深厚软土未打穿砂井超载预压地基孔隙水压力消散规律分析

针对深厚软土未打穿砂井地基，考虑了井阻、涂抹及土体结构损伤破坏对固结的影响，将砂井区三维固结向一维固结等效转化的计算方法作了改进；给出了单面排水多级等速加、卸载条件下双层地基的超静孔隙水压力计算公式；将砂井区连同下卧层连在一起作为双层基地，分析了某机场跑道砂井超载预压地基的孔隙水压力消散规律。     

CFG桩复合地基固结规律研究

根据双层地基理论,推导了未打穿软土层的CFG桩复合地基一维固结解析解,获得了路堤荷载下,单级匀速加载时地基中的孔压分布及地基的平均固结度、加固区固结度、下卧层固结度计算公式,并据此编制计算程序,分析了桩体刚度及复合地基置换率对CFG桩复合地基固结度的影响,有助于加深对CFG桩复合地基的固结特性的认识。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

硬壳层软土地基一维固结特性研究

基于一维太沙基固结理论,得出瞬时加载条件下双层地基一维固结解析解答,编制了瞬时加载、单面排水的双层地基一维固结计算程序,通过计算程序分析了硬壳层与软土层各固结参数对Us-t以及Up-t的影响规律,对比各种计算双层地基平均固结度的简化方法,结合计算实例说明采用双层地基固结理论计算平均固结度的必要性。     

未打穿散体材料桩复合地基固结解析研究

继续发展考虑应力集中效应的未打穿散体材料桩复合地基固结解析理论,并分析此类地基的固结基本性状。研究表明,根据本文提出的数学模型,桩体渗透性、桩体刚度和打穿度对地基的固结速率有较大影响;沿用竖井固结理论进行计算得到的平均固结度较本文理论的计算结果偏小。     

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.     

真空预压作用下竖井地基孔压消散研究

考虑竖井地基变形和渗流属于三维问题,提出真空预压作用下竖井地基的三维单井有限元计算方法。根据经典比奥固结理论,编制了可以考虑孔压、位移耦合的三维有限元程序。结合提出的三维单井有限元计算方法,应用该程序,分析某高速公路试验段在不同竖井间距、不同竖井打入深度下的孔压消散情况。分析表明:竖井地基的孔压消散规律为竖井间距越小,土体固结越快;竖井打入越深,下卧层孔压消散越快,处理区固结稍慢,但有利于整个土体固结。实际应用中竖井间距可取为1.0～1.5m,竖井应尽量打穿软土层,未穿时,可按5m影响深度考虑下卧层的固结。     

筒桩复合地基固结性状三维有限元分析

考虑了桩、土、土工格栅之间的相互作用及地基土体固结的影响,采用三维有限元方法研究了路堤荷载作用下,打穿软土层和未打穿软土层的固结特性、沉降特性和应力分布特性,并对桩长、桩间距等影响因素进行的分析。研究表明:应使桩长穿透软土可压缩层,以满足控制地基最大沉降量的要求;格栅最大拉应力分布于盖板边缘处,随着地基固结时间的增加,格栅拉应力逐渐增大;随桩间距的增加,复合地基桩端处超静孔压的消散速率变小,桩与桩间土的沉降加大;随着桩长的增加,下卧土层超静孔压消散速率明显加快;临界桩长范围内,桩长对地基沉降起控制作用。     

变荷载下悬浮TDM桩复合地基固结分析

T形水泥土搅拌（TDM）桩是具有扩大头的变直径搅拌桩，T形水泥土搅拌桩复合地基的固结机理较传统的等直径水泥土搅拌桩复合地基复杂得多，固结计算也更为困难。为了获得悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结计算模型，基于加固区桩-土等竖向应变假设，推导出变荷载作用下悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的一维固结控制方程和求解条件。将固结方程和求解条件进行函数变换，利用3层地基一维固结理论建立单级加荷条件下T形水泥土搅拌桩复合地基的固结解析解，包括加固区、桩间土和下卧层土中的平均超静孔隙水压力解答和复合地基整体平均固结度解答。然后，通过与固结度有限元数值计算结果的对比，验证固结解析解的合理性。最后，利用固结度解析解对影响复合地基固结速率的主要因素进行分析，研究悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结特性。研究结果表明：复合地基固结度的解析解与有限元数值解较为一致；悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结速率随水泥土搅拌桩贯入比、压缩模量、下部小直径搅拌桩的置换率以及下卧层土压缩模量的增加而增大，搅拌桩贯入比、下卧层的刚度对复合地基固结速率的影响更为显著；扩大头尺寸和刚度的变化对T形水泥土搅拌桩复合地基固结速率的影响很小。     

垂直排水通道对真空排水预压加固效果的影响

真空排水预压加固软土地基的效果很大程度上取决于真空度沿垂直排水通道的传递效果，尤其是深层软土的固结。分析比较了袋装砂井和塑料排水板的真空度传递损失以及损失的类型，指出局部损失要大于沿程损失，通水量大的塑料排水板传递真空度的性能要优于袋装砂井。     

新旧地基不同固结程度对拓宽路基差异沉降的影响

为了解差异沉降对拓宽道路的影响,应用有限元程序建立了差异沉降的计算模型,从沉降和水平位移方面分析了新旧地基不同固结程度对高速公路拓宽路基的影响。结果表明,新旧地基的固结程度差异会影响沉降曲线的形状,尤其对差异沉降的影响较大。当新路基下地基压缩模量不变,改变老路基下地基压缩模量,最大差异沉降从8.89 cm减小至5.35 cm。但当老路基下地基压缩模量提高到15 M Pa以后,沉降的减小程度减弱。当旧路基下地基压缩模量不变,改变新路基下地基压缩模量,最大差异沉降从7.92 cm减小至3.23 cm。当新路基下地基压缩模量提高到10 M Pa时,沉降的减小最为明显,20 M Pa以后减小趋势变弱。     

路堤分级填筑条件下不排水端承桩复合地基固结分析

利用均质化技术将桩土复合地基均质化为均质土地基,考虑桩土相互作用,给出均质化后复合地基的等价压缩模量。在等应力假定基础上,建立了路堤分级填筑条件下不排水端承桩复合地基固结方程,给出复合地基固结的解析解,并与有限元法解答进行了对比;对不排水端承桩复合地基固结性状作了分析。研究发现,不排水端承桩复合地基固结速率远大于天然地基,在其他条件相同时,瞬时加荷情况下复合地基固结速率最大。复合地基固结速率随置换率、桩土模量比及加荷速率的增加而增大。复合地基置换率存在最佳值,超过最佳置换率后,复合地基固结速率随置换率增加增幅较小。     

一种填筑软土路基的稳定性控制方法

考虑软土强度随固结度增长的因素,采用有效固结应力法对路基进行稳定性分析,提出了根据现场实测沉降修正理论固结度的方法;同时考虑路基工后沉降要求,确定施工进程中任意时刻的容许填筑高度。所编制的计算程序可用于指导软土路基的安全填筑。     

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     

分级加载下组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基固结解答

为了进一步完善组合渗流排水桩-不排水桩复合地基固结理论,就分级加载下组合型复合地基的固结理论计算展开研究。以组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基为研究对象,考虑碎石桩固结变形、不同桩体的涂抹效应和附加应力随深度与时间变化等因素,结合软土路基分级填筑的工程状况,运用解析法推导出分级加载下组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基固结解析解,并得到任意时刻复合地基的整体平均固结度解答。进一步地,将本文解退化为瞬时加载下附加应力沿深度非均布条件下的解,大大简化了计算公式。运用MATLAB软件对本文解进行编程运算,以不同加载历程、附加应力沿深度分布的3种模式和桩土模量比为基本变量,绘制出相应工况下复合地基的整体平均固结度曲线,然后对计算结果进行参数分析。研究结果表明:采用与工程实际更为接近的分级加载模式,发现不同加载历程对复合地基固结速率的影响较大;分级加载下附加应力沿深度非均布的固结度曲线基本重合,表明考虑应力时效性的应力分布模式对复合地基固结速率影响不大,从而可以将固结度计算公式简化,易于工程应用;但是在不同的CFG桩土模量比下,附加应力沿深度分布模式的不同导致地基的最终沉降结果有较大差异,增大桩土模量比有助于减小复合地基变形量,缩小沉降差异,维持地基稳定。     

用干振复合桩处理软土地基

结合具体工程项目，通过实验研究，提出了干振复合桩复合地基的概念并阐述了复合桩复合地基这种新型地基处理形式的力学性能和强度发展机理，比较全面地介绍了复合桩复合地基的工程性质，并与其它加固方案进行了技术经济比较。