塑料排水板地基变形的简易计算法

塑料排水板结合预压处理法广泛应用于软土地基的处理,有效计算和分析排水板地基的变形(沉降和侧向变形)是工程设计和施工中需要考虑的关键问题。预压荷载作用下,表面排水垫层和塑料排水板径向排水边界的共同作用,促使排水板地基表层一定厚度范围内土体的孔隙水同时在竖向和水平向排出,存在明显的双向排水固结效应。当地基深度达到一定深度时,地基土则可近似认为只在水平方向排水固结。对此,基于饱和软土的竖向和水平向固结理论,推导排水板地基表面双向排水固结层厚度的近似计算公式。在考虑预压荷载施加历史的基础上,提出一种基于阶梯型等效时变荷载的排水板地基固结度的简便计算方法,并结合数值仿真计算论述该方法的适用性。结合软土地层的压缩特性及提出的时变荷载预压土层的固结度计算方法,建立预压荷载下排水板地基沉降-时间曲线的实用分析法,并将提出的固结度和沉降计算方法拓展运用于排水板地基侧向变形的预测计算,综合形成排水板地基变形分析的简易法。研究结果表明：该双向排水固结层的厚度与土体竖向与水平向排水效应的相对大小密切相关。基于典型工程案例的应用分析表明,上述方法计算所得排水板地基沉降和侧向变形与实测数据吻合良好,论证了所述方法...     

考虑加载时序的真空堆载联合预压地基解析近似计算方法研究

真空堆载联合预压加固软土地基理论研究滞后于实践应用。引入经典砂井地基固结方程，将单砂井地基上、下端边界假设为接近实际情况的半透水边界，考虑真空、堆载荷载的实际施加组合时序，合理界定初始边界条件，推导符合地质和施工实际情况的真空堆载联合预压工法下单砂井地基孔压、固结度及固结沉降解析解。针对一个高速铁路真空堆载联合预压加固软土地基工程项目，敲定各项参数并做简化转化，计算土体孔压时空分布规律、沉降变化规律等。计算结果与实测值对比分析表明：所获得的整个地基孔压、固结度和固结沉降计算公式，能揭示真空堆载联合预压软土地基孔压、固结度、固结沉降变化规律；可将真空堆载联合预压阶段的堆载荷载分级瞬时施加，土体的孔压、固结沉降等响应更为合理；单纯真空预压阶段，不同深度处各点孔压最终稳定在不同的恒定值；真空堆载联合预压阶段，不同深度处的各点孔压最终稳定在相同的恒定值；真空堆载联合预压阶段的堆载前期，真空荷载占主导地位，中后期堆载荷载作用才凸显出来；提出了计算参数u₀、u_tt、■、u_tl概念，并开发了这些参数的合理经验取值方法，计算结果证明了方...     

爆炸法处理深层软弱地基试验研究

试验将袋装排水沙井，堆截预压和深部爆炸加载相结合，使深层软弱地基中的爆炸作生压实和快速排水固结，达到高效加固地基的目的，分析了现场爆炸处理地基试验过程中孔隙水压力变化过程，地表沉降量，触探试验值，土样物理力学性质指标和压缩空腔的变化，认为深部饱和土中爆炸后瞬时峰值压力很大，而且在很长一段时间内仍保持较高孔隙水压力值，能产生长达3天的持久排水固结，与此同时地表沉降在爆后迅速发生，两次爆炸区的沉降量比一次爆炸大得多，由爆炸前后触探试验和土样物理力学性质实验对比，爆炸后土层强度指标有所提高，承载力提高20％，压缩模量提高了20％，另外炮孔内腔体积也扩大了9倍，试验证明用爆炸法处理深层软弱地其是有效的，成功的。     

增压式真空预压处理站场软基效果试验研究

常规真空预压由于工期长、长期排水效果差,常常无法满足站场路基设计施工要求;为克服上述缺点,在某站场地基处理过程中引入增压式真空预压。为验证增压式真空预压的适宜性,在现场设置4个不同设计方案的试验断面,分别进行表层沉降、分层沉降、孔隙水压力和地下水位的对比分析。试验结果表明:采用增压式真空预压可提高预压期沉降量,缩短固结时间;但增长效果主要体现在增压管埋设深度以下2 m左右的位置,其沉降量约占总沉降的70%;增压处理后能有效降低真空预压区地下水位,加速软基固结。     

真空堆载预压加固高速铁路软基的几个问题

研究目的:真空联合堆载预压在高速铁路中的应用很少,其真空压力的传递、孔隙水压力的变化和真空卸载标准等缺乏研究。本文通过采用真空联合堆载预压处理高速铁路软土地基的现场试验研究,对此进行探讨,提出真空预压卸载的控制标准。研究结论:(1)真空预压的卸载标准应采用沉降速率和固结度双控制,沉降速率要达到5~10 d不大于1~2 mm/d的标准,同时要达到根据需要的工后沉降反算的固结度,固结度要考虑荷载水平,要采用对应后期总荷载水平下的固结度,或者说是采用后期总荷载下的最终沉降作为总沉降来计算固结度,尤其是对于高速铁路,其沉降速率应按照5~10 d不大于1 mm/d来控制;(2)孔压的上升和消散规律与沉降速率随荷载的发展规律基本一致;(3)真空预压卸载后再加荷,沉降仍然会缓慢增加,沉降速率基本呈收敛状态,但后期收敛的速率较小,由于应力边界条件变化,真空预压卸除后应保证一定的放置调整期;(4)真空度在不同介质中随时间、深度的传递规律是不同的,塑料排水板的通道有利于真空预压压力的传递;(5)本研究结果可为高速铁路设计、施工等提供指导。     

考虑饱和度变化的高速铁路非饱和路基固结分析

饱和度对非饱和土的固结特性有明显影响,研究饱和度对固结变形的影响规律,有助于科学预测高铁基础工后沉降。基于Fredlund双参数理论和已有的一维固结解析解,求得非饱和土的一维固结速率。在考虑饱和度和渗透系数关系的情况下,结合典型算例,分析饱和度对固结特性的影响。研究结果表明:超孔隙气压力、超孔隙水压力的开始消散时间以及土体的开始变形时间均随着饱和度的减小而后延;高饱和度条件下的超孔隙气压力和低饱和度条件下的超孔隙水压力的消散速率更小,且消散过程更长;不同饱和度条件下的土体固结曲线在中前期都表现出相同的变形规律,但饱和度越大,土体固结时间就越短。     

京沪高速铁路阳澄湖段软土的蠕变特性和次固结特性试验研究

基于京沪高速铁路阳澄湖地区原状软土的一维固结试验,探讨该地区软土非线性蠕变变形特性。研究先期固结压力、应力水平、加荷比、加载时间以及超载预压对次固结系数Ca值的影响,得到该地区软土Ca与Cc值之间的关系。试验结果表明:该地区软土在相同的应力水平条件下,加荷比大的土样蠕变变形更小,增大加荷比可以减小次固结系数;经预压处理后,土样的次固结系数Cα与预压力p和预压时间密切相关,超载预压可以减小软土的次固结系数,进而能够有效减少工后次沉降;加载的时间间隔对次固结系数有较大影响,加载时间间隔越长,次固结系数越小,主固结和次固结的区分越不明显;次固结系数与先期固结压力无明显相关,Ca和固结压力p可用双曲线拟合;试样的次固结系数Ca与压缩指数Cc之间呈现良好的线性关系,Ca/Cc值的范围在0.018～0.035之间。     

排水固结法在台州软土地基处理中的应用

结合浙江台州华能玉环电厂塑料排水板堆载预压施工过程,分析了加载期或预压期孔隙水压力的消散呈现的规律,并推算了土体的最终沉降量和固结度.对处理前后地基土的物理力学指标和承载力等进行了分析对比.结果表明,受预压后地基土各项指标得以改善,承载力明显提高.     

常州地区三轴试验参数分析与研究

在三轴固结不排水剪切试验CU中,针对依据莫尔-库仑破坏准则画出的应力差强度包线中的异常数据进行分析。通过孔隙水压力系数与土超固结特性的关系,确定超固结土在CU剪切过程中发生侧胀,从而造成孔隙水压力为负,影响有效应力圆的位置;通过对CU试验剪切过程中不同破坏标准的选择,确定应力强度包线的合适选择,从而确定总抗剪强度参数c、φ值与有效抗剪强度参数c'、φ'。     

某铁路车站软土地基的沉降变形特性

通过理论计算和沉降施工监测表明,软土地基在附加荷载下沉降大,地基沉降主要是路堤填土造成的。加固前软弱地基固结时间长,需加固后12a才能满足铁路工后沉降不大于20cm要求。淤泥层采用塑料排水带(真空预压)加固后,固结时间大大缩短,在加固后240d就能满足工后沉降小于20cm和沉降速率小于5cm/a要求。由于理论计算与实际施工条件有差异,再加上软土地基本身的复杂性,实测沉降与理论沉降计算值两者并不完全一致,实际沉降值略大于计算值,实际沉降值在大致地基加固后2a后才趋于稳定,时间长于计算值。有限元计算和实测值表明:地面沉降变形最大点位于地面线中心点,路肩次之,往路基两侧边坡坡脚处沉降量最小。研究结论可为类似工程施工参考。