未打穿半透水下卧层的竖井地基固结解析研究

本文发展了考虑半透水下卧层的未打穿竖井地基固结解析理论 ,并分析了此类地基的固结基本形状。研究表明 ,半透水边界对竖井地基固结过程有较大影响 ;下卧层半透水综合参数 Rv 越大 ,固结越快 ;当其增大到一定程度时 ,其影响可忽略 ,即半透水边界可作为完全透水边界来处理     

变荷载作用下未打穿竖井地基固结分析

利用已有的瞬时加载条件下砂井地基固结模型，在前人解的基础上，求出变荷载作用下砂井地基孔压解。根据平均固结度等效，在单级线性加载条件下，将未打穿砂井地基转化为等效双层地基，给出其一维固结解析解。通过与有限元解的比较，等效双层地基法可用于未打穿砂井地基的固结计算。算例分析表明，受加载历时影响，未打穿竖井地基的固结度有所减小，上层地基受影响更明显一些。粗略计算时，多级加载可以简化为单级线性加载     

考虑土体渗透性径向变化的砂井地基数值模拟分析

土体渗透性是影响砂井地基固结的重要因素。为研究复杂条件下砂井地基的固结性状,通过编制用户子程序在ABAQUS中建立了渗透系数沿径向变化的砂井地基固结计算数值模型,对固结过程中的孔压分布及固结性状进行了研究。结果表明:渗透系数在径向上的变化情况会对砂井固结性状产生很大的影响。假定涂抹区渗透系数为常数时固结速率最慢;假定涂抹区渗透系数呈抛物线变化时固结速率最快;而假定涂抹区渗透系数呈线性变化时固结速率介于以上两种情况之间。此外,砂井地基的固结性状还受排水条件和土层特性等因素的影响。     

砂井地基路基沉降等效参数分析

对砂井打穿地基的三维固结进行一维等效换算,推导砂井地基沉降的等效参数计算方法,同时对路基的侧向位移模型作了探讨,推导路基粘弹性二维沉降的等效参数方法,运用简化双曲线模型分析路基的分级加载情况,用文中方法和实测结果进行了比较分析,结果表明基本吻合。     

砂井地基排水固结问题的研究

用传统固结理论分析方法研究了砂井加固软土地基的单向、径向和三维固结问题.运用前人提出的各种排水条件下土层平均固结度的理论解U=1-α·e-βt,利用实测荷载-沉降曲线推算参数α,β,大大简化了砂井地基的固结度以及固结沉降量的推算,对施工有一定的指导意义.     

考虑加载过程砂井地基平面应变等效方法研究

研究了荷载逐渐施加时砂墙地基的固结问题,得到了变荷载作用下砂墙地基的固结解析解,同时将该理论解与变荷载作用下砂井地基的固结理论解相比较,并选取某一等效变量进行等效,得到了考虑加载过程的单井在轴对称和平面应变情况下的一般等效条件和等效方法,并通过工程实例进行了验证。     

未打穿砂井地基下卧层固结度分析

针对末打穿情况的砂井地基，提出了砂井区三维畸结构向单层土层的一维固结等效时，等效土层厚度应由井距来控制这一思路。并基于此，改进了半排水法和双层地基法在砂井（末打穿砂井）固结理论中的应用。所得结果与有限元分析进行了对比，在分析深厚下卧软土层的固结特性和沉降规律方面，得到一些有用的结论以供设计参数，指导实际工程。     

高速公路软基处理与固结沉降分析

根据江西景婺黄高速公路浮梁软基试验段典型断面软基变形和孔隙水压力监测结果,对监测断面工后软基沉降量和固结度进行了计算。在此基础上,分析了软土地基袋装砂井+两层土工布+砂垫层的处理方法的加固效果,以及不同的砂井深度和间距对软基工后沉降量以及固结度的影响,得到了适合于景婺黄高速公路浮梁软基填筑法施工的路基固结沉降计算方法,以及袋装沙井的合理深度和间距。     

深厚软基处理中袋装砂井长度的研究

利用袋装砂井长度是砂井地基固结速率的重要影响因素,分析软基处理中处理区与下卧层之间的相互作用,对深厚软土地基固结度的计算方法进行合理改进,推导出计算固结度时砂井底面孔压不相连续的计算关系式,并从深厚软基中非理想因素、砂井长度方面对固结度的影响进行论述。结果表明,固结度随砂井长度的增加呈抛物线趋势先升后降。同时,从砂井长度对砂井处理费用的影响上进行定量关系计算,结果表明呈正相关性,因而,从理论上论证了袋装砂井最优长度的客观存在。通过某试验段工程实例,利用砂井深度与固结度增加百分比和投资效益比关系,结合总施工工期对固结度的要求、施工条件等对袋装砂井最优长度的确定方法进行研究,确定了最优砂井深度,实例计算结果表明,最优砂井深度为h0=22 m,利用沉降观测数据分析,比原设计的h=25 m砂井更为经济、合理,处理效果也达到设计要求。     

考虑土结构性影响的砂井地基固结度计算

基于软土结构性分析，提出了固结系数分段模型，同时给出了考虑土结构性影响的瞬时加载砂井地基固结度的计算方法，使计算分析趋于合理。算例表明，土结构性对砂井地基固结性状影响明显。     

深层沉降拟合法计算砂井地基的固结度

该文采用单向压缩理论,结合当前的砂井地基固结理论,找出加固土体深层沉降与地基附加应力之间的关系。并根据这一规律提出了计算砂井地基固结的深层沉降拟合法。该方法舍弃了繁琐的求解地基附加应力的过程,将已加固完成的、土层性质相类似的地基的深层沉降分布函数代替地基附加应力的分布规律,代入一般的砂井地基的固结方程,就可以求出加固地基固结发展规律,指导工程的进行。     

黏性场地列车荷载影响下衬砌半渗透边界盾构隧道诱发地表固结沉降解

列车荷载作用下衬砌长期渗漏会显著影响软土盾构隧道周围土体的固结沉降，对邻近环境和地铁的安全运营造成不良影响。针对盾构隧道周围土体固结沉降的既有理论研究一般多考虑衬砌不透水条件，较少考虑衬砌渗漏水及列车荷载耦合作用对于地层固结沉降的影响。引入隧道衬砌半渗透边界和列车三角形循环时效荷载，基于Terzaghi-Rendulic固结理论，采用Boltzmann三元件模型模拟土体流变效应，推导了列车荷载作用下黏弹性地层盾构隧道渗漏水诱发的土体超孔隙水压力消散和地表固结沉降的复变函数解析表达式，并与6个工程实测数据进行对比，验证了所给出解析解的正确性与适用性。此外，通过参数分析讨论了衬砌-土体渗透比和列车荷载参数对土体固结沉降的影响。结果表明：衬砌-土体渗透比是影响盾构扰动地层固结快慢的主要影响因素，衬砌-土体渗透比越大，固结完成时间越早；列车荷载作用下，早期固结沉降速率相较于不考虑列车荷载时会有较明显的增加，但在列车荷载当量增加后，固结沉降速率的增长有所放缓，且其增量与衬砌-土体渗透比密切相关，衬砌-土体渗透比越大，沉降增加量则越大；隧道衬砌可以视为扰动地层的排水边界，其加速了土体固结沉降，而列车荷载与衬砌半渗透性耦合，进一步改变了土体固结沉降形态。     

冲击荷载下双参数粘弹性地基矩形板的振动分析

机场刚性道面是通过具有一定传荷能力的接缝,达到共同工作的目的,基于此建立了冲击荷载作用下双参数粘弹性地基上四边弹性嵌固矩形板的新型力学模型。利用变分原理、Laplace变换和互等功定理求解了该系统的位移解析解,计算了弹性地基和粘弹性地基上有限矩形板的动力响应,探讨了地基参数和弹性嵌固边界刚性系数对板的动态响应的影响。得到了冲击荷载下双参数粘弹性地基矩形板系统参数影响的动力特性规律。该研究结果可为路面结构的动力响应分析、板厚设计、参数识别和质量评价等提供理论依据。     

水平透水层对软基沉降理论研究分析

为了研究水平透水层对软基沉降的影响，本文运用二维Biot法对不同埋深透水层的软基沉降进行理论分析。结果表明，含有透水层的软基不但竖向变形、水平位移量小，而且压缩稳定所需的时间短，透水层排水能力对加速土层固结是相当有效，因此计算时必须考虑透水层的影响。     

富水砂层合理注浆终压室内试验

在富水砂层注浆加固工程中,浆脉对砂层的挤密作用对加固后的工作面稳定性和稳定时长具有控制性作用,注浆终压是形成挤密作用的关键参数,合理的注浆终压能够使注浆效果达到最佳,同时减少注浆量和地表抬升变形。选取青岛地区含黏性土砂层作为典型地层,采用一维排水固结压缩模拟浆脉挤密砂层过程,设计了一套测定渗透系数和稳定时长的试验装置,研究了渗透系数和稳定时长随固结压力的变化规律;并基于普氏自然平衡拱理论,验证了不同固结压力条件下砂层的稳定性。研究结果表明：当固结压力超过800 kPa时,固结压力的增加对砂层渗透系数及稳定时长的影响变得不显著;对于青岛地区标准单洞地铁隧道断面,当固结压力超过700 kPa时,可保证被挤密砂层的抗剪强度满足开挖自稳要求,因此,综合确定800 kPa为青岛地区该类富水砂层的合理注浆终压。研究成果应用于青岛地铁13号线灵-黄区间暗挖隧道富水砂层加固治理工程中,验证了理论成果的正确性,对浅埋暗挖隧道富水砂层灾害控制理论研究和工程实践具有一定指导意义。