真空-堆载联合预压加固路堤FLAC数值分析

以比奥固结理论为基础,将砂井地基等效成砂墙地基平面应变问题,采用库伦-摩尔塑性本构模型,建立FLAC2D计算模型,模拟实际施工过程分级填筑,对填方路基的变形特征进行了定量分析和评价.分析结果与现场实测数据较为吻合,验证了数值模拟计算方法的合理性.     

井阻对砂井地基固结作用的影响

针对不同渗透系数、不同深度及不同半径砂井的地基,分别进行了砂井地基有限元固结计算,将考虑井阻作用的砂井地基固结有限元模拟结果与巴隆理想井固结解进行对比,分析井阻作用对砂井地基固结的影响程度,论证了砂井或排水板地基设计时适当考虑井阻或排水能力的必要性。研究表明:(1)砂井的渗透系数越小,相同时间条件下砂井地基所达到的平均固结度越小;同样,相同固结度条件下所需的固结时间越长,即井阻作用越明显;砂井处理的土层深度越大,井阻作用的影响也更为显著;(2)井阻作用对地基固结度及固结时间的影响不可忽视,在有限元模拟参数条件下,对应相同固结时间,当理想井固结度达到80%时,考虑井阻情况的固结度为13%～67%,相对于理想井固结度的相对误差16%～83%;对应相同固结度,当固结度达到80%时,考虑井阻情况相对于理想井的固结时间相对误差均大于50%。     

广西铁山港大桥桥头地段软基沉降观测与固结计算

根据广西铁山港大桥桥头地段软基沉降的实测结果和软基固结沉降理论，对该段2种不同的软基处理方式－砂垫层＋土工格栅和砂桩，进行沉降和固结计算，实测和计算的结果表明：浅层处理，即砂垫层＋土工格栅，固结速度较小，工后沉降将经历一个较长时期，必须设置过渡路面，深层处理，即砂桩，固结速度较大，工后沉降低于允许值，路基竣工后即可进行正式路面施工。     

软土地基堆载预压处理失效及二次处理分析

结合某市政道路软土地基处理工程实例,分析原堆载预压地基处理方案中地表沉降发展缓慢、沉降量偏小的原因,进而提出补打砂井的二次地基处理措施。结合Plaxis有限元分析软件,采用平面应变等效分析方法,对补打砂井的间距和深度设计参数进行了二维数值模拟,对比了不同砂井间距和深度组合下的沉降发展和超孔隙水压力消散情况。研究结果表明:补打砂井能明显加快软土地基固结沉降;砂井深度和间距变化对沉降的发展和孔压消散均有明显的影响;相比于减小砂井间距,增大砂井深度对下层淤泥质粉质黏土层的孔压消散效果更好;同时给出了本工程砂井深度和间距的建议值,可为今后类似工程提供一定参考。     

堆载预压法在公路软基试验段处理中的研究

采用塑料排水板与砂井堆载预压法处理某公路软基试验段深厚软土地基,从沉降速率、孔隙水压力、侧向位移、分层沉降等现场监测结果分析其加固处理软基的稳定性和固结沉降特性,结果表明:以沉降速率15 mm/d作为填土加载控制标准是合理的;利用累计沉降速率与填土高度的关系曲线的拐点可以判断软基稳定性,利用累计孔隙水压力增量及最大侧向位移与累计荷载的关系曲线的拐点可以确定极限填土高度,判断软基稳定性,控制填土速率;塑料排水板堆载预压法加固效果较砂井堆载预压法好,用该法处理公路深厚软基是可行的.     

东武仕水库除险加固工程淤泥地基处理

东武仕水库除险加固工程的重点是放缓上游坝坡 ,施工难点是处理坝前淤泥问题 .该淤泥层松软、饱水、强度低 .经方案论证 ,施工中采用砂井加压坡平台的处理方案 ,加速了地基的固结 ,提高了地基承载能力 .此施工方法达到了预期效果 ,并为类似工程提供了成功的经验     

考虑非Darcy渗流的砂井地基弹黏塑性固结分析

为进一步研究饱和软黏土的砂井固结机制,采用Hansbo渗流方程描述渗流速度与水力梯度之间的非线性关系,同时引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述土体的弹黏塑性变形,重新推导理想砂井地基固结方程,给出隐式有限差分法求解的离散格式,并编制相应的Fortran计算程序.通过与已有砂井地基非线性固结解析解的对比,证明了求解方法的有效性.随后,探讨UH模型参数及Hansbo渗流参数对砂井地基弹黏塑性固结的影响规律.结果表明:土体主、次固结耦合机制是引起固结初期超孔隙水压力升高的主要原因,而且土体的黏滞性和渗流的非达西特性延缓了固结中后期砂井地基中孔隙水压力的整体消散.另外,在流变固结后期,增大渗透指数将加快固结进程.     

拟建海堤的选型及其对邻近桥墩的影响

基于深圳市大铲湾（宝安中心区段）海堤（西侧）工程与深圳市沿江高速公路桥桩工程,通过对抛石海堤排水固结处理软基、大袋砂海堤排水固结处理软基、抛石海堤爆破处理软基、抛石海堤挖淤处理软基等4种不同类型海堤的基本结构型式及其技术特点进行对比,确定了拟建海堤（西侧）的结构型式;并基于FLAC软件数值模拟拟建海堤（西侧）施工刚完成时对沿江高速公路桥墩的影响。结果表明：拟建海堤（西侧）采用重力式斜坡堤,并使用大袋砂海堤排水固结处理软基方案比较合理;拟建海堤（西侧）施工刚完成时,离海堤边线40.8m处的桥桩水平向最大位移约为7.5mm,离海堤边线176.8m处的桥桩水平向位移更小,显然拟建海堤（西侧）施工时对已建桥桩的影响甚微。     

半透水边界砂井地基的真空预压固结解

针对砂井地基顶部存在垫层和底部存在下卧层的现状,采用半透水边界来反映它们对砂井地基固结的影响。假定地基变形符合等应变条件,考虑水平向渗透系数沿半径发生变化,建立了上下边界为半透水边界时真空预压砂井地基的固结理论,通过分离变量法获得固结度和沉降的级数解析解答,分析了底部透水系数、顶部透水系数、井阻、渗透系数沿半径分布特性对砂井地基固结度和沉降的影响规律。研究表明,当底部半透水时,最终负孔压和有效应力呈现出沿地基深度衰减的变化规律。当其它条件相同时,底部透水系数越大的地基固结度越大,但最终沉降和径向固结时间因子相同时的固结沉降却越小。当底部边界不透水时,最终沉降不会随着顶部透水系数改变而改变。但当底部边界半透水或完全透水时,最终沉降随着顶部透水系数增大而增大。顶部透水系数越大的地基固结度越大,径向固结时间因子相同时的固结沉降也越大。均匀井阻的大小不会影响负压最终竖向分布特性,也不会改变最终沉降,但会明显降低砂井地基固结度,延长固结完成时间。渗透系数径向分布模式会对砂井地基的固结度产生影响。工况一计算的固结度最大,工况二计算的固结度最小,工况三计算的固结度介于工况一和工况二之间。半透水边界对真空预压砂井地基固结过程的影响规律与堆载预压砂井地基相比存在明显不同。     

真空预压加固软基影响范围有限元分析

目的 为分析真空堆载加固软基的影响范围．方法 通过平面应变有限元方法对真空预压加固软基中的负压分布、竖向位移与水平位移影响范围进行分析，并结合泱里陈大桥软基加固试验的测试结果进行了比较．结果 平面有限元分析负压的传递深度随塑排的打设深度而增加．在井阻较小的情况下，负压一般可传递到塑排以下4～6m的淤泥中．与实际监测结果相吻合；平面有限元分析随着塑排打设深度的增加，土体竖向位移与水平位移的总量随之增加，影响范围随塑排深度的增加而扩大；真空预压的有效影响深度可以超过10m；水平影响范围基本上在塑料排水板打设深度的1倍范围内较大，而在一倍范围以外，水平位移的影响相对较小．结论 采用有限元方法分析预测真空堆载加固软基的影响范围是可行的．     

砂井地基双面排水固结问题的研究

用传统的固结理论分析方法研究了砂井加固软土地基的单向、径向和三维固结问题。探讨了单一砂井双面排水情况下软土地基的平均固结度计算方法，提出了固结度计算的新的修正方法，对软土地基内路基设计具有一定的指导意义。     

振冲碎石桩加固软土地基试验研究

以某水库拦河大坝地基处理工程为背景,介绍了振冲碎石桩加固软土地基的现场试验,并对碎石桩处理后复合地基的加固效果进行了检测分析,包括碎石桩桩体和桩间土以及桩土应力比等项的检测。最后综合重型动力触探试验、标准贯入试验、载荷试验和土压力盒读数的检测结果得出:碎石桩对工程软土地基的处理能达到预期的加固效果,其复合地基承载力高于设计要求,抗液化能力明显提高,并且这种复合地基可以有效减小地基总沉降,加速地基的固结,具有良好的导水性;桩土应力比变化曲线呈上凸抛物线型,其值一般在1~4之间;碎石桩桩身附加应力随深度衰减很快,在接近桩底时,其附加应力几乎为零,所以在用碎石桩处理地基时应注意碎石桩的有效长度。该方法在随后进行的地基大面积加固中得到成功应用。     

Consolidation analysis of composite foundation with partially penetrated cement fly-ash gravel(CFG) piles under changing permeable boundary conditions

Based on the double-layered foundation theory, the composite ground with partially penetrated cement fly-ash gravel(CFG) piles was regarded as a double-layered foundation including the surface reinforced area and the underlying untreated stratum. Due to the changing permeability property of CFG piles, the whole consolidation process of the composite ground with CFG piles was divided into two stages, i.e., the early stage(permeable CFG pile bodies) and the later stage(impermeable pile bodies). Then, the consolidation equation of the composite foundation with CFG piles was established by using the Terzaghi one-dimensional consolidation theory. Consequently, the unified formula to calculate the excess pore water pressure was derived with the specific solutions for the consolidation degree of composite ground, reinforced area and underlying stratum under instant load obtained respectively. Finally, combined with a numerical example, influencing rules by main factors(including the replacement rate m, the treatment depth h1, the permeability coefficient Ks1, Kv2 and compression modulus Es1, Es2 of reinforced area and underlying stratum) on the consolidation property of composite ground with CFG piles were discussed in detail. The result shows that the consolidation velocity of underlying stratum is slower than that of the reinforced area. However, the consolidation velocity of underlying stratum is slow at first then fast as a result of the transferring of effective stress to the underlying stratum during the dissipating process of excess pore water pressure.     

真空-堆载联合预压加固地基简化非线性分析

针对真空-堆载联合预压加固地基的沉降性状，提出一种新的简化非线性分析方法。该方法考虑加固过程中地基模量变化的影响，将砂井地基在渗透性上等效为均质地基，通过常规压缩试验成果和割线模量法来反映地基模量的变化.基于Biot固结理论，推导了相应的简化非线性有限元分析方法，并给出具有快速收敛性的余量迭代算法.工程实例结果表明，由该方法得到的计算结果具有较高精度，该方法降低了传统分析的复杂性，具有一定的适用性和普遍性，可用于指导工程设计.     

Safety assessment of waste rock dump built on existing tailings ponds

The construction of waste rock dumps on existing tailing ponds has been put into practice in China to save precious land resources. This work focuses on the safety assessment of the Daheishan molybdenum mine waste rock dump under construction on two adjoining tailings ponds. The consolidation of the tailings foundation and the filling quality of the waste rock are investigated by the transient electromagnetic method through detecting water-rich areas and loose packing areas, from which, the depth of phreatic line is also estimated. With such information and the material parameters, the numerical method based on shear strength reduction is applied to analyzing the overall stability of the waste rock dump and the tailings ponds over a number of typical cross sections under both current and designed conditions, where the complex geological profiles exposed by site investigation are considered. Through numerical experiments, the influence of soft lenses in the tailings and possible loose packing areas in the waste rock is examined. Although large displacements may develop due to the soft tailings foundation, the results show that the waste rock dump satisfies the safety requirements under both present and designed conditions.     

吹填场地中单桩承载性状数值模拟分析

结合实际工程,采用ABAQUS数值计算软件,对天津滨海吹填场地中不同初始固结度下的单桩承载性状进行了有限元模拟,并对不同桩顶荷载作用下的桩侧摩阻力进行了对比,得出沉降量和桩侧摩阻力与不同初始固结度之间的对应关系,同时还分析了初始固结度不变时单桩的承载性状.分析结果为进一步研究天津滨海吹填土中桩的承载与变形形状提供了一定的理论参考.     

等应变条件下的双层理想井地基固结理论

本文建立了Ｂａｒｒｏｎ等应变条件下的双层理想地基固结理论，并为些编制了微机程序、绘制了固结计算曲线，文中还论述了理论解中特征根的变化规律，并就土层的水平向固结系数、渗透系数、井径比以及底面排水条件对双层理想井地基固结的影响进行了分析。     

考虑固结的新近吹填场地桩侧负摩阻力分布特性

为研究新近吹填场地中,因软土地基固结沉降引起的桩基侧摩阻力的分布特性,基于连续排水边界条件和理想弹塑性荷载传递模型,建立考虑土体固结效应的新近吹填场地桩基础变形分析理论模型。引入连续排水边界,求解双层地基的固结沉降,并采用理想弹塑性荷载传递法模拟桩侧位移-应力关系,求解桩侧摩阻力及桩顶沉降解析解。通过与试验数据进行对比,验证本文解的正确性,并讨论时间因子、双层地基厚度比、桩顶荷载和桩基受力对轴力以及侧摩阻力的影响。结果表明：随着时间的增加,负摩阻力增大,中性点下移;原位土层与新吹填土层厚度比增大,负摩阻力减小,中性点上移;随着桩顶荷载的增加,桩侧负摩阻力减小,中性点上移。