基于成长模型的吹填土软基沉降预测方法研究*

堆载预压和真空堆载联合预压处理吹填淤泥软基沉降变化规律与3种"S"型成长曲线变化规律相似。影响软基沉降发展规律的因素很多,3种成长曲线沉降预测模型仅反映了沉降发展规律中一种或几种信息特征,将各种单项预测模型进行组合,引入了变权"S"型成长曲线组合模型,结合围海造陆工程实例,对吹填淤泥软基沉降进行预测,结果表明:变权组合沉降预测模型预测未来沉降与实测值十分吻合,预测精度较单项模型高,采用该模型进行吹填淤泥软基沉降预测是可行的。     

真空预压加固吹填淤泥土现场试验研究

分析了某滨海地区新近吹填淤泥土的物理力学性质、颗粒组成和强度分布特点,通过现场试验研究了真空预压作用下吹填淤泥土的沉降和强度变化特性,指出吹填淤泥土为大变形沉降,固结和强度提高较慢,加密排水板可促进淤泥土的排水固结,增大沉降,泥面铺设土工布有利于真空压力的平面传递和排水固结.分析了抽真空过程中排水板周围淤泥抱团区的土性、颗粒组成和强度变化,指出吹填淤泥土颗粒细、结构性强度低、含水率高、流动性大是形成淤泥抱团的主要原因,提出了解决设想.     

疏浚泥一维大应变固结的一种预测方法

为合理反映高含水率疏浚泥的一维大应变固结性状,基于Xie固结方程简化解析解,提出了考虑压缩参数分段线性变化的一种大应变固结预测方法。通过室内大尺寸沉降柱模型试验,分析了高含水率疏浚泥在自重应力和低外加荷载状态下的大应变固结特性,探讨了Xie计算方法的适用性,并明确了理论结果与室内实测值的差别。研究结果表明:高含水率疏浚泥在低外加荷载作用下,应变量超过20%,运用一维大应变固结理论分析其固结性状更为准确;合理的选择固结参数是预测疏浚泥沉降的关键所在,保持体积压缩系数为常量的沉降计算值与实测值差别较大,考虑压缩参数分段线性变化的固结预测结果与实测值较为吻合,提出的预测方法可以应用到堆场吹填和围海造陆工程中。     

软土屈服前后固结系数变化特征

不同荷载下软土随时间的变形特征是软基沉降设计的重点。通过进行室内高压固结试验,求得不同荷载下的固结系数及正常固结状态下软土的前期固结压力,分析软土屈服前后固结系数差异及变化特点,为珠三角洲软土的力学特性研究提供可供参考的建议。     

土性对真空预压加固效果影响的室内试验研究

分析计算黄骅电厂新近吹填软土的真空预压模型槽试验过程数据,结果表明:该软土在真空预压80 kPa荷载作用下,经过150 d的排水固结作用,尽管应变固结度达到90%以上,能够有效消除残余沉降,但应力固结度较低,不足50%,土体的强度较低。     

长江口地区考虑次固结的围堤工后沉降计算

针对长江口软土地区围堤工程工后沉降量预留往往不准的问题,对该区域淤泥质黏土进行了一系列一维固结试验,研究该地区软土的固结、次固结特性,探究该区域软土的压缩指数、次固结系数及次固结系数与荷载的关系。试验结果表明:长江口地区软土压缩指数小于典型上海软土的压缩指数;该地区软土具有明显的次固结特征,淤泥质黏土的次固结系数在0. 01～0. 025;次固结系数随着荷载的增大先增大后减小。提出了该地区考虑次固结沉降的围堤工后沉降预测方法。试验所得结果及工后沉降预测方法对长江口软土地区的围堤工程工后沉降分析具有一定的指导意义。     

低应力水平下吹填土的固结特性研究

通过室内固结试验,研究了低应力水平下吹填土的固结特性。试验结果显示出吹填土在e-σ’坐标系下存在着由超软土状态向一般软粘土状态固结转化的界点。在界点之前,不同初始含水率的吹填超软土孔隙比沿不同曲线变化;在界点之后,不同初始含水率的吹填超软土孔隙比沿土体所固有的压缩曲线变化。对比分析了吹填超软土和普通软土的固结变形量、压缩系数、固结系数的变化规律。     

基于有限差分法的软粘土一维固结方程求解

在软基上修建构造物时,其沉降变形量计算是基础设计的关键.传统的沉降变形计算多采用以太沙基固结理论为基础的高木俊介法,将土体固结系数近似为一常量,然而软土属于高压缩性土,随着软土被压密,孔隙比将会发生较大变化,土的性质也会随之发生变化,因此,软土固结系数的变化不容忽视。基于以上考虑,本文研究了固结系数为非常数时的一维固结方程,并采用(Crank—Nicolson)六点对称有限差分格式结合Matlab编制了相应的计算程序,最后结合一个具体的工程算例求得了其在不同荷载不同时间段的孔隙水压力变化以及固结度的变化曲线。     

基于实测沉降的固结度分析法

通过对某机场扩建项目填海及软基处理工程的原位监测情况,利用双曲线法、指数三点法和Asaoka法3种不同方法预测地基最终沉降,并计算平均固结度,分析软基处理效果.同时,基于实测沉降和曾国熙分级加荷法建立简化计算模型,计算地基固结度,并将该固结度计算值与地基平均固结度进行比较,结果表明该方法是合理可行的.     

基于Asaoka法的软基处理动态设计

在软基处理工程中，对实测沉降数据的分析通常仅局限于推算最终沉降和固结度。以Asaoka法为基础，可以利用实测沉降数据建立软基处理动态设计的完整流程。总结了采用Asaoka法推算预压荷载下的最终沉降和固结度的方法，提出进行水平向固结系数、压缩指数等土体参数反演分析和预压工期预测的实用方法，并通过工程实例介绍了其应用。该流程可以充分利用监测数据，实现软基处理的动态化设计, 对设计和施工具有较强的指导意义。     

新会基地码头软基加固监测及效果评价分析

以新会基地码头软基处理工程为例,着重介绍软土地基在堆载预压下土体的变形、固结过程。通过对地表沉降、孔隙水压力、水平位移的现场观测及对实测数据的分析,结果表明,堆载预压法能达到预期的加固目的,是经济可靠的软基加固方法。     

排水固结下卧层固结度简化计算

提出竖井未打穿软土地基下卧层固结度简化计算方法。将竖井地基划分为竖井打设区和下卧层两个部分,竖井打设区采用轴对称固结理论,而下卧层采用太沙基一维固结理论,两部分在渗透面上满足孔压连续条件。对一算例分别采用简化方法、精确解法及已有近似解法进行了固结分析,表明简化方法与精确解法结果较为接近,满足工程精度。由于该解答为显式解,工程应用较为方便。     

珠江三角洲入海口软土次固结系数特性研究

为了查明珠江三角洲入海口软土次固结系数变化特征,为港珠澳大桥岛隧工程提供精细化的沉降设计指标提供基础,通过采取I级不扰动软土样,进行室内分类试验和单向固结试验,获取相应的物理、变形指标,分析次固结系数随荷载变化特征,研究次固结系数与前期固结压力、压缩指数、含水量和塑性指数的相关性。结果显示,次固结系数随着含水量的增加、塑性指数的增大呈线性增长;次固结系数与压缩指数的比值在正常固结下并非是一个常数;次固结系数在前期固结压力前,值小,随着加荷递增,固结系数也增加;前期固结压力之后,主要随着加荷递增,次固结系数呈由大变小的趋势。经过研究,掌握了珠江三角洲入海口正常固结软土的次固结系数变化规律,建立了次固结系数与相关物理力学指标相关关系,为珠三角洲软土变形计算提供了地区性的指导作用。     

塑料排水板联合堆载法在Mirsarai护岸工程中的应用

针对孟加拉Mirsarai护岸工程的沿海软土地基，采用排水板软基固结沉降法进行处理，对塑料排水板材料特性、堆载方案、施工质量控制要点、施工存在的问题进行分析。基于排水板打设后堆载过程及满荷后沉降量随时间变化的监测数据，利用双曲线、Asaoka、指数函数法等固结沉降模型进行拟合，预测地基沉降趋势，得出最终沉降量。结果表明，3种方法的拟合度均较高，预测出3个里程的最终沉降量分别为161.04、381.68、369.80 mm。     

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。     

由实测沉降数据反演洋山地区淤泥质黏土的固结系数

通过分析实测沉降—时间曲线,采用太沙基固结理论和指数曲线拟合法,对洋山深水港区广泛分布的淤泥质黏土的固结系数进行了反演,为港区后续工程地基沉降预测和加固设计提供了依据。