饱和粘性土地基沉降与固结变量的计算分析

根据地基固结度与地基沉降的关系式,结合实例分析在饱和粘性土地基沉降资料分析中计算结果与实测结果不一致性的原因及其关系,探讨地基固结度表达式的差异性,讨论如何利用沉降值表达地基固结度,提出在沉降资料分析中不同于常规方法的计算前提和方法     

饱和粘性土地基沉降与固结变量的计算分析

根据地基固结度与地基沉降的关系式，结合实例分析在饱和粘性土地基沉降资料分析中计算结果与实测结果不一致性的原因及其关系，探讨地基固结度表达式的差异性，讨论如何利用沉降值表达地基固结度，提出在沉降资料分析中不同常规方法的计算前提和方法。     

一维固结理论中固结系数的试验分析

利用长安大学改装的K0固结仪,对原状土样与重塑土样进行了固结渗透试验,根据试验所得到的数据,分别对2种土体的变形与渗透特性进行了分析,并结合太沙基一维固结理论,得到了固结系数的确定方法;在此基础上,对固结系数的变化进行了非线性分析,揭示了固结系数在固结过程中的变化规律及土体结构性对它的影响,这对准确计算地基土体的固结沉降有指导作用。     

基于指数曲线模型的沉降修正系数推求

海堤工程地基沉降修正系数的正确选取,关系到利用分层总和法计算地基沉降量的精度．依据某围垦工程原位监测数据,利用曲线拟合法的指数曲线配合法,对莱围垦工程海堤外海侧镇压平台及堤轴线附近的沉降观测点数据进行了分析计算,得到了主堤下地基的主固结沉降量及最终沉降量,并推算了沉降修正系数;同时利用分层总和法,计算了地基的主固结沉降量,验证了本方法的合理性．     

海相沉积土一维蠕变试验与经验模型研究

人工岛地基通常以深厚的海相沉积土为主,过大的工后沉降会对人工岛的使用产生不利影响.针对大连海相沉积土原状样,采用一维蠕变试验对黏性土的蠕变特性进行了研究.基于蠕变试验结果,建立了可以考虑沉积土主、次固结效应的经验模型.研究结果表明:该地区沉积土具有典型的非线性蠕变特性.随固结压力的增加,土体应变随之增大,稳定时间越长,主次固结分界点越不明显.沉积土属中等次压缩性土,次固结系数随固结时间的增加而减小,次固结系数与压缩指数的比值介于0.052～0.065之间,与Mesri结论相符.模型计算结果与试验结果吻合较好,表明新建模型适用于描述大连海相沉积土的蠕变特性.     

高填土场地考虑土体固结的桩基负摩阻力

以长春龙嘉机场T2航站楼为工程依托,采用现场土层沉降观测、桩基承载力测试和室内数值模拟相结合的方法研究了粉质粘土在回填堆载时桩基负摩阻力中性点的确定问题。通过土层沉降观测和桩基载荷试验,得到了回填土累计沉降量、填土加载与时间关系曲线及拟合公式以及单桩的Q-S曲线、桩身内力和桩侧负摩阻力与土层深度的变化关系;采用Midas有限元软件对桩基的沉降变形进行计算,以实测的桩侧摩阻力来模拟桩土之间的相互作用,桩端土层采用弹性支撑模拟,弹簧的刚度根据"m法"进行计算;采用改进高木俊介法计算了不同固结时间下桩周土层的残余沉降量。通过理论计算和现场试验的对比分析,确定了不同固结时间下桩基负摩阻力中性点的位置,并对该类场地地基土的沉降修正系数进行了修正。     

改进Asaoka法反演固结系数方法的研究

针对地基处理中塑料排水板堆载预压情况,结合竖井固结理论,对Asaoka法中斜率与固结系数的关系式进行修正,得到了同时考虑竖向和水平向固结的反演公式。采用大型堆载预压工程实测沉降数据,对改进的Asaoka法中的固结系数进行反演计算,结果表明:考虑水平向固结系数的影响以及井阻和涂抹效应情况时,改进方法的固结系数比Asaoka法固结系数小,沉降计算值与实测值较接近,误差在5%以内。     

寒区湿地软土地基固结沉降的预测

目的 推测寒区湿地公路软土地基固结沉降过程和最终沉降量,为类似地区的项目设计及施工提供参考.方法 对室内试验和现场监测数据,采用分级加载固结度理论,对软土地基固结沉降计算中随加载逐级改变计算参数并给出了计算通式.结果 根据试验路段监测结果,采用分阶段拟合,通过3种拟合方法比较,得出了适合预测寒区湿地软土地基固结沉降的曲线.采用分级加载固结度理论,逐级改变计算参数,使得计算结果与实测结果更加接近;在3种曲线拟合方法中,采用双曲线法分阶段拟合的结果与观测曲线最接近,而最终沉降量的预测各种方法得到比较一致的结果.结论 经验证逐级改变计算参数的计算方法是合理的,为工程项目施工及类似工程项目的设计提供参考依据.     

粉土室内试验指标的取值计算

粉土是介于粘性土与砂土之间的一种土，它粘粒含量少，粉粒含量大，从现场取样到室内试验整个过程中，极易液化失水，导致试验结果ｅ、ｗ值偏小，Ｃ、ψ值偏大。而根据ｅ、ｗ值查《规范》（ＧＢＪ７－８９）确定的地基承载力ｆ０值偏高和计算的沉降易偏低。这对于工程是不完全的，建议按本文的进行调整。     

饱和土二维固结试验在离心力场条件下的适用性分析

土工离心模型试验技术是各类土工物理模型试验中相似性能最好的模型试验,由于试验条件限制,通常认为其进行的都是一维单面排水固结试验,而实际工程中,地基的侧向排水会加速超静水压力的消散,对其固结沉降有较大影响.为了探索更接近于实际情况的土体固结特性,及其在二维排水条件下饱和土的离心模型固结特点,基于离心机模型箱的改造设计,对典型区域饱和土体的二维固结特性进行了离心模型试验研究及其试验结果的对比分析.结果表明,在离心力场条件下,固结系数对土体的试验结果影响较大,固结系数较小的饱和土样二维固结试验特性更接近于理论;土工离心模型试验具有饱和土二维固结特性研究的基础条件.     

Laboratory investigation of axisymmetric single vacuum well point

Vacuum well point is a new but faint soft ground treatment method. This work focuses on the consolidation behavior of a reconstituted soft clayey specimen under vacuum well point combined with surcharge loading. The laboratory test was conducted through a vacuum-surcharge consolidation apparatus, and the vacuum loading scheme was adopted for vacuum pressure application to investigate the vacuum effect on soil consolidation. In the testing process, some key parameters such as vacuum pressure, pore water pressure and settlement deformation were timely recorded. Furthermore, the water content, void ratio and permeability coefficient of samples collected after loading were measured to reflect the consolidation characteristics. By comparing with the membrane system and membraneless system, something different was found for the vacuum well point method. The results indicate that the consolidation behavior of an axisymmetric single vacuum well point is almost identical to the behavior of vacuum preloading combined with prefabricated vertical drain(PVD), except for the distribution of the vacuum pressure along the well drain due to the structure of the vacuum well point. And the vacuum well point method may be useful for the improvement of soft clayey deposit in a certain depth.     

天然海相中间沉积土性质研究

天然沉积物中存在主要由粉质土或粉细砂土含黏性土构成的中间土．通过系统的室内和现场试验，明确了天然海相黏性土和天然海相中间土之间性质的不同．天然中间土天然含水量与液限之比几乎与软质天然海相黏土相似，但是前者相对后者的灵敏度和现场强度更高．粒度分布对锥尖阻力有显著的影响．由于高灵敏度和相对大的渗透性，试样的扰动更加显著地影响了天然海相中间土的力学参数．无侧限抗压强度试验，显著低估了天然海相中间土的强度，而简易三轴固结再压缩剪切试验相对无侧限抗压强度qo试验有显著的改善。     

土的渗透性预测方法与工程应用

基于长江河口地区沉积物的特点,分析了该区域天然沉积土的渗透性能,得出渗透系数显著偏低的结论。采用孔隙特征预测土的渗透系数的方法,成功预测了长江口北岸天然沉积土的渗透系数,预测得到的渗透系数高出室内渗透试验结果一个数量级以上。这一结果应用于通启高速公路建设,取得了良好的经济和社会效益,具有很高的参考价值。     

粘性土地基固结的空间概率特性

研究了固结系数的空间概率特性及其对固结度的影响 .根据一维实的齐次随机场和随机积分的概率方法 ,对两个地区固结系数的自相关性和空间变异性进行了统计 ,探讨了自相关函数形式的选择 ,进而分析了粘性土地基固结度对固结系数的空间概率特性的敏感性 .结果表明方差折减系数对于自相关函数的选取不敏感 ,固结系数的相关距离对固结度的敏感性很弱 .     

CPTU确定饱和土体水平渗透系数的改进方法

目前采用的球面流或半球面流模型所预测的饱和土体渗透系数普遍低于实测值,为提高孔压静力触探(CPTU)测试技术确定饱和土体水平渗透系数的准确性,针对初始超孔隙水压力的分布形式、孔压过滤环的位置和渗流模型3个主要问题,在回顾前人方法基础上,提出一种基于CPTU确定饱和土体水平渗透系数kh的改进方法.根据已有研究成果,将锥肩附近初始超孔隙水压力视为负指数型衰减分布,结合圆柱面径向渗流模型,推导出饱和土体水平渗透系数的计算公式,应用算例验证了本文方法的合理性,再结合上海某地的实测数据,将本文方法与已有方法进行对比分析,研究结果显示:本文方法计算的渗透系数大于已有方法,更接近室内渗透试验的结果;CPTU测试技术可用于连续且快速地计算饱和土体水平渗透系数.     

连续排水边界下非线性饱和土体一维热固结解析解

为探究受温度影响的非线性饱和土体的一维固结特性,基于孔隙比变化是由有效应力和温度引起的假设,根据热平衡方程和连续性方程建立考虑热效应的一维非线性固结方程。采用分离变量法及Laplace变换获得连续排水边界下考虑土体非线性的一维热固结问题的解析解,通过与现有两种解析解对比,验证此解答的正确性。基于所得解答,详细讨论热扩散系数与固结系数比值、温度增量、界面参数及非线性参数对土体固结特性的影响。结果表明：温度增量越大或界面参数越大时,土体的固结速率越快;按沉降定义的固结速率随非线性参数的增大而增大,而按孔压定义的固结速率随非线性参数的增大而减小;热扩散系数与固结系数的比值较大时,前期热固结速率明显快于不考虑温度作用的固结速率,采用热加固法处理地基时,有必要先测定热扩散系数和固结系数,以确定是否适合采用热加固法。     

考虑非线性流变的一维修正UH模型

考虑到饱和黏性土流变的非线性特点,假定次固结系数是时间对数的双曲线函数,提出一种修正的次固结计算式,并基于这种思想修正统一硬化(UH)本构模型. 为验证修正UH本构模型的有效性,以河南某地重塑黏性土为例,进行一维单面排水流变固结试验. 结果表明,在按Cassagrande方法确定的主固结完成时,土样中仍有一定的孔隙水压力有待消散. 应用修正UH本构模型对不同荷载等级下试验结果进行的模拟表明,该模型能够较好地拟合试验结果. 最后,为进一步验证修正UH模型的适用性,又对文献中的一些固结试验结果进行模拟.     

基于粒子图像测速的高含水率软土真空预压试验

为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术（PIV）,开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板（PVDs）周围土体位移场的变化. 结果表明：排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着真空预压的进行,产生水平位移的范围不断扩大;排水板近处的土体以水平位移为主,主要发生径向固结,距排水板远处土体以竖向位移为主,主要发生竖向固结,并因此形成了排水板处土体凸起而远处下沉的“土桩”现象. 结合孔隙水压力值监测结果,认为土体中不同区域的径向固结存在差异,距离排水板近处的土体排水固结更快. 另外,对于距离排水板15 cm范围内的土体,通过径向位移计算得到的固结度大于通过孔隙水压力值计算得到的固结度.     

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。     

双层地基一维固结的空间概率特性

采用以变形定义的双层地基一维固结的计算模式,将竖向固结系数作为不确定性变量,当其服从Gamma分布时,推导了双层地基一维固结的平均固结度均值和方差的计算公式.针对竖向固结系数的不同变异系数,考虑其自相关性对固结的影响.结果表明,固结系数的自相关性对平均固结度的影响程度,随着自相关距离的增大而减小.