真空联合堆载预压在某码头地基处理中的应用及处理效果分析

长三角沿海地区场地土质以海、湖相淤泥为主,普遍存在地基土质较软,承载力较差的特点。针对这一背景,本文以浙江省乐清湾某码头为实例工程,设计真空联合堆载预压处理方案,然后借助ABAQUS有限元计算软件,通过三维数值模拟,分析处理过程中实例工程地基承载力、沉降量变化。最终计算结果显示,实例工程最终固结度达到94.5%,且沉降速率减小至1.0mm/天,满足规范要求,加固效果良好。     

软土地基真空联合堆载预压的粘弹塑性有限元分析

考虑土的粘滞性，采用粘弹塑性构模型，较系统地介绍利用有限元处理真空联合堆载预压力加固基的数值方法，通过对一工程实例的数值计算，分析固结和流变的结合作用对地基变形的影响，并对工后沉降进行了预测，结果表明，在软基变计算中考虑土体流变是必要的和重要的，它可对加固效果进行更为准确和全面的评价。     

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。     

真空-堆载预压联合加固道路软基沉降规律研究

本研究依托广州市南沙区某填筑项目道路软基处理工程,综合考虑真空-堆载联合预压荷载形式、初始条件和边界条件建立Abaqus有限元模型,对联合预压加固软基固结沉降过程进行数值计算,并将模拟计算结果与实测数据比较剖析。所得结果证明:数值模拟得到软基固结沉降数据和现场实际监测数据演变规律相吻合,能较好模拟各级堆载预压过程中软基沉降速率变化规律。模拟数据曲线比实测数据曲线收敛速率更快,计算值与实测值吻合较好,综合评定认为该区域软基处理加固达到设计卸载要求,建议真空卸载。     

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。     

吹填土地基长期沉降与预测技术

以天津港某吹填土地基加固工程为依托,以现场监测和数值模拟为主要手段,对吹填土地基加固期(施工期)和使用期(长期)沉降进行现场监测,确定吹填土地基施工期和长期沉降的发生发展特性;运用有限元软件对施工期监测结果进行拟合,确定吹填土长期沉降的数值预测模型;并通过该模型分析吹填土地基长期沉降的发生机理。研究结果表明:文中提出的数值模拟方法可有效模拟吹填土地基的施工期和长期沉降,但由于未考虑土体的次固结沉降,长期沉降模拟结果偏小,二者相差16.7%;排水板打设区的土体孔隙水压力消散较快,固结效率高;排水板下卧层软土的持续固结变形是造成吹填土地基长期沉降较大、时间较长的主要原因。     

有关软土地基加固设计若干问题的讨论

通过介绍几个典型塑料排水板加固软基的设计、施工实例，对软土地基加固设计中的固结系数选取、固结系数各向异性的特点、利用实测沉降曲线推算最终沉降量方法、加固深度等问题进行讨论，通过对大量的现场检测资料反分析与实验室结果进行统计分析，提出了软土地基加固设计时固结系数选取的经验方法。对加固深度问题进行了讨论，分析了施工因素对固结效果的影响。     

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。     

青岛港前湾港区软土地基处理方法及效果分析

采用强夯法处理上部回填土,塑料排水板法固结下部软土的联合施工工艺使软土土体强度得到提高。通过孔隙水压力及地表沉降观测监测软土地基固结过程,并计算固结度确定检测时间,评价最终的地基处理效果;通过分析强夯时孔隙水压力增量与深度关系曲线,确定强夯有效加固深度,反算出有效加固深度修正系数,它可以用于工程地质条件相似地区强夯设计的参考依据。     

动力固结法在码头堆场软基加固工程中的应用

动力固结法应用于软基加固工程的关键是要确定科学合理的设计与施工参数。开展动力固结法在高地下水位工况下的现场试验研究,进行大量的现场观测与试验检测,根据试验结果深入分析两种动力组合下的软基加固效果。研究表明,动力固结法适用于依托工程,且在该工程地质条件下,4 000 kJ夯击能的有效加固深度可达10 m左右,多一遍点夯更有利于提高地基浅层的土体强度,经处理后码头堆场可满足工后沉降小于300 mm、承载力达到200 k Pa的设计要求。     

真空预压加固河漫滩软基的变形监测及效果分析

介绍长江河漫滩地区软土工程特性及真空预压在南京河漫滩软基处理的应用。从土体的变形、孔隙水压的消散、水位的变化、水平位移、加固前后土层土工参数的变化、十字板试验等各方面评价了真空预压加固河漫滩软基的效果,监测结果说明真空预压加固后,固结度达到90%以上,工后沉降减少,土体强度得到明显提高,真空预压在河漫滩软基处理取得理想效果。     

真空加水载联合加固处理温州港七里港区堆场软基

温州港七里港区后方堆场软基采用真空加水载联合加固处理。选用水载可解决地区缺少土源问题,水载可使膜面荷载均匀、土体均匀固结,对减小建筑物地基工后差异沉降有利;工程加固区各项测试成果表明:通过3个月左右的加固处理,地基平均固结度达到87.4%,说明地基主固结已经完成;在整个加固处理深度范围内,土质指标都有了较大的改善,地基抗剪强度增长50%左右,加固效果显著。类似工程可以借鉴。     

真空预压地基土体沉降及强度增长特征

结合目前对真空预压的理论认识和工程实践,对某工程真空预压地基土体的孔隙水压力消散、沉降、物性参数、强度参数的变化特征进行分析。结果表明:孔隙负压消散量受土体扰动及沉降导致的排水板弯折和淤堵的影响较大,可能导致其不简单地随深度增大而减小;计算吹填土的沉降量时,经验系数可取大些,下部原位土体的沉降经验系数可适当取小些;加固后的土体物性参数及强度参数明显变好,且在排水板底深度以下仍有强度增长。结合监测数据的分析结果,对真空预压的有效深度和加固效果进行讨论。结果表明:土体的有效加固深度受真空负压和土体排水阻力的综合影响;在排水板深度范围内的土体加固效果明显,而该深度以下的加固效果则随深度增大逐渐降低并最终趋于无。     

土体固结对筒型基础结构工作性能的影响

为了分析土体固结对筒型基础结构工作性状的影响,使用大型通用有限元软件ABAQUS建立筒型基础结构与土相互作用的三维弹塑性模型,模拟在波浪荷载和结构自重作用下土体的固结过程。得到筒壁的土压力、筒底的竖向位移和基底水平切力在固结作用下的变化趋势,重点分析固结对筒型基础结构稳定性的影响。结果表明,固结使作用在结构上的力和结构产生的位移发生变化,土体发生不均匀沉降,抗倾覆稳定性降低为0.625倍,抗滑动稳定性增大为1.25倍。     

软土地基进行振动沉管砂桩施工监测分析

以古雷填海造地工程软土地基处理为背景,对振动沉管砂桩处理软基过程中的地表沉降、深层水平位移、孔隙水压力等监测数据进行分析。研究结果表明:地表沉降反应土体竖向加固与沉降状态;深层水平位移体现土体固结程度;孔隙水压与地表沉降紧密相关,反应土体加固强度。     

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。     

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。     

南亚抗震不利地段海陆交互复杂互层地基加固性能研究

针对孟加拉国某港口工程海陆交互相复杂互层地基加固中遇到的地层特性复杂、加固效果难以预测以及软黏土和粉细砂互层土场地地震液化的问题,结合场地地质条件、使用功能、工程特点等,对插板预压联合降水强夯在该场地条件下的加固效果展开研究。依托项目试验区块,通过对加固前后土体物理力学指标的对比分析和沉降-时程曲线、孔隙水压力-时程消散曲线等的研究,得到插板预压联合降水强夯加固的过程特性以及对原状土和吹填土的加固效果。研究表明,插板预压联合降水强夯法对于复杂互层土上吹填砂场地具有较好的适应性,加固效果可满足设计承载力和工后沉降控制要求,该法对于减轻砂土层的液化具有一定的作用。研究成果对于南亚地区复杂互层土吹填场地设计具有指导意义。     

半刚性水泥搅拌桩软基加固三维数值模拟

半刚性水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算等问题基本以复合地基法为主。为对比分析复合指标与实体桩计算结果的差异,结合某斜坡式海堤工程实例,以岩土有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,分别采用实体桩及复合指标建立水泥搅拌桩海堤软基加固稳定性分析的空间弹塑性有限元数值模型。结果表明,实体桩模型能够较清晰地模拟出桩间土体的"土拱"效应、桩头平面处桩土间的沉降差,以及水泥搅拌桩对于桩间土体的"约束"作用,更为真实地反映软土地基的位移及应力分布情况。分析成果对类似工程以及半刚性桩加固处理软基的数值模拟计算具有一定的参考意义。     

基于FLAC3D的吹填土真空预压数值分析

吹填土的固结变形属于流-固耦合大变形问题,通常的有限元软件对此类问题的模拟分析较为困难,而利用FLAC3D对吹填土固结变形进行研究则十分便利,这主要表现为FLAC3D本身的算法更适合解决高度的非线性问题和流-固耦合问题。为了便于研究在真空预压过程中大窑湾吹填土的固结与变形特性,利用FLAC3D将修正剑桥模型和比奥固结理论相结合,分别用"面层负压法"和"节点负压法"模拟两种实际的真空压力施加方法,并通过数值计算对比了这两种方法在加固过程中沉降变化、位移变化及孔隙水压力变化的特点,计算结果表明"节点负压法"更有利于真空度在土体中的传递,相应的加固效果更好。