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。     

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。     

地表超载对软、硬地层中既有盾构隧道影响的试验研究

为了探明地表超载对软、硬地层中既有盾构隧道的影响,通过隧道与地层相互作用的模型试验,对地表超载作用下隧道变形、土压力及土体沉降进行了量测。试验结果分析表明,相同的地表超载作用下,软土地层中的隧道横椭圆变形要大于硬土地层中的隧道横椭圆变形。当隧道穿越土层的土体压缩模量较小时,地表超载作用下隧道上覆土层表现为被动土拱土压力;当隧道穿越土层的土体压缩模量较大时则为主动土拱土压力。隧道竖向收敛变形与其穿越土层竖向压缩量之间的关系分析表明,隧道横断面变形刚度与穿越土层的土体压缩模量共同决定隧道上覆土层的沉降状态,从而决定了地表超载对既有盾构隧道的影响。研究成果定性地揭示了软土地区既有盾构隧道在地表超载作用下极易发生变形超限的机理。     

重复加卸载条件下全风化泥质砂岩累积变形与湿化规律试验研究

 全风化泥质砂岩强度低,遇水后易崩解、软化,表现出与一般填料不同的工程特性。采用X射线衍射试验分析土样矿物成分,采用压缩试验和平板荷载试验研究重复加卸载条件下土样累积变形与湿化规律,以指导现场压实控制。结果表明：(1) 全风化泥质砂岩填土的压缩曲线在固结仪中呈下凹型,在平板荷载试验中呈上凸型,回弹曲线均呈下凹型;(2) 第i+1次压缩–回弹曲线均位于第i次曲线下方,线形相似;(3) 等载压缩次数增加,沉降增量递减,累积沉降增大,3次压实后,土体的残余变形趋于稳定;(4) 超载压缩曲线将回归到首次压缩曲线的延长线上,具有记忆效应;(5) 重复荷载越大,单次压缩总变形和永久变形越大;(6) 重复荷载作用后的压实填土遇水产生湿化沉降;(7) 湿化土的压缩–回弹曲线均呈下凹型,超载越高,相同荷载作用下的变形越小。现场压实过程中,增加压路机能量比增加压实次数可取得更好的压实效果。     

地表超载作用下盾构隧道劣化机理与特性

对某软土地区地铁盾构隧道进行了调研与分析,发现盾构隧道在现有计算理论所允许的地表超载作用下极易发生横向变形超限,并引发管片纵缝接头破损与渗漏水,对此展开了模型试验、数值仿真及理论分析。研究表明:地表均布超载导致的隧道附加竖向土压力并不是均匀分布,且在隧道中心正上方一定范围内要大于地表均布超载;隧道的穿越土层越软弱,地表超载导致的隧道周围附加土压力对隧道结构抵抗横向变形越不利;隧道发生横椭圆变形过程中,管片纵缝接头是管片环中的最薄弱部位。最后提出了软土地区盾构隧道采用"刚性衬砌"的设计理念,并给出了加大管片纵缝接头强度与刚度的建议。     

超载预压法的超载比及卸载时间控制研究

介绍了超载预压的一般原理,在此基础上通过室内模拟实验,对超载预压法的超载比和荷载作用时间进行了研究,得出了软黏土的卸载控制曲线,并建议超载比应控制在0.4~0.5范围内。     

超载预压法软基处理工后沉降预测分析

超载预压的工后沉降主要是土体的次固结变形,它通过减小次固结系数和推迟次固结发生来减少一定时间内软基的沉降。定义广义次固结系数综合描述卸载后土体的回弹和沉降过程,通过整理分析试验资料,分别得到了次固结系数、次固结延后时间与超载水平的函数关系,建议采用相应时段次固结系数平均值作为实际工后次固结沉降预测的计算参数。     

一次超载对核电管道裂纹尖端力学场的影响分析

针对水锤冲击作用引起的一次超载对核电一回路管道内表面裂纹的影响,本研究以AP1000核电一回路管道为研究对象,利用ABAQUS有限元软件对一次超载作用下的管道裂纹进行有限元计算,得出裂纹在一次超载后裂尖力学场的变化。结果表明,超载在裂纹前缘造成小范围屈服而产生压缩残余应力,导致裂纹前缘张开应力减小,拉伸塑性应变增大,一次超载引起裂纹前缘的残余压缩应力使得裂纹扩展阻力增大,对裂纹扩展有迟滞作用。     

不同卸荷路径下软土变形特性试验研究

本文通过不同的试验方式对软土进行了不同卸荷路径下的变形特性试验研究。一维压缩回弹试验成果表明,软土的回弹变形随着预压荷载的增大而增大,但与卸荷过程中的卸荷比无关;土样再加荷时的压缩模量小于回弹模量而大于初始压缩模量;得到回弹孔隙比、回弹模量的计算公式,从而计算基坑开挖引起的回弹变形量。三轴卸荷蠕变试验成果表明不同的卸荷路径得到不同性质的蠕变变形;卸荷变形模量随应力路径、时间、荷载的变化而变化。     

邻近建筑物超载深度对土岩组合基坑开挖变形影响的研究

目前对基坑开挖对邻近建筑物影响的研究,大多没有考虑建筑物模型的存在而直接用均布荷载代替建筑物超载,且常忽略了建筑物基础埋置深度对基坑开挖变形的影响。基于此,以青岛土岩组合地区桩-内支撑式深基坑工程为例,模拟了土岩组合型基坑一侧存在建筑物时,建筑物超载深度的变化对基坑开挖变形的影响。计算结果表明:对远离建筑物超载作用一侧基坑的变形,建筑物的存在是有利的,建筑物超载作用深度及其距基坑边距离的变化对该侧基坑变形影响较小。对于建筑物超载作用侧的基坑变形存在一个建筑物超载作用的临界深度,当建筑物基础埋深小于该临界深度时,建筑物的存在对基坑变形不利,反之则对基坑变形有利;该临界深度与超载大小及建筑物距基坑边距离相关,随着超载数值减小以及建筑物距基坑边距离的增大,建筑物超载作用的临界深度有减小的趋势。同时,对不同超载深度下建筑物距基坑边距离的变化对近超载侧基坑开挖变形的影响规律进行分析,以探讨建筑物超载深度变化对基坑开挖变形的影响机制。     

堆载预压和真空堆载联合预压的比较

堆载预压和真空联合堆载预压都是工程中处理软土地基的常用方法。通过舟山富通电缆项目地基处理工程项目中堆载预压和真空联合堆载预压施工的比较研究,得出真空联合堆载预压比堆载预压具有更高的施工成效效率,更好的沉降稳定性和沉降性,以及水平位移量更小,使周围软弱边界的变形处于较为稳定的状态。     

太仓煤堆场软黏土地基堆载预压处理效果分析

采用塑料排水板堆载预压法对太仓煤堆场吹填土地基进行了加固处理,根据现场监测数据,分析了软土地基在堆载预压条件下的沉降和超静孔隙水压力的变化规律。研究结果表明:实测沉降—时间曲线与采用Logistic模型拟合得到的沉降—时间曲线较为吻合;塑料排水板插板深度范围内的各层地基土均发生了排水固结,而且地面以下占排水板总长度四分之三深度范围内的加固效果最佳。通过反演实测沉降曲线,得到了场地地基土径向固结系数平均值;最后对地基固结性状进行了分析,分析表明,本场地采用塑料排水板堆载预压法加固地基是有效的,研究成果可为后续工程地基处理设计提供可靠的设计依据。     

堆载预压法和真空预压法在软基处理中的应用比较

结合南京市河西开发区中软土地基处理的实际工程,分析了堆载预压法和真空预压法的加固机制,比较了二者在施工工艺和加固效果上的异同,为合理的选择不同的软基处理方式提供了科学的依据。     

真空联合堆载预压加固覆盖层深厚软土地基研究

根据现场监测资料和检测数据,研究真空联合堆载预压处理大面积覆盖层下深厚淤泥质软土地基的表面沉降、超静孔压、深层沉降、侧向位移等固结变形特性和加固效果,结果表明:由于覆盖层的应力扩散和"顶托"作用,地表沉降曲线比较顺滑,高填土堆载过程中无明显"坡降"段;地基土体压缩变形主要发生在覆盖层下部的深厚淤泥质软土层,覆盖层较厚时不利于消除下卧层土体压缩量。孔隙水压的增长和消散受真空负压和填土堆载共同作用,与覆盖层厚度有一定的关系,覆盖层较薄时,孔隙水压响应较快,堆载引起的超静孔隙水压值较大;覆盖层较厚时,孔隙水压响应较滞后,孔隙水压曲线较平缓,堆载引起的超静孔隙水压值较小。厚覆盖层的存在不利于软土的排水加固,方案设计和施工时应予以重视。     

堆载预压下软土地基孔隙水压力特性试验与分析

堆载预压法是通过增加地基中的总应力,在地基中形成超静孔隙水压力,通过超静孔隙水压力的消散来增加地基中的有效应力,从而增强土体的强度。堆载预压加固方法在加固过程中土体孔隙水压力的变化以及有效应力的增长都有特定的规律。根据南京钢铁集团江边一次料场分期堆载预压试验区的实测资料,对软土地基中的孔隙水压力变化特性进行了分析,并通过回归分析对孔隙水压力进行预测。     

超载预压地基卸载后吸水固结及回弹变形的研究

基于软土的一系列基本假设，推导了饱和土地基卸载后吸水固结的基本方程，并给出了单级等速卸载条件下方程的解析解；分析了超载卸除后地基的回弹变形机理，并据此提出吸水回弹变形计算方法。最后结合工程实例，分析了超载预压地基卸载后吸水固结区负超静孔压的产生及消散过程，以及回弹变形的发展规律，解释了超载卸除后地基回弹变形小、稳定快的现象，对指导软土地基超载预压设计施工具有一定的现实意义。     

真空联合堆载预压处理软土地基沉降试验研究

武汉市新区梅子路广泛分布湖积相软土,采用真空联合堆载预压法处理地基。试验段长300 m,分三个试验区共设6个测试断面观测地面和地基深层的变形。结合试验成果,建议真空联合堆载预压地基按堆载条件下附加应力和真空预压条件下负压渗流场分别考虑,然后叠加计算沉降。     

超载预压条件下公路软基沉降速率的控制标准

针对采用超载预压处理方法卸载后,地基沉降速率会发生变化,其控制标准也有所不同的这种状况,对公路软土地基超载预压的机理和沉降速率的控制标准进行了探讨,并结合具体工程实例,分析了超载预压条件下提前卸载的可行性,以期指导实践。     

塑料排水板堆载预压处理高速公路软基的研究

通过采用塑料排水板堆载预压处理高速公路软土地基4年多的现场试验,对路堤填筑及预压过程中的地表沉降、横向差异沉降、深层沉降、孔隙水压力及深层水平位移进行了分析,结果表明,采用塑料排水板堆载预压处理高速公路软土地基,在软土较浅、路堤填高不大的常规工期条件下,可以满足一般路段工后沉降的要求。