:云桂线弥勒膨胀土地基15 m深度范围内具有明显的超固结性,超固结比为4.10~1.08,且沿地基深度方向呈衰减变化;弥勒膨胀土地基6 m深度处(0~6 m范围的地基附加应力最大)由超固结状态开始进入正常固结状态的路基临界填高为7.2 m,填高小于该值时地基沉降量很小;考虑超固结性的膨胀土地基沉降计算值与实测值很接近,远小于不考虑超固结性的沉降计算值。膨胀土地基沉降计算应考虑超固结因素,避免膨胀土地基处理措施过于保守,节约投资。