土工管袋充填过程模拟与固结试验

土工管袋技术在滩涂围垦、河海岸保护及港口建设等领域应用广泛,并在模袋承载力、袋体张力、填料、渗透排水研究等方面取得丰富的成果,但其填土固结全过程分析及固结规律远未得到充分认识。为此,开展管袋模型试验,全方位监测充填过程中孔压与土压力演变规律。结果表明:1)袋内孔压、土压在充填与消散交替进行中表现为交替的变化过程。袋内水平土压力系数上部与下部不同,上部接近主动土压力系数,底部接近静止土压力系数。2)充填初期,袋底孔压最大,距离透水的土工布边界越近,其消散越快。此外,中部孔压一直最大,上部次之,底部最小。3)充填期管袋的高度与中部孔压呈紧密的正相关关系。     

真空-电渗联合作用下的软基固结计算研究

考虑了电渗水流与压力水流的叠加作用及井阻对真空度衰减的影响,在此基础上结合Hansbo砂井地基固结理论和真空-电渗边界条件,建立了轴对称真空-电渗联合作用软基固结方程,给出了地基中平均孔压和径向固结度的解析解,并进行了退化验证。最后通过算例分析,研究了不同荷载组合情况对平均孔压消散和径向固结度的影响。结果表明:真空-电渗联合作用下平均孔压是真空预压与电渗分别作用下孔压的叠加;在真空度不足情况下,可通过调节电渗电压大小,保证土体加固效果;在真空度一定的情况下,电源电压越大加固效果越好。     

软土地基上排水固结法处理围堰数值分析

在淤泥上填筑围堰,可应用砂被塑排法固结增强软土,而堤身的大变形与填筑过程中的稳定性是其地基处理的关键。结合工程实例,利用PLAXIS有限元软件对围堰的填筑过程进行模拟,分析了地基土的固结变形、超孔压消散与稳定性,并通过方案对比得出了不同边界范围、加载方案、是否考虑砂被加筋作用对数值计算的影响。     

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.     

真空-堆载联合预压法加固软基效果的理论研究

本文结合申嘉湖杭高速公路试验段实测资料,分析了真空联合堆载预压过程中孔隙水压力的消散规律,讨论了真空预压加固效果与塑料排水板打设深度之间的关系。理论分析表明,土体中孔隙水压力变化值由两部分组成,一是由抽真空引起孔压消散值,二是堆载预压引起的孔压变化值。本文推导出单独由抽真空作用引起的孔压消散值沿深度的变化规律,推求了单独由真空预压引起的孔隙水压力的消散值,并拟合出孔隙水压力消散值沿深度的变化曲线,简单的进行了量化分析,得到实际工程中推求不同深度处孔压消散值的一种方法。     

非饱和土固结一维半解析解

本文将非饱和土中孔隙水、孔隙气体作为单一孔隙流体.考虑孔隙流体的压缩性.建立了以孔隙流体孔压消散的非饱和土固结方程.给出了一维情况下的半解析解.通过饱和与非饱和土样的分析比较.揭示了非饱和土固结的规律性.论证了所建立的固结方程能正确描述非饱和土固结过程.     

强夯加固饱和软土地基的数值模拟方法及算例

本文通过理论分析、数值模型、与工程实例计算相结合的方法,对天津地区强夯加固饱和软土地基进行了动力耦合数值模拟分析。研究主要考虑地基土体在强夯条件下孔压的分布范围及孔压消散曲线。本文通过数值模拟,研究了不同夯锤落距、土体渗透性及土体弹性模量条件下,受强夯影响范围内土体(沿横向、纵向)最大正孔压和最大负孔压的分布规律及消散机理。并结合天津港工程实例,分析了强夯实施过程中,分层土体对正、负孔压的产生及消散规律的影响。     

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。     

考虑变荷载和土体非线性的真空预压竖井地基固结解

针对真空预压竖井地基固结问题,考虑地基土体的非线性、涂抹区土体水平向渗透系数呈抛物线变化和荷载随时间变化的影响,推导出真空预压条件下竖井地基固结的一般解。通过退化研究和对比分析,验证了解析解的合理性。基于一般解,得出瞬间加载和线性加载两种特殊加载模式的相应特解。针对特解,编制计算程序,绘制出真空预压竖井地基固结过程曲线。结果表明,土体非线性对固结特性有较大影响,压缩指数与水平向渗透指数比值越大,地基固结速率越慢;初始应力值越大,土体的固结速率越快;线性加载下竖井地基孔压消散速率较瞬时加载慢。     

强夯法在排水固结加固后地基工程中的应用

通过对地面变形、孔隙水压力的监测,分析了强夯施工时地基的有效变形率随夯击次数的变化规律及夯点的分布情况,以及强夯作用下土体中孔隙水压力的增长和消散规律,从而进一步找到了孔压增量与夯点距离的关系、孔隙水压力与深度的关系,及孔隙水压力的消散过程。并通过试夯验证和确定设计技术参数,施工后检验结果表明采用该法处理排水固结后地基对消除粗粒料过大的孔隙比、提高地基承载力、减少残余沉降和差异沉降都有极大的作用。     

波浪循环荷载作用下饱和软黏土孔压发展模式

利用循环三轴试验对波浪循环荷载作用下饱和软黏土的孔压发展进行了研究,考虑了固结应力、循环应力幅值和循环周期等因素对孔压发展的影响。试验发现,在循环荷载初期,平均孔压的增长较迅速,而循环荷载的后期孔压增长较缓慢;循环应力幅值越大,固结应力越小及循环荷载周期越大,土体中的孔压越大。根据试验结果建立了拟合孔压与循环周数的数学关系式,并研究了不同试验条件对参数的影响。分析表明:循环应力幅值比越大,固结应力越小及参数u*max越大,固结应力对参数k、t的影响较小,参数k、t随着循环应力比值分别近似呈线性降低和线性增大的趋势;不同循环周期的参数u*max和t近似为常数,参数k随着循环周期的变化呈线性降低趋势。     

偏压固结软黏土循环特性试验研究

关于软黏土循环强度弱化的研究已经有了很多成果。然而在工程上为了削弱循环荷载对土体的影响,一般会采取打塑料排水板、堆载预压等软基处理手段来提高土体强度,从而减弱循环荷载对土体的弱化作用。以烟台港原状淤泥质粉质黏土为研究对象,通过室内动三轴试验,探究土体在静偏应力固结后累积孔压的发展规律和循环强度的弱化规律。根据孔压数据拟合出软黏土的孔压模型,再利用等效超固结比理论将孔压模型与强度弱化规律相结合,得到了适用于偏压固结之后整个动态循环过程的强度变化公式。     

塑料排水板加固软基的固结度计算与原型观测结果的符合性

文中探讨了在实际工程中,塑料排水板加固多层土软基的固结度理论计算结果与原型观测数据的符合性。根据沉降监测数据推算的固结度和根据孔压监测数据推算的固结度是不同的,理论计算结果更接近于孔压监测数据的结果。原型观测结果证明了通过采用塑料排水板对软土地基进行加固,可明显改善加固效果,加固后地基土的综合固结系数可达到天然地基的千倍以上。     

不同加载速率下碱渣K_0固结试验研究

以天津碱厂碱渣为研究对象,进行不同加载速率连续加载方式下完全侧限K_0固结试验,研究连续加载条件下K_0固结过程中碱渣的变化。试验结果表明:加载速率越高,碱渣结构瞬间的破坏程度越大,产生的应变越大,加载速率对初期的沉降和稳定性有明显的影响。不同加载速率下相同的应力对应的应变不同,轴向应力加载速率越大,应变越大,加载阶段完成大部分变形。在轴压作用下孔压上升很快且接近轴压值,试验过程中产生超静孔隙水压力。试验初期,加载速率越大,固结速度越快,排水量越多,稳压阶段不同加载速率的固结速度比较接近。碱渣表面附着强结合水,受颗粒表面引力的控制,碱渣弹性强,黏性高,具有较强的亲水性。     

天津黏土地基动载模式下的孔压发展规律

黏土路基在交通荷载作用下的沉降以及不均匀沉降问题越来越突出,孔压的累积与消散是其中重要的影响因素,探究出孔压发展规律对于科学设计与施工具有重要意义。在前人研究基础之上,采用GDS动态三轴仪器对天津地区饱和黏土进行试验,主要探究振动次数、动应力比和结构性对孔压发展的影响。试验结果表明,原状土孔压的增长速率随着振动次数的增加而逐渐减小,随着动应力比的增加而增大;重塑土孔压在振动初期迅速上升随后达到稳定,达到的稳定值比原状土高,稳定后有轻微的剪胀现象。针对试验结果,提出了适用于天津地区黏土动载模式下的孔压发展模型,并结合实际工程对黏土长期沉降进行预测。     

滨州港直排式真空预压软基处理监测及检测效果

在滨州港直排式真空预压施工过程中,对地表沉降、地下水位、孔隙水压力进行监测,并通过深层真空预压前后的土工试验,分析各土层物理力学指标及十字板强度变化,对地基处理效果进行评价。结果表明,水位下降情况与地表沉降情况在真空预压期间相关性极高;不同土质在排水板打设后短时间内,孔压消散值会出现增加和减小两种情况;对于渗透性较弱的淤泥质黏土、黏土层等,短时间内膜下真空度的变化对其孔压基本不产生影响。     

真空预压法三维有限元计算规模探讨

为研究真空预压法三维有限元计算模型规模对结果的影响,利用比奥固结理论,考虑了井阻和涂抹效应,对广州南沙港某真空预压区建立了3个不同大小的有限元模型,并将计算结果与实测数据进行比较.结果表明,计算模型由于存在边界效应,其规模的大小会影响地基变形值;当模型规模增大到一定时,变形将不再受其影响;有效加固深度主要集中在塑料排水板打设深度范围内,侧向位移在边界处的影响深度可达到25 m;加固区土体内的孔压消散几乎与计算规模无关.     

强夯地基孔隙水压力试验研究

通过强夯现场试验,分析了强夯过程中两种监测频率下孔压的变化规律,提出了强夯瞬时孔压变化问题,根据监测结果,无孔压骤增、骤降情况发生。试验结果表明,"每坑一测"可以反应强夯过程中孔压真实变化规律。     

插板降水强夯置换法在处理砂混粘性土地基中的应用

对于介于软粘土和砂性土之间的砂混粘性土或粘性土混砂地基,因土体颗粒细、渗透性差,孔压消散慢,土体是否可以直接承受强夯施工,保证置换体形成足够强度是方案成败且达到较高加固标准的关键。设计通过进行试验区现场试验,得出打设塑料排水板+降水强夯置换处理工艺可以取得比较好的加固效果,达到工程使用要求。     

动荷载后黏性土静力性质研究进展*

针对国内外关于动荷载后黏性土的静力性质的研究进行了概括和评述。重点讨论了循环荷载后试验研究和循环荷载后黏性土性质的理论分析。总结了循环荷载后黏性土表现出似超固结性质。基于循环荷载后与卸载后具有相似的超固结性质的假设,论述了不同研究者建立的循环荷载后强度、模量与似超固结比、孔压等之间的理论关系。