基于Gompertz成长曲线的真空预压软土沉降规律分析

对真空预压软土沉降变化规律进行分析,发现其与社会经济预测中的Gompertz成长曲线变化规律相似。引入Gompertz成长曲线模型,采用3段估计法求解模型参数;同时,结合具体工程实例,对真空预压软土的表面累计沉降数据进行拟合和分析,并与双曲线模型和指数曲线模型进行比较。研究结果表明,Gompertz成长曲线模型拟合曲线与实测曲线吻合良好,采用该模型进行真空预压软土沉降变化规律分析是可行的,并可根据所反映出的沉降发展变化趋势,作出沉降预测,计算工后沉降及确定卸荷时间。与双曲线模型和指数曲线模型比较,Gompertz成长曲线模型适应性较好,趋势预测准确性高。最后指出应用Gompertz成长曲线模型进行分析时应注意抽真空的连续性、实测时间序列数据能等分成3组及保证实测沉降数据已进入弹塑性阶段等问题。     

长江口软土的次固结特性试验研究及应用

对长江口淤泥质软土进行一系列固结实验,研究了荷载、超固结比、土性指标等对软土次固结系数的影响,得出了该区域软土的次固结特性及不同土层的次固结系数。试验结果表明:次固结系数与荷载有关,且随着荷载的增大先增大后减小,最后趋于平稳;次固结系数与最大固结压力有关,且随着超固结比的增大而减小;次固结系数与压缩指数的比值近似为常数0.031;次固结系数与初始孔隙比及初始含水率呈线性关系。提出了一种考虑主次固结同时发生的沉降计算方法,并通过所得次固结系数对横沙围堤进行了沉降预测,与现场监测吻合较好。所提出的计算方法更符合工程实际需要,具有很好的实用价值。试验所得的相关参数及结论对研究长江口软土特性及后期工程的沉降预测具有一定参考意义。     

基于指数法的分级填筑路堤沉降预测方法研究

在传统指数曲线拟合法基础上,提出一种软土地基上路堤分级施工情况下沉降预测新模型。该模型考虑了土体变形的非线性和固结性质随荷载的变化,将沉降拟合方程中的待定参数在两个不同荷载级中分别确定:利用有较长预压期的前一级实测沉降确定与土的固结性质有关的参数,其它参数则由需预测沉降荷载级中较短预压期内实测沉降确定。工程实例表明,本文模型预测的沉降与实测值有很好的一致性,可实现沉降的及早预测。     

塑料排水板堆载预压软土地基实测沉降分析

由于工后沉降对软土地基影响较大,为此正确估算沉降量意义重大。总结目前适用于软土地基的沉降预测方法,结合工程实践,对沉降预测方法进行验算,以比选出适用于宁波地区的沉降预测方法。研究表明,对于宁波地区的软土地基,三点修正指数曲线法具有很好的适用性,沉降预测效果较好。     

土工格栅处理软土路基沉降量的BP神经网络预测

目前,土工格栅处理软土路基沉降量的预测多采用指数曲线和双曲线延伸法,其结果不够理想,采用BP神经网络逼近非线性插值方法构建等时距时间序列数据,同时建立相应的时间响应函数,预测其沉降量.计算实例表明,BP神经网络模型沉降预测结果比较准确,其最终沉降预测结果具有一定的工程应用价值.     

基于e–p曲线的软土地基非线性沉降的实用计算方法

软土地基侧向变形引起的沉降不可忽略。目前中国地基规范对软土地基的沉降主要是采用侧限压缩试验曲线进行一维压缩沉降计算,然后对该计算结果乘以一个经验修正系数来反映软土侧向变形等所产生的沉降,经验系数为1.1~1.7,变化大,缺乏量化取用方法。因此,侧向变形引起的沉降尚缺乏有效可靠的实用计算方法。基于e–p曲线和Duncan-Chang本构模型的概念提出了用e–p曲线求取软土的非线性切线模量Et的方法,然后把地基的沉降分解为有侧限的压缩沉降和侧向变形产生的沉降两部分。有侧限的压缩沉降采用传统的e–p曲线分层总和法计算,侧向变形的沉降用非线性切线模量Et进行分层总和法求得。模型简单、参数易获得,由此而建立了一个较简便实用的软土地基非线性沉降计算方法。并通过一个工程案例与实测结果、规范方法计算结果和有限元数值分析结果进行比较,说明方法的可行性。     

城市垃圾填埋场主压缩沉降的试验分析

为了研究城市垃圾填埋场主压缩沉降对总沉降的影响,并对主压缩沉降作出准确的预测,通过对垃圾试样的压缩试验及理论分析,采用最小二乘法对试验数据的拟合曲线进行优化,建立了城市垃圾填埋场主压缩沉降的计算模型,该模型避免了主修正压缩指数难以确定的问题。结果表明:垃圾试样在整个压缩过程中的修正主压缩指数并非常数,修正主压缩指数与垃圾试样的初始干密度有关;利用垃圾试样初始干密度建立起来的主压缩沉降的计算模型对实际主压缩沉降进行预测,得到了较为满意的结果。     

软土地基长期变形效果及预测方法

结合成都天府国际机场工程,在工程监测资料的基础上用次固结沉降预测模型、曲线拟合法以及PLAXIS数值计算法对机场软土地基的工后沉降进行预测。结果表明,次固结的双曲线模型与机场数据拟合度较低,变化稳定的监测数据越多,预测值越精确。双曲线法拟合结果与实际监测数据很吻合,差值在0.7～10.2 mm,可预测机场的工后30年沉降量。利用PLAXIS数值软件对机场软土地基进行二维数值计算,计算结果与监测曲线进行拟合,拟合后误差在±20 mm,误差占比为0.38%～4.34%。次固结沉降预测模型中改进的Buisuman模型计算值和PLAXIS数值计算值普遍要比曲线拟合法计算值更精确。     

深圳软土变形特性与工后沉降

根据软基处理工程实测资料研究深圳软土的固结变形特性 ,给出了深圳粘土卸载后的次固结系数的计算式。结合一系列次固结试验提出了卸除超载后软基在永久荷载下的工后沉降的分析方法。结果表明 ,对于深圳软土 ,室内试验得到的固结系数和压缩指数与实测推算的相关指标是相近的。超载预压通过减小次固结系数和推迟次固结发生时间来减少一定时间内软基的次固结沉降     

软土地区多层住宅长期沉降特性的预测模型

根据上海软土地区多层住宅的长期沉降观测资料，对三种类型的软土地基的沉降曲线分别进行回归分析，经对比可知双曲线模型在拟合曲线和预测沉降发展规律方面均优于指数模型，确定拟合数据的起始点是提高精度的关键。     

黄土非线性应力–应变新模型及对比研究

目前,黄土的应力应变曲线只能根据其形态类型选择不同的数学模式来描述,为实现描述应力应变数学模式的统一,提出了一种新的非线性模型,并给出了各参数的确定方法。通过应用新模型与现行主要的非线性模型(邓肯–张双曲线模型、指数模型、驼峰曲线模型),同时对结构性黄土常规三轴试验所得的各种类型的应力应变曲线进行模拟,并经与实测应力应变数据点对比研究表明:新模型表达式比驼峰曲线描述软化型应力应变曲线的精度高;同样新模型比邓肯–张双曲线模型、指数模型描述硬化型应力应变曲线的精度也高,说明此非线性新模型既可描述应变强硬化型也可描述应变弱硬化型应力应变曲线;既可描述应变强软化型也可描述应变弱软化型应力应变曲线。通过新模型对经典实例应力应变曲线的描述,进一步说明新模型具有良好的适应性。新模型为形态各异的应力应变曲线提供了一个统一的数学模型。     

岩土体复合幂–指数非线性模型

以往岩土体的应力–应变曲线只能根据其形态类型采用不同的数学模式来描述,且针对相应体变曲线的描述研究较少。为实现描述形态各异的应力–应变曲线及体变曲线数学模式的统一,通过分析幂函数与指数函数,提出了一个新的非线性模型——复合幂–指数模型(简称CPE模型),并给出了模型参数的确定方法。以结构性黄土为例,通过对不同含水量、不同围压常规三轴试验得到的应力–应变曲线及体变曲线进行CPE模式拟合,并分析各参数的变化规律,得到了非饱和原状黄土考虑含水量的应变软化型、考虑围压的应变硬化型应力–应变曲线CPE模型,及考虑围压的剪缩型体变曲线CPE模型,并将其计算曲线与实测曲线进行了对比,研究表明:CPE模型可描述各种型式的应力–应变曲线及不同形态的体变曲线,具有广泛的适用性和准确性,为形态各异的应力–应变曲线及体变曲线提供了一个统一的数学模型。     

泰勒展开式修正指数曲线法在路基沉降预测中的应用分析

为了能适应高速铁路路基沉降量级小,实测数据相对起伏波动较大的特点,得到路基沉降预测的更好的曲线拟合方法。论文运用泰勒展开式对常规指数曲线法进行改进,结合高速铁路路基断面观测数据进行计算,得到泰勒展开式修正指数曲线法模型。分析了泰勒展开式修正指数曲线法预测路基沉降的适用性。结果表明,泰勒展开式修正指数曲线法由于避免了对数的运算,能用于预测高速铁路路基沉降。运用泰勒展开式修正指数曲线法预测沉降时,拟合预报曲线与实测曲线吻合度较高,相关系数高,沉降比满足要求,误差平方和小,具有一定的工程应用价值。     

铁路路基沉降监测系统及沉降预测

采用水平测斜技术和激光测距技术相结合的方法,对铁路路基沉降进行了监测,并运用灰色理论建立基于该监测系统的GM(1,1)模型,同时与双曲线法、指数曲线法进行了对比,结果表明该模型具有较高的预测精度。     

基于改进指–幂混合函数模型的锚杆承载力预测方法研究

针对不能准确地区分弹性与弹塑性阶段数据,以及难以测量较多破坏阶段数据的实际情况,一个受破坏阶段和弹性阶段数据影响较小、模拟锚杆荷载P–位移S曲线效果较好、预测锚杆极限承载力破坏值准确度较高的模型是非常重要的。分析双曲线、指数和幂函数3种模型,对3种模型的结构共性进行总结,提出一种可以用来模拟锚杆P-S曲线的通用函数模型框架,并从实际的锚杆P-S曲线的特点出发,构建基于通用函数模型框架的锚杆P-S曲线的数学函数模型。针对指数函数模型精度差的缺点,使用函数模型框架对指数函数模型进行改进,改进后的模型精度得到很大提高;分析调整双曲线和修正双曲线模型,使用通用函数模型框架构建一种由改进指数和幂函数组和而成的混合函数模型。通过实际的工程案例验证,改进指–幂混合函数模型不仅是模拟锚杆P-S曲线精度较高的模型,而且是预测锚杆极限承载力破坏值误差较小的模型,受弹性阶段和破坏阶段数据影响较小。     

自平衡试桩荷载-沉降曲线的解析算法

自平衡试桩是一种新的静荷载试桩方法。采用荷载传递法,根据桩侧土的塑性发展规律,推导得到自平衡试桩荷载–曲线的完整解析解,其中桩侧土采用双折线模型、桩端土采用三折线模型。讨论传递函数模型参数的确定方法。通过工程实例验证了解析解的合理性,反映出解析解能较好地描述自平衡试桩的荷载–沉降特性。     

非饱和土的土水特征曲线研究

本文分析了影响土水特征曲线的几个重要因素 ,在此基础上进行了大量的对比试验。通过试验 ,对土水特征曲线有了进一步的认识 ,并为土水特征曲线在工程中合理应用提出一些建议。最后 ,给出了一个适合于击实土的土水特征曲线的拟合模型 ,该模型具有简单、实用的特点     

考虑侧向变形的软土地基非线性沉降计算的简化法

软土地基侧向变形占总沉降的比例大,通常的计算方法采用有侧限的一维压缩状态下的压缩模量应用于分层总和法来计算,这样的方法不能反应侧向变形对总沉降的影响,而规范方法则在该方法计算结果的基础上乘以1.1~1.7的经验系数,以修正计算误差。但经验系数的选取具有较大的人为性。为此,在广义胡克定律的基础上推导出可考虑侧向变形的计算方法,把软土地基沉降分为有侧限的压缩沉降S_c和侧向变形产生的沉降S_d两部分,前者采用传统的e–p曲线分层总和法计算,后者采用基于e–p曲线和邓肯–张(Duncan–Chang)本构模型的概念求取非线性割线模量E_p应用于分层总和法计算,这样就可以由e–p曲线进行考虑软土侧向变形的非线性沉降计算。另外,鉴于工程中初始孔隙比e_0和压缩模量Es1-2(压力为100 kPa和200 kPa对应的压缩模量)是常用的参数,相对稳定且可较好反映软土的特性,建立了由e_0和E_(s1-2)求e–p曲线和e–lgp曲线的方法,从而可以求出不同应力水平下的压缩模量Esi,由Esi进行S_c和S_d的计算,实现可由初始孔隙比e_0和压缩模量E_(s1-2)进行考虑软土侧向变形的非线性沉降计算,为工程计算带来极大的方便。最后通过案例说明方法的可行性。     

土体强度对土钉墙设计参数及经济性影响分析

针对目前土钉墙设计参数进行优化设计只是在给定土体强度下进行的,且其优化算法仍有些缺陷,而在不同粘聚力c、内摩擦角φ下,研究分析土钉墙参数选取及经济性也具有重要的理论和实际意义。从不同土体强度出发,以单位墙长土钉墙工程造价为目标函数,按规范要求设置约束条件,建立了不同土体强度对土钉墙设计参数及经济性影响的计算模型,并应用嵌套的改进的遗传算法求解,得到土体强度与土钉墙设计参数、土体强度与土钉墙经济性的关系曲线,并对其计算结果进行分析。所得结论可为土钉墙参数设计选取及经济性分析提供理论支持。