深圳软土变形特性与工后沉降

根据软基处理工程实测资料研究深圳软土的固结变形特性 ,给出了深圳粘土卸载后的次固结系数的计算式。结合一系列次固结试验提出了卸除超载后软基在永久荷载下的工后沉降的分析方法。结果表明 ,对于深圳软土 ,室内试验得到的固结系数和压缩指数与实测推算的相关指标是相近的。超载预压通过减小次固结系数和推迟次固结发生时间来减少一定时间内软基的次固结沉降     

超载预压对次固结沉降处理效果分析研究

通过分析次固结沉降计算公式,引进以LADD公式为主的次固结沉降理论,结合珠三角某工程长期沉降观测结果,对采用超载预压减小次固结沉降的效果进行分析研究。研究结果表明,超载预压能够有效减小软土的次固结系数,次固结系数与超载量呈反比关系。根据LADD理论建立了相关计算公式,通过对比证明LADD理论能较好地适用于珠三角地区软基处理设计。     

公路软基超载预压卸荷时间确定的沉降速率法研究

推导出了超载沉降速率与等载工后沉降之间的关系式。该式表明,超载沉降速率控制标准不仅取决于允许的工后沉降,而且与土的固结性质、各级荷载增量的加荷速率和加荷起讫时间有关。基于分级加荷沉降预测理论,建立了超载卸荷时间快速预报方法。最后通过一工程实例,验证了方法的适用性。     

浅议预压法解决软土地基工后沉降

介绍了软土地基沉降推算方法,阐述了排水固结法配合预压法解决工后沉降的方法,分析了土体固结与超载量、超载作用时间等因素的相关关系,提出结合土体固结性质,增加卸载考核指标的建议。     

公路软基超载预压卸荷沉降速率标准研究

软土地基上的路基施工常采用沉降速率法确定超载卸荷时间。现有的沉降速率法主要依据地方经验沉降速率标准,无法与获得的工后沉降相联系。基于分级加荷条件下地基固结度计算的改进太沙基公式,推导出超载沉降速率与等载工后沉降间的关系式,据此建立按容许工后沉降控制的超载预压卸荷沉降速率标准。有限元数值模拟分析表明,相对于地方经验沉降速率标准过于严格,该沉降速率标准卸荷控制的工后沉降满足规范要求。通过应用于实际工程,给出了超载卸荷时间。     

压实黄土的一维次固结特性研究

在一系列的一维固结试验的基础上,探讨了压实黄土的次固结特性,分析了固结压力、固结时间、加载比和超载预压处理对次固结的影响。试验结果表明:随着固结压力的变化,压实黄土的次固结系数表现出与当前应力状态有关的变化规律。当处于正常固结状态时,次固结系数近似为一常数;而当超载预压处理后,次固结系数随超载比和超载作用时间不同而变化。同时,在正常固结状态时,次固结系数与压缩指数具有很好的相关性,且受加载比和作用时间的影响较小。     

从长期沉降观测资料分析次固结沉降

对一大面积淤泥软基超载预压加固工程,在不卸载的情况下进行了长达4年多的沉降观测。依据实测资料结合理论计算可知,厚11．3～26．4m的淤泥层在荷载作用下会发生最大达35．2cm的次固结沉降,占软基总沉降量的8．8％,次固结沉降的绝对量值超过了一般建筑物对地基的沉降控制要求,不可忽视。对本工程实测沉降数据次固结段进行了拟合分析,推算出该区淤泥土层次固结系数,该值比同地区一些项目实验室获得的次固结系数稍大,可供该区软基处理设计估算工后沉降量计算参考。     

超载预压路基沉降预测的灰色模型

超载预压是软土路基的一种常见处理方式,评价其处理效果的重要指标是工后沉降,但由于受到多种不确定因素的影响,使沉降量与固结时间的预测成为难点。以灰色系统理论为基础,建立相应的GM(1,1)灰色预测模型,对工后累计沉降进行预测,确定超载预压的固结时间和最终沉降量。结果表明该方法预测精度高,能满足工程需要。     

软土地基超载卸载再加荷的沉降研究

根据4 a多的沉降观测资料,分析了高速公路软土地基超载卸载再加荷的沉降变化规律。结果表明,采用塑料排水板超载预压处理高速公路软土地基,具有较好的效果,不仅使沉降大部分在填筑期和超载预压期间发生,且使卸载后再施工路面结构层时沉降速率仍然呈收敛的状态。超载卸载再加荷产生的沉降对于高速公路工后沉降标准而言不容忽视,其沉降也并非瞬时完成,不宜采用类似计算超固结土沉降时的回弹指数进行计算。对于试验段特定的条件,卸载后施工路面结构层的沉降计算,可采用分层总和法、利用压缩模量计算其主固结沉降,然后乘以大于1的修正系数。     

双层地基超载预压固结理论及应用

针对未打穿竖井地基传统固结计算方法的不足 ,将深厚软土未打穿竖井地基合理转化为双层地基 ;分析了双层地基超载预压的固结、沉降机理 ,给出了多级等速加、卸载条件下双层地基一维固结孔压解析解。考虑时间因素的影响 ,提出了反映土结构性的固结沉降计算方法。最后 ,结合工程实例计算 ,发现采用超载预压法处理深厚软土地基 ,对于控制工后沉降是不利的 ;工后沉降主要是下卧层的压缩变形造成的 ,约占工后总沉降的 74%左右。     

超载卸荷后再压缩软土的次压缩特征及变形计算

采用软土重塑试样进行了超载卸荷后再压缩过程的一维压缩试验。试验表明:超载卸荷后软土的再压缩过程较原压缩过程的主固结时间大大缩短,次固结系数在较长的时间内和时间无关,随再加荷压力的增大而增大,随着预固结压力的增大而减小,次固结系数和超载比之间具有规则的对应关系,可以用双曲线简化模型模拟;根据次固结系数双曲线模型建立的次压缩变形计算公式,既反应了软土本身性质的影响,也反应了预固结压力和再加荷压力的影响。工程算例数据和工程实测的工后沉降数据表明,使用改进的次压缩变形计算公式得到的结果,较之采用传统次压缩变形计算方法具有更高的可靠性,采用传统的次压缩变形公式计算再压缩软土的次压缩变形会产生较大的正偏差。     

推算最终沉降中工后次固结沉降比例研究

为了更准确地预测工后沉降,利用室内常规压缩试验、长期压缩试验和现场试验研究了三点法、双曲线法、星野法等最终沉降推算方法推算的黏性土地基最终沉降与工后次固结沉降的关系。研究表明,采用三点法推算的黏性土地基最终沉降包含的工后次固结沉降较少,采用双曲线法推算的黏性土地基最终沉降包括约23%～52%的工后次固结沉降,采用星野法推算的黏性土地基最终沉降基本包含了绝大部分工后次固结沉降。故建议采用三点法和双曲线法推算黏性土地基最终沉降并预测工后沉降时还应考虑工后次固结沉降。     

高原湖相泥炭土次固结特性及机理分析

泥炭土地基在长期荷载作用下将产生显著的工后沉降,必须明确其次固结特性及机理。针对取自昆明、大理的高原湖相泥炭土开展了一系列次固结试验,探讨了取样深度、加荷比R、加荷方式、固结压力p对次固结系数Cα的影响。试验结果表明:分级加载下,泥炭土的e–lgt曲线以反"S"型为主,次固结变形占总变形量的比例较大;泥炭土在宏观上与普通原状土存在相似的Cα–p关系,即Cα随p的增大而增大到峰值,之后减小并趋于稳定;但泥炭土峰值Cα对应的p不等于前期固结压力cp,而为100~200 k Pa。通过建立微结构模型,对泥炭土次固结特性进行了机理分析,认为峰值Cα对应的固结压力p应为泥炭土从多孔隙状态压缩至相对密实状态的临界荷载。昆明泥炭土的次固结系数和压缩指数具有一定的相关性,二者比值Cα/Cc可视为常数,和已有研究结果基本一致。     

软土变形时效特性的试验研究

软土变形的重要特征为具有时效性,这将导致软土工程的工后沉降。根据实际工程需要,采用原状土样和扰动土样对软土变形机理进行了一系列室内试验,包括软土的应力–应变特性、固结效应、次固结特性、蠕变特性等。通过试验成果系统分析可得:(1)初始固结度对应力–应变关系的影响;(2)次固结系数与固结压力的关系以及应力历史对次固结系数的影响;(3)次固结系数与压缩指数的关系;(4)排水蠕变和不排水蠕变的变形特征;(5)蠕变变形的影响因素和降低蠕变效应的技术路径等。研究结果表明:软土变形的时效性产生于固结特性和蠕变特性的耦合效应,土体的变形过程实际是固结和蠕变共同作用的过程,任一时刻两种变形在总变形中所占比例取决于多种因素,其中最重要的是应力水平和排水条件。