低路堤基底浅层加固研究

采用现场孔隙水压力静力触探（CPTU）对长江河漫滩相典型非均质性天然沉积软土层进行原位试验。通过对平面应变条件路堤荷载作用下有无浅层固化层的软土地基固结排水与沉降进行仿真模拟。对路面车辆重载作用下有无浅层固化层的路基及基底变形进行三维数值仿真，结果表明：地基浅层固化层的设置改变了地基应力场的分布，通过应力扩散作用减小了地基土体的附加应力进而减小了地基土体的沉降量，基底固化层通过增强路基基底的刚度来增强路基的整体刚度。减小了路基的变形，提高了路基的整体稳定性。     

结构性土体固结压力的力学效应

针对黄土、盐渍土、红土、下蜀土、软土以及添加水泥和石灰固化后的吹填土等特殊土体表现为结构强度高、先期固结压力大,且地表土超固结比十分高,存在随着土层深度的增加,前期固结压力值减小的反常规现象,开展了土体结构力、结构强度和结构性土体等一系列问题的研究。通过对大量试验资料的分析,讨论了影响土体前期固结压力的主要影响因素,包括土体胶结类型、成因特点、原岩结构以及环境等因素;根据原状土和重塑土的圧缩曲线半定量地确定结构强度值;并探讨了结构力的形成机制。研究结果表明:土体结构强度受到影响则导致土体前期固结压力发生改变;前期固结压力实质上是由传统定义上的前期固结压力与结构强度两部分构成;结构力即为颗粒之间形成的固化胶结连结力。最后给出了结构强度和结构性土的定义。      

真空联合堆载预压处理深厚软土效果分析

结合连云港徐圩港区内一条道路采取的地基处理方案,分析真空联合堆载预压对含吹填土的深厚软土处理效果,通过沉降观测、固结度计算,以及十字板剪切试验、荷载试验、室内土工试验等分析,发现处理后地基产生了较大的固结沉降,土体的含水率降低、孔隙比减小、压缩模量增大、强度提高,处理效果良好。     

超载预压处理深厚软土地基的现场试验研究

通过收集和整理厦门某港区试验区的长期监测数据,总结分析软土地基在超压荷载作用下的沉降变化规律、分层沉降变化规律;设置不同工况检验塑料排水板的打设和加载方式对沉降的影响;同时对超载预压法处理深厚软土地基的加固效果作出评价.试验表明：预压荷载越大,最大固结沉降速率线性增大;预压阶段,发生沉降的主要是打设有塑料排水板的软土区域,软土层的沉降占累计总沉降的70％左右;塑料排水板的打设对超载预压法处理深厚软土地基具有显著的加速效果.     

不同边界和初始条件下非饱和软土路基一维固结

为解决非饱和软土路基在长期荷载作用下的沉降问题,将Kelvin蠕变模型与Duncan非线性弹性模型串联为一个新的非线性黏弹性蠕变模型,来描述非饱和土路基的应力应变关系。结合孔隙水和孔隙气体的控制方程,推导出非饱和软土路基一维条件下的固结-蠕变耦合方程,可以求解非饱和土路基任意时间任意位置的孔隙水压力、孔隙气压力和沉降量,并考虑了长期荷载作用下路基的蠕变变形。结合工程实例对方程进行了验证,计算结果与实际工程有良好的吻合性。利用推导出的一维固结-蠕变耦合方程,对非饱和土固结的边界条件和初始孔隙水压力分布对其固结的影响进行讨论,发现其边界的排水条件对孔隙压力的消散速度有明显的影响,并且非饱和软土在固结过程中的孔隙压力并不一定是单调递减的,固结过程中可能出现负孔隙水压力。     

堆载预压室内三轴蠕变试验研究

准确预测道路软基在堆载预压过程中变化趋势,对控制其固结度和工后沉降极其重要。通过室内三轴蠕变试验,观测到软土在竖向荷载(恒定围压)作用下的(沉降)变形趋势,并回归分析得出沉降量、密度与荷载大小、荷载作用时间的关系函数。运用得到的关系式,对最终沉降量和固结度预测、预压工期和沉降速率控制进行了进一步的讨论。可对实际工程起到一定的指导和借鉴作用。     

排水预压法加固某高速公路软基效果的工程实例分析

以某高速公路应用塑料排水板堆载预压法处理深层软基为例,通过监测对加固效果进行了分析。结果表明：加固后,土体的十字板剪切强度提高了40%,含水率大为减少;堆载结束后80 d内土体固结度达到90%以上,且土体的沉降趋于稳定,加固深度在15 m以上,加固效果明显。应用塑料排水板堆载预压法处理深厚层软土,可以加快软土的沉降速率,缩短工期,降低成本,是一种即经济又合理的地基处理方法。     

软土路基软弱下卧层的一维固结问题

从工程实例出发,建立软土地区水泥土搅拌桩复合地基下卧层的固结模型,并通过分离变量法得出该问题的固结解析解压固结度公式,对深入探讨下卧层的一维固结问题压预测下卧层的沉降变形具有理论和实践意义。     

超固结比影响下饱和黏土力学特性试验研究

利用合肥地铁站基坑黏土进行了5种超固结比(OCR)下的原状和重塑饱和土快剪试验,分析了原状土和重塑土在不同OCR下的剪切性状、抗剪强度及强度指标黏聚力(c)和内摩擦角(φ)的变化规律。结果显示:不同OCR原状土多为应变硬化性状,重塑土超固结时多为应变软化、欠固结多呈应变硬化性状;同竖向应力时,重塑土峰值抗剪强度随OCR增加而增大;同OCR时,重塑土峰值抗剪强度随竖向应力增大而增大;同前期固结应力(p_c)和OCR时,原状土峰值抗剪强度较重塑土大;重塑土按同OCR求抗剪强度指标时,OCR增大c减小、φ增大;重塑土按同pc求抗剪强度指标时,p_c增加c先增大后减小、φ增大;原状土抗剪强度破坏曲线在p_c值处呈明显向下弯折性状。     

基于非线性固结参数的砂桩地基沉降计算

采用砂桩处置软土地基,在自重及路基堆载作用下将产生较大的固结沉降,而且其固结系数也随时间而变化,具有非线性的固结特性。如果仍然采用恒定的固结参数计算固结度,将会带来一定的误差。基于江苏某高速公路软土路堤的实测沉降数据,采用恒定的固结参数计算沉降,发现其结果较实测偏大,且二者差距随时间有增大趋势。文章通过曾国熙固结度的普遍表达式,反演出固结参数的非线性函数,结合砂井地基固结度计算中的改进的太沙基法,提出对固结度进行修正的计算公式,并基于现场的静力触探（CPT）试验资料,采用复合模量法计算出沉降曲线,将其与实测沉降曲线对比,证明其精度较恒定固结参数的计算结果有较大提高。     

侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究

通过对温州瑞安软黏土侧向卸荷条件下的三轴不排水蠕变试验，研究侧向卸荷路径和结构性对软黏土时间-应变曲线、等时曲线等典型蠕变特性的影响；建立侧向卸荷条件下软黏土的蠕变稳定时间模型，分析应变率与土体蠕变破坏标准之间的关系，并验证其对不同地区不同应力路径结构性软土的适用性. 研究结果表明:当土样卸荷量与初始固结应力的比值达到0.2～0.3时，土样达到蠕变破坏；变形发展可分为瞬时变形、衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变4个阶段. 当不同围压下的土样进入加速蠕变时，其应变率对数与蠕变时间存在良好的线性关系，该加速蠕变临界线可作为卸荷蠕变破坏的判据；蠕变稳定时间受结构性的制约和影响，侧向卸荷条件下，土样发生蠕变破坏时的轴向应变随固结压力的增大而增大，长期强度指标黏聚力下降超过50%，内摩擦角则基本不变，导致浅层结构性软黏土长期强度衰减严重，蠕变破坏应变较小，施工和监测时需重点关注.      

冲击荷载作用下饱和软粘土残余变形计算模式

在试验基础上建议了一个预测冲击荷载作用下饱和软粘土残余变形的计算模式,该模式考虑了周围压力、冲击能大小、冲击次数和冲击遍数等几个因素．对计算模式的验证表明,预测值与实测值吻合较好．该模型可用于动静结合排水固结法处理软基时的变形计算．     

基于指数形式渗流的成层地基一维固结半解析解

为了计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结变形,将指数形式的渗流模型引入传统的成层地基一维固结理论,建立了变荷载条件下的控制微分方程;采用解析法与数值离散相结合的半解析法对控制方程进行求解;在指数形式渗流退化为达西渗流的条件下,将半解析法的计算结果与解析解进行比较,验证了半解析法计算结果的可靠性.最后,结合某双层地基固结实例对不同参数时的固结性状进行了分析.结果表明:用半解析法计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结简便、可靠;上层土比下层土的渗流指数对固结速率的影响显著;压缩性小、渗透性大的土层越厚,成层地基的固结速率越快;加载速率越快,固结速率越快.      

高液限土与软粘土路基沉降变形规律研究

针对软土路基沉降变形的特点,分别采用传统的规范中经验系数校正法,不考虑蠕变特性及考虑蠕变特性的有限元方法分析了路基的沉降变形,研究结果表明:路堤填土荷载较大时,且软土路基蠕变性质比较明显时,不适宜采用传统的规范方法计算路基沉降,而采用考虑蠕变影响的有限元分析方法可能更加合适。     

A new model for soil consolidation based on microstructure

This paper introduces a new means to predict consolidation deformation of soil from its microstructure. Based on a kind of pore-size distribution density function, a fractal model for soil consolidation is established. Through this model, the relation between macroscopic deformation and microcosmic pore property of soil is founded. In order to justify this proposed model for soil consolidation, consolidation experiments of soft clay are performed. Afterward, the microstructure of soft clay unconsolidated and consolidated under every pressure is studied by a scanning electron microscope (SEM). The results show that the proposed model for soil consolidation is valid in predicting consolidation deformation.     

地基对加筋土挡墙影响的对比分析

为了分析地基对加筋土挡墙的影响，开展了两组离心模型试验. 首先根据相似理论确定试验相似比尺，其次根据相似比尺选取试验材料并制作模型进而开展砂土与黏土地基工况时的模型试验，最后采集并分析了填筑期与施工期的墙体位移、水平土压力、基底竖向应力与筋材应变. 结果表明:砂土地基时墙体的位移最大值位于结构的上部；黏土地基填筑阶段时墙体的位移约为砂土地基时的3倍并且加载阶段时墙底的位移可达30 cm；水平土压力系数沿着高度方向非线性分布，同时加载期的数值小于填筑期时的值；黏土地基时的墙背水平土压力系数小于砂土地基时的数值；与砂土地基时相比，黏土地基的变形可以减小面板底部竖向应力集中的趋势，使其竖向应力与自重应力比值接近1.0；与砂土地基时筋材拉力相比，由于黏土地基时墙体位移较大，因此此时底部筋材应力可增大3倍，同时筋材应变最大值出现的位置相对更远离墙面.      

真空预压加固软土地基工法研究

真空预压法是软土地基加固处理的有效方法,对于需要加固处理的淤泥、淤泥质土和其他能够排水固结的软粘土,尤其是对面积较广、施工工期较紧的工程,真空预压法的经济效益尤为明显。     

Stability Analysis of Long-Span Continuous Rigid Frame Bridge with Thin-Wall Pier

During cantilever cast in construction of high-pier and large-span continuous rigid frame bridges, structural stability in the longest cantilevered stage is very important. Based on a practical design case of a large-span continuous rigid frame bridge in Wuhan, the longest span stability coefficient is calculated with linear-buckling and nonlinear-buckling methods, respectively. The influences of both geometrical nonlinearity and the dual nonlinearity of material and geometry are considered. Numerical results indicate that the nonlinear solution is necessary to stability analysis because linear buckling loads axe much higher than those of nonlinear buckling. Thus, the edge fiber yield criterion is more convenient and faster than ultimate loading criterion when estimating nonlinear stability of structure, and can be used easily in the initial engineering design.     

结构变化对软粘土蠕变特性影响的宏观试验分析

本文以软粘土这种流变性和结构性均较强的土体为研究对象,通过重塑改变土体的天然原始结构,研究结构性变化对土体力学性质的影响。通过实验数据对比分析原状土和重塑土的应变、应变速率、粘滞系数等流变参数的变化规律,总结出结构性差异对流变力学性质的宏观影响。     

悬索桥锚碇沉井基础工作性状研究

针对建造于软土地层中的锚碇沉井基础受力和变形情况复杂且无完善的计算理论的现状,文章以某跨江悬索桥锚碇沉井基础为工程背景,建立了三维实体有限元模型,系统地分析了锚碇沉井基础在多荷载工况下的工作性状,结果表明：锚碇沉井基础极限承载状态的主要控制因素是锚碇前端土体极限承载力,为新型锚碇沉井基础优化设计提供参考.