软土地基中几个问题的分析

从地基的强度理论出发分析了土工织物、袋装砂井或塑料排水板对软土地基的加筋作用及复合地基的强度计算。排水固结使软土地基强度增长、软土地基中双层地基强度计算以及砂井未打穿软土层的固结度计算等几个工程实践中所遇到的问题,提出了相应的简化计算公式或方法,可较方便地用于工程分析。     

初始孔压非均布双层地基一维固结性状分析

根据双层地基固结理论,推导出瞬时加载、单面排水、初始孔压非均布的一维固结解答。给出了双层地基不同工况对应的简化初始孔压分布图,以便实际运用。通过编制的计算程序,分析了不同初始孔压分布对双层地基一维固结性状的影响。结合硬壳层地基固结的计算实例,分析了硬壳层应力扩散效应对固结曲线影响。     

廖坊水利枢纽库区防护工程河西堤地基变形计算

为了确保河西堤能够作为廖坊水利枢纽库区的防护工程,对其地基变形进行计算:采用规范法计算地基沉降量,并利用牛顿三点插值求取经验系数;运用太沙基一维固结理论和化引当量层法计算固结曲线.通过分析可知,地基承载力满足要求,地基沉降在规范允许值以内,固结较快.     

混凝土芯砂石桩复合地基固结计算

混凝土芯砂石桩复合地基具备了刚性桩复合地基承载力高及砂井地基排水固结快这两方面优点。复合地基固结计算中需要考虑其独特的刚性桩-砂桩-土荷载传递及环形排水边界。采用桩土荷载分担考虑芯桩的应力集中,建立能考虑混凝土芯砂石桩复合地基环形排水通道的加固区固结计算模型,并采用改进谢康和法计算下卧层的固结。基于现场实测的桩土荷载,借助本文方法计算分析了试验段工程的超静孔压消散规律、固结度增长规律以及沉降发展规律,计算结果与现场实测结果较为吻合,验证了该方法的合理性。     

含排水砂井软土地基的有限元简化计算方法

本文提出了一个把砂井的空间固结问题简化为平面固结问题的方法,导出了相应的公式,由此而可以方便地用有限元方法对含砂井的软土地基进行非线性计算分析.文中对一个砂井土柱问题和一个软土路基工程用本文的公式进行了验证性的有限元计算.     

软土地基砂井排水堆载预压处理方案设计

结合新疆某拟建平原水库工程,就供水兼退水建筑物坐落的软土地基进行了堆载预压处理方案设计。采用分层总和法等理论方法,对预压荷载下天然地基的最终沉降量、预压处理后砂井范围土层的平均固结度、砂井底部下卧层平均固结度和工后地基沉降量等进行了计算。计算结果表明:堆载预压和砂井排水系统的有效结合,可以显著提高软土地基的排水固结效率,对处理软土地基具有良好的效果,可为今后类似地基处理提供借鉴。     

双层超固结软黏土地基一维非线性固结分析

本文通过引入固结土层孔隙比与固结压力和渗透系数之间的非线性经验模型，建立双层超固结饱和软黏土地基非线性固结控制方程，并基于半解析法，编制了相应的计算程序。利用该程序，针对不同排水条件、变荷载、自重应力沿深度实际分布等条件分析双层超固结饱和软黏土地基一维非线性固结性状。计算结果表明，双层超固结软黏土地基比正常固结软黏土地基沉降小、固结发展快。荷载的大小、上下土层先期固结压力、土体压缩性和渗透性的变化等对双层地基的固结性状均有明显影响。     

砂井地基固结概率设计的简化分析方法

根据工程地质勘察资料, 统计分析了固结系数的空间概率特征. 利用两点概率理论, 探讨了竖向固结系数与水平向固结系数间的互相关性对砂井地基固结的影响, 并分别研究了竖向固结、径向固结和砂井地基固结对固结系数不确定性的敏感性. 竖向固结系数与水平向固结系数间的互相关性对砂井地基固结的概率特性有一定程度的影响. 竖向固结和径向固结的概率特性对固结系数分布类型的敏感性随着固结系数变异性的增加而随之增加. 砂井地基固结的概率特性对于水平向固结系数的不确定性比较敏感 而对于竖向固结系数的不确定性不敏感. 基于参数的敏感性分析, 提出了砂井地基固结概率设计的简化分析方法. 该方法忽略竖向固结系数不确定性的影响, 而仅考虑水平向固结系数的不确定性及其分布影响. 为便于工程应用, 提供了设计图表.     

软黏土地基一维固结的概率设计

将概率统计理论引入软黏土地基一维固结问题的分析中，提出了软黏土地基一维固结概率设计系数法。该方法用设计系数将软黏土地基一维固结概率设计与常规设计联系起来。竖向固结系数的设计值等于其标准值与设计系数的乘积，或者等于其均值与中心设计系数乘积。推导了竖向固结系数为对数正态分布和伽玛分布时设计系数的计算公式，并据此研究了设计系数的变化规律。中心设计系数是竖向固结系数变异系数的减函数，而是失效概率的增函数。研究了竖向固结系数标准值的计算方法。为便于工程查用，提供了设计系数图表。给出了软黏土地基一维固结概率设计的一般步骤，并用算例说明了该法在实际工程中的应用。     

塑料排水板处理地基固结特性研究

目前塑料排水板(Prefabricated Vertical Drains, PVD)处理地基的固结计算均采用传统的砂井等效法,其等效直径可通过较多计算式得到,如周长等效法、周长折减0.75倍等效法(《海堤工程设计规范》(GB/T 51015—2014))等,但目前还没有形成统一的认识。基于等应变假设,类比于砂井地基固结理论,重新推导了排水板地基固结解析解,并通过ADINA有限元软件验证其合理性。然后采用有限元法对排水板地基固结的二维(2D)模型(即排水板渗透系数k_w→+∞时)进行研究,认为在2D固结模型下Long和Covo(1994)的砂井等效法与有限元计算成果较接近,但仍存在一定偏差。最后,给出了2D固结模型下精度更高的等效直径计算式。该研究对排水板处理地基固结有参考作用。     

双层地基一维非线性固结的DQM解

基于Davis和Raymond一维非线性固结理论，利用DQM (Differential Quadrature Method) 推导了初始有效应力沿深度变化、任意边界条件、任意荷载作用下双层地基一维非线性固结的表达式，求得了孔压、有效应力和平均固结度的解答。解的收敛性分析表明，当每层土采用7～9个插值点时，DQM解就可以达到足够精度。而对于无法得到解析解的复杂情况，DQM解具有统一的矩阵形式，有利于计算机程序的实现和求解，符合工程应用的要求。最后在算例分析中，对考虑初始有效应力沿深度变化、矩形波循环荷载下双层地基一维非线性固结进行了探讨。     

基于Hansbo渗流法的砂井地基固结处理分析

当黏性土中水的渗流不符合Darcy定律时,传统的砂井固结理论已不再适用。这时,需要考虑非理想砂井的Hansbo渗流方程。为此提出基于Hansbo渗流法的砂井地基固结处理分析,基于Hansbo渗流的地基固化模型的建立,并使用有限差分法对渗流方程进行求解,探究砂井地基固结过程的影响因素,分析Hansbo渗流参数、地基厚度等的影响,验证其分析方法的正确性。     

均布荷载下软土地基一维非线性固结的有限差分法

针对深厚软黏土地基一维固结计算中,土体初始应力和附加应力分布形式对地基固结度存在较大影响的问题,假设土体初始应力沿深度变化、外荷载引起的附加应力随时间和深度变化、土体应力应变关系满足双曲线模型,推导了均布荷载下软土地基的一维非线性固结控制方程,并采用差分法求解,得到了地基固结度及沉降计算公式。算例分析表明,该方法计算所得地基固结度与传统解析解吻合良好,且在时间维度上分段计算可有效提高差分法计算效率;采用该方法计算地基沉降所得结果与实测数据吻合较好,且能大幅度简化固结计算过程,具有较好的工程应用价值。     

砂井地基弹塑性固结变形有限单元法分析

一、前言各国学者对土体的固结变形作了不少研究。南京水利科学研究所于1975年开始研究软土地基因结变形耦合问题的计算,其后并对土的计算模式作了修改,编成《软土地基弹塑性固结变形计算机程序——CONDEP》。1979～1980年间,笔者在浙江北仑港矿石堆场砂井地基中进行了较完整的现场观测,取得了较丰富的资料。本文结合北仑港工程就砂井地基进行弹塑性固结变形分析,并与原型观测结果对比。     

砂井地基的沉陷过程估算方法

一、目前常用方法中存在的一些問題 在连续均布荷重作用下,砂井地基中每个砂井的固结范围常假定为一个圆柱形土体(图1).这样的圆柱形土体本文称为固结单体.并利用它来研究砂井地基的沉陷过程. 目前均按下列公式估算砂井地基或固结单体的沉陷过     

深砂井地基的固结计算方法

对于砂井地基的固结计算方法,文献已有过研究,它适用于软土层分布厚度很薄的情况,以致可将士中起始孔隙水压力当作均勻分布(图1a)。但当软土层分布厚度较荷載宽度很为深厚吋,由預压荷载产生的起始孔隙水压力有着随深度逐渐消減的现象(图1b),本文将对此作近似分析。文中采用一般习用的基本假设,卽:土的固结过程符合经典固结方程,不考虑土的蠕动、起始梯度等因素;施荷瞬间,土中孔隙水压力不受偏应力影响;土体应力分布符合弹性理论。     

基于分层沉降理论的海堤预测沉降计算方法

文本介绍了采用基于一维固结沉降理论下的分层总和法,计算软粘土地基的主固结沉降量,利用实测沉降数据推算最终沉降量,并反算沉降修正系数;再对未来荷载下的地基利用分层总和法计算主固结沉降量,利用当前荷载下推算的沉降修正系数,即可计算得出未来荷载下的地基总沉降量。本方法在预测未来荷载下地基的最终沉降量具有一定的精确性,是一种预测海堤地基沉降的新方法。     

考虑温度和井阻影响的竖井地基固结

为分析温度和井阻对竖井地基固结的影响，建立竖井地基固结计算模型，并运用解析解法求出考虑温度和井阻的竖井地基固结一般解。通过退化研究并与已有解进行对比分析，验证此解的正确性与合理性。通过算例计算，绘制出考虑温度和井阻等因素影响的竖井地基固结曲线。研究结果表明：温度效应和井阻变化均对竖井地基固结影响较大；温度越高，固结速率越快，但温度变化对固结的影响逐渐减弱；当井径比和温度不变时，井阻达到一定值，固结速率趋于0,固结度会趋于某一数值；随着井阻的增大，超静孔压消散的速率明显减慢；温度越高，超静孔压消散速率越快。     

均质结构性软土地基的一维固结解析

在软土的结构性试验和工程实践基础上，提出了以结构屈服应力为分段点的Cv-p曲线和k-P曲线的两段式简化模型，建立了均质结构性软土地基的一维固结模型，并给出其分析解和考虑扰动影响的结构性软土地基一维固结计算公式，计算分析了土结构性及扰动对结构性软土地基固结性状的影响，算例表明随着孔隙水压力的消散，地基上部土体出现结构性破坏的固结压密且逐渐向深部发展，对下部土体的固结沉降发展产生较大阻碍作用，软土地基受到扰动会减缓地基沉降的发展，土结构性对地基固结性状影响明显，得到的结论可供工程参考。     

考虑径竖向渗流的刚性桩复合地基固结解析解

为评估桩土压缩模量比和置换率对刚性桩复合地基固结的影响,以砂井轴对称固结模型为基础,采用Fourier正弦级数和分离变量法,并且考虑扰动区压缩和附加应力沿深度任意分布,推导了径竖向同时固结条件下复合地基孔压和固结度完整表达式,分析了桩土压缩模量比和置换率对地基固结的影响,计算结果表明,固结速率随着桩土压缩模量比和置换率增大而加快,当桩体强度较高时,其对固结影响并不明显;复合地基固结以竖向为主。