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。     

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。     

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。     

天然软土一维固结压缩过程中的流变性状

试验研究表明,天然软土在一维固结压缩过程中的流变性状主要表现在三个方面:应力~应变关系的时间效应、恒定有效应力下的蠕变引起表观前期固结压力的增加和结构屈服应力应变率效应,通过对试验结果和模型计算成果的分析,详细阐述了这三个流变性状在软土一维固结压缩过程中的作用。     

瞬态面波检测分析软土地基固结效果

基于软土固结中剪切波速度增值与固结度的关系理论，介绍了面波勘探技术与原位监测，室内土工实验成果紧密结合，检测分析软土地基处理固结效果的方法，并分析了测试固结度的系统误差，提出浅层地基固结度的测试准确性高于深层地基。结合浙江省玉环县漩门二期供水蓄淡围垦工程，说明了该方法的准确性和实际工程意义。     

软土地基一维非线性固结简化解法研究

为了解决饱和软土地基一维非线性固结微分方程的近似解相对误差大的问题,基于饱和软土地基一维非线性固结理论,考虑软土渗透系数和压缩性在固结过程中的非线性变化的影响, 给出了无量纲化的非线性固结控制方程,引入权重因子λ将非线性偏微分方程简化为线性方程,其中权重因子λ可取小数(0<λ<1),进而结合边界条件给出了考虑权重因子λ变化下的简化解析解。通过MATLAB软件数值编程计算对比可见:Lekha等近似解法是权重因子λ=0.5时的特例;Lekha等近似解与差分法数值解最大相对误差高达19%;采用变权重因子λ法的简化解则精度更高。文中提出的一维非线性固结简化解法便于软土非线性固结理论在工程实际中的应用。     

考虑孔隙演变的软土一维非线性固结有限差分分析

基于一种新的土体非线性压缩模型,建立了考虑瞬时荷载和变荷载的一维非线性固结方程。采用有限差分法获得了该固结方程的解,并通过与半解析解对比验证了差分法解的可靠性。基于该解,详细讨论了外荷载、土体初始压缩系数及压缩指数与渗透指数比值C_c/C_k对土体固结和沉降特性的影响。结果表明:C_c/C_k通过影响固结系数进而影响到土体固结速率,固结系数随C_c/C_k取值的减小而增大,因此土体固结速率随C_c/C_k取值的减小而增大;当土体初始压缩系数很小时,土体压缩性很小而接近弹性,此时可以忽略土体的非线性而直接采用Terzaghi固结解答计算;与李冰河所得固结解答相比,本文采用的非线性模型不需要考虑土体初始有效应力的影响,工程运用时相对更方便。     

关于排水砂井未打穿深厚软土地基的固结度计算探讨

当排水砂井未打穿深厚软土地基时,其平均固结度由打了砂井部分土层的平均固结度和砂井以下土层的竖向固结度两部分组成。目前比较流行的常规法、谢康和法和Hart法计算结果接近,常规法最大,谢康和法次之,Hart法最小。通过实例验证3种方法计算结果基本上与贯入度Q值正相关,Hart法正相关性最好。根据砂井贯入度Q值,软土地基平均固结度的一种简明计算方法是根据砂井打穿软土地基时的平均固结度乘以一个小于1的系数ψ来确定,ψ与贯入度Q呈线性关系。     

变荷载下饱和软黏土一维大应变固结解析理论

基于软黏土一维非线性大应变固结基本理论，建立了能考虑荷载变化、土层自重等因素影响的拉格朗日坐标下以超静孔压u为变量的一维大应变固结控制方程，并通过对土体压缩性和渗透性的假定获得了方程的解析解。基于此解，分析了单级等速加荷条件下软黏土一维大应变固结性状。从中可见，大应变固结过程中土体变形的发展要快于超静孔压的消散；荷载增大，超静孔压消散趋慢；加荷速率越大，土体固结越快；考虑土层自重影响时孔隙比的分布更为合理。此外，本文的解析解也可用于验证各种大应变固结数值解法的正确性。     

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。     

坝基下软土压密固结后与坝前后坡软土的区别

土坝坝基中存在软土层.经过数十年压密固结作用,其性质会发生很大改变,即从具有软土性质到具有一般粘性土性质.在进行坝基抗滑稳定计算时需要考虑压密后的软土性质及堋前、后未经压密的软土的性质的差别.怎样评价这种差别,对土坝整体稳定性评价有着决定性的影响.     

动力排水固结法在软弱地基处理中的应用

应用动力排水固结法加固软土地基，分析该软土地基的分层沉降、深层沉降、侧向位移观测结果和加固效果可知，用该方法加固软土地基工期短、效果好．     

等应变条件下碎石桩复合地基的固结解析解

根据现有几种较为经典散粒体桩复合地基的固结解析理论,推导了碎石桩复合地基在等应变条件下,考虑井阻和涂抹效应的固结解析解。推导过程中,保证了孔压一阶和二阶微分方程,在各区域分界面的连续性,对比分析了本文解析解与现有几种较为经典解析解的异同点,最后通过对比本文解、Barron解、Hansbo解、谢康和解的各计算值以及数值模拟结果,验证了本文解的正确性。     

大面积吹填软土地基处理效果评价

介绍某造、修船基地软土地基处理工程情况,根据地层条件和使用功能等将地基分为A区和B区:A区采用真空预压法处理;B区采用真空预压和表层拌和换填法处理。按设计要求采用取土试验、十字板剪切试验和静载荷试验进行检测。结果表明:A区的含水量下降了31%左右,B区的含水量下降了39%左右;A区的承载力提高了47~78 kPa,B区的承载力提高了160~223 kPa,均能满足设计要求。     

海滨深厚软基上围垦造地工程固结沉降分析方法研究

滨海地区围垦造地工程多涉及深厚软基的处理,其排水固结过程比较复杂,影响因素包括软土的物理力学性质、土层条件、荷载条件、处理方法及工期等。本文依据有限元数值分析理论与方法,以温州市龙湾区海滨围垦造地工程为例,对海滨围垦造地工程施工期的固结沉降进行了计算分析,并预测了工程运行过程中的沉降量,结果表明有限元数值分析方法很好地应用于海滨围垦造地工程固结沉降问题中,为同类型工程固结沉降分析和处理措施提供技术参考。     

软土次固结变形特性试验研究

在侧限高压固结仪上，对3种软土进行了不同固结压力、不同加荷比下的一维固结试验，试验结果表明：保持加荷比为1进行加荷时，次固结系数随固结压力的增大呈先增大后减小的趋势。加荷比较小时，次固结系数较小。加荷比对主、次固结界限的划分有影响。次固结系数与压缩指数的比值，在减小加荷比加载时有所减小。在对试验数据进行分析的基础上，提出一个次固结系数与固结压力的函数关系，可由已知数据推求其他荷载下的次固结系数，并采用其他学者的试验结果对该函数关系进行了验证。试验结论对工程实际可起到一定的指导作用。     

半透水边界饱和土层在循环荷载作用下的一维固结分析

本文基于Terzaghi一维固结假设，研究分析了半透水边界饱和土层在循环荷载作用下有效应力比的变化。利用Laplace变换，得到了随时间任意变化荷载作用下的解答，并结合数值Laplace逆变换方法，对几种常见的荷载进行了讨论，研究了土性参数对固结的影响，得到了一些有益的结论，可以用于指导工程实践。