滨海吹填土固结蠕变特性试验研究

围海造陆形成的吹填土地基与天然形成地基的工程特性存在诸多差异,为了保证吹填土地基的长期稳定性和安全性,有必要揭示吹填土与天然土工程特性的差异。利用单向固结仪,开展了不同加荷方式下滨海典型软土和围海造陆吹填土的蠕变特性试验对比研究,得到了不同试验条件下土体的应变、应力和时间的关系,对比分析两种软弱土蠕变性状的差异和影响因素,同时给出次固结系数的变化规律。试验结果表明,分级加载下两种滨海软土均具有明显的非线性蠕变特性,高应力水平下经排水加固的吹填土最终变形量明显低于软黏土,而次固结变形较大;吹填土的一维固结蠕变特性受加荷比和试样高度影响,加荷比越大、高度越高土样最终蠕变量越大;次固结系数与加荷比和荷载等级有关,表现为次固结系数随荷载增大先增大后减小,峰值随加荷比增大而减小。     

赤泥堆场固结排水方案的数值分析

流塑状赤泥含水率高、强度低,通过排水固结处理,可以增大其密度和强度,增强其堆场的稳定性,并减小堆场渗漏污染的可能性.采用固结有限元计算,对比分析分层堆载干赤泥、塑料排水板和真空预压3种方案的固结排水效果.由于流塑状赤泥渗透性低,堆载产生的超孔隙水压力难以消散.分析表明,堆载+塑料排水板联合方案下,赤泥堆场能够及时完成固结,有利于扩大库容.     

One-dimensional consolidation of double-layered soil with non-Darcian flow described by exponent and threshold gradient

Based on non-Darcian flow law described by exponent and threshold gradient within a double-layered soil, the classic theory of one-dimensional consolidation of double-layered soil was modified to consider the change of vertical total stress with depth and time together. Because of the complexity of governing equations, the numerical solutions were obtained in detail by finite difference method. Then, the numerical solutions were compared with the analytical solutions in condition that non-Darcian flow law was degenerated to Dary’s law, and the comparison results show that numerical solutions are reliable. Finally, consolidation behavior of double-layered soil with different parameters was analyzed, and the results show that the consolidation rate of double-layered soil decreases with increasing the value of exponent and threshold of non-Darcian flow, and the exponent and threshold gradient of the first soil layer greatly influence the consolidation rate of double-layered soil. The larger the ratio of the equivalent water head of external load to the total thickness of double-layered soil, the larger the rate of the consolidation, and the similitude relationship in classical consolidation theory of double-layered soil is not satisfied. The other consolidation behavior of double-layered soil with non-Darcian flow is the same as that with Darcy’s law.     

软土弹塑性损伤有限元分析

目的从损伤力学的角度,对传统的剑桥模型进行修正．方法通过建立一种土体损伤演化本构模型,研究常见的中心差分、Galerkin差分和全隐式差分等3种格式对Biot固结损伤有限元分析的影响变化规律．结果3种差分格式对利用Biot固结损伤有限元计算路基沉降和孔压时的影响很小,得到的解答基本一致;但Crank—Nicholson差分、Galerkin差分和全隐式差分等这三种积分常数在影响材料损伤发展方面不同,Crank—Nicholson差分影响最小,而全隐式差分影响最大;在影响材料硬化率方面,影响规律与损伤发展影响规律正好相反,即Crank—Nicholson差分影响最大,而全隐式差分影响最小．结论修正后的模型对于解决包含此类问题的工程难题具有一定的参考价值．     

水布垭面板堆石坝基础灌浆试验

为了提高水布垭面板堆石坝基础防渗帷幕的抗渗能力和耐久性,进行了现场固结灌浆和帷幕灌浆试验以及耐久性和破坏性压水试验,分析了抬动变形、灌浆压力和灌浆流量与时间的关系。试验结果表明:灌浆试验采取的"均布固结灌浆孔+帷幕灌浆孔"的布孔形式具有明显的优越性,趾板基础帷幕灌浆最大压力达到1.5MPa;抬动变形与灌浆压力有直接关系,但与灌浆流量的关系更为密切,为有效减小抬动变形,需对灌浆流量进行控制;分级稳压也是抑制产生抬动变形的有效措施之一。     

强夯模型试验及其研究进展

简要分析了强夯模型试验设计的理论依据,讨论了强夯模型试验的相似条件,并对强夯相似准则进行了推导,提出了相似强夯模型试验和非相似强夯模型试验的概念。深入分析了强夯模型试验中严重制约强夯机理研究及工程应用的模型箱尺寸和相似比例系数选取、仪器精度及数据处理等问题,提出在模型试验中提高数据采集仪器的灵敏性和精度、建立灰色系统模型提高数据处理的精确性等建议。     

某路基堆载预压处理的有限元数值模拟

针对软弱黏土路基易发生失稳及工后沉降大的缺点,采用塑料排水板堆载预压对路基进行处理。采用等效砂墙方法及剑桥模型,建立了台州湾围海工程路基堆载预压处理的平面有限元模型。分析不同堆载高度下塑料排水板间距和长度对加载速度、预压时间和沉降值的影响。分析结果表明,预压时间受排水板长度影响明显; 预压期结束后,路面沉降均匀,可以保证路面施工质量。     

不同含水率下非饱和黄土K0固结特性试验

针对非饱和原状黄土进行了不同含水率下的恒荷重K0固结试验研究,分析了含水率对割线模量,应力应变特性及侧压力系数的影响。试验表明,在其他条件相同的情况下,割线模量随着荷载的施加逐渐减小,最终趋于稳定,达到稳定值时的割线模量随着含水率的增大而减小,且与含水率线性相关;含水率越大,静止侧压力系数K0增长速率越快,至土结构完全破坏,K0趋于稳定;不同含水率的K0值最终趋于稳定,且稳定值差异性较小;提出了考虑含水率因素的连续加载条件下K0固结过程的变形模型,为研究黄土地区K0固结过程中土体变形特性及路堤沉降提供参考。     

应变速率对天津海积软土力学性能的影响

采用WF应力路径三轴仪,对天津滨海海积软土进行了不同围压、不同应变速率的三轴固结不排水剪切试验（CU）,分析了不同应变速率对海积软土试样的应力一应变关系、有效应力及试样破坏形态的影响．结果表明：CU试验应力一应变关系呈硬化特征,剪应力峰值随着应变速率的增大而增大,而孔压变化值则随着应变速率的增大而逐渐减小;不同应变速率的有效应力路径在相同固结压力下基本一致,因而正常固结黏土的有效应力路径具有唯一性;同时,应变速率对总应力强度有所影响,总应力的内摩擦角随着应变速率的增大而增大．