基于Hansbo渗流的理想砂井地基固结分析

室内试验和现场观测表明,许多饱和黏性土中的渗流在小水力梯度时不能用 Darcy 定律描述,这应该是导致基于 Darcy 渗流的传统砂井固结理论有时不能很好地解释某些砂井地基固结特性的原因。引入同时考虑低速渗流幂函数曲线段和较高速渗流直线段的Hansbo渗流方程描述非Darcy渗流,在自由竖向应变假定下修正了Barron的理想砂井地基固结方程,并给出了有限差分法数值求解格式。据此探讨了Hansbo渗流参数、地基厚度等对砂井地基固结进程的影响。计算结果表明:和Darcy渗流相比,Hansbo渗流延缓了砂井地基内的孔压消散速度,导致固结速度变慢,并且径向排水对孔压消散的作用会更显著。如将Hansbo渗流方程简化为幂函数形式,则往往会高估砂井地基的固结程度,特别是在固结的初期。最后对比了自由竖向应变假定和等竖向应变假定对计算结果的影响。     

未打穿砂井地基固结理论计算分析

利用平均固结度普遍解,将未打穿砂井地基转化为等效双层地基,给出其一维固结的解析解,求出未打穿砂井地基的平均固结度。根据所给出解、现有解和有限单元法,编制程序,绘制了贯入比ρw值对固结影响曲线图,对各种求解未打穿砂井地基平均固结度的方法展开评估。研究表明,所给出解能较好地反映不同排水条件下未打穿砂井地基中总平均固结度–竖向固结时间因子(U-Tv)曲线变化情况,适合于工程应用。     

刚性桩复合地基渗流固结性能分析

基于饱和砂井渗流固结理论,推导了综合考虑褥垫层、桩、土模量的刚性桩复合地基渗流固结解析解。在ABAQUS中使用Modified Cam-clay模型和孔压单元模拟桩间土体,建立单桩复合地基有限元分析模型。计算结果与某高层结构刚性桩复合地基静载试验吻合较好,验证分析模型的有效性。使用该分析模型,研究褥垫层厚度、模量,桩长对刚性桩复合地基受力及固结变形的影响。结果表明：刚性桩复合地基固结速度远大于天然地基,固结速度随褥垫层模量增大而增大,随井径比减小而增大;结构施工过程中,地基固结沉降已基本完成;褥垫层模量的增大可减小刚性桩复合地基固结沉降,但褥垫层厚度及排水土层厚度的增加都会加大固结沉降。     

考虑井阻随时间变化下砂井地基的非线性固结解

针对砂井地基固结过程中砂井的渗透系数会逐渐降低这一特性,通过引入e-lgσ1和e-Igk对数模型来描述土体的非线性固结特性,同时考虑井阻随时间变化和涂抹区径向渗透系数变化等因素,推导砂井地基非线性固结的控制方程,并采用分离变量法求得该方程的固结解.通过退化研究并与己有的解析解进行对比分析,对该解答的正确性进行验证.基于...     

双层砂井地基固结度概率分析

结合疏竣工程吹填淤泥做为一种低成本、无污染、双效益的填海造陆方法,已在沿海地区得到广泛应用,随之对吹填淤泥和下卧原海相淤泥组成的双层地基处理问题也成为岩土工程界关注的热点。针对此种双层地基模式的砂井地基固结度计算,采用概率统计理论,分析了土工参数不确定性及土体自相关距离对双层砂井地基固结度的影响,推导了当径向固结系数为 伽玛 分布时平均固结度的特征值计算公式,并以深圳某吹淤造陆工程为例采用蒙特卡罗法对双层砂井地基平均固结度进行了概率分析,指出按确定性方法计算达到目标固结度所需的预压时间,并不能满足工程要求,用概率方法预测更为合理。     

砂井-钉形搅拌桩组合型复合地基固结分析

建立了砂井为中心、砂井影响区边界上零星分布的钉形搅拌(TDM)桩简化为等面积桩环的轴对称固结模型。基于此轴对称固结模型,推导出瞬时荷载下砂井-TDM桩组合型复合地基的固结控制方程并给出相应的定解条件。用分离变量法求解固结方程,获得砂井、砂井周围土体和加固区的平均超静孔隙水压力,进而得到复合地基整体平均固结度。通过与三维有限元固结度计算结果的比较验证了解析解的正确性。利用固结解析解进行参数分析,研究了砂井-TDM桩复合地基的固结特性。结果表明：砂井-TDM桩复合地基的固结速率远大于TDM桩复合地基,它随整个TDM桩的压缩模量、扩大头高度、扩大头以下小直径搅拌桩的压缩模量和直径的增加而增大,扩大头直径的变化对复合地基固结速率的影响较小。     

砂井地基的大变形固结

基于一维大变形固结理论,考虑饱和黏土的压缩性和渗透性的非线性变化,取消了小应变的限制条件,在流动柱体坐标系下,推导建立了以孔隙比为变量的砂井地基大变形固结控制方程。采用交替隐式差分法编程求解了砂井地基大变形固结方程,通过工程实例分析,验证了控制方程及差分求解程序JEFD02的合理性和适用性。本文将大变形固结理论引入砂井处理超软地基的固结计算,对该类地基的固结预测估算方法进行了一次有意义的探索。     

井阻随深度和时间变化的竖井地基固结解析解

基于Deng 等关于井阻随深度线性增大和随时间指数增大的假设, 推导了这一假设条件下满足等应变径向固结基本方程及一切求解条件的竖井地基固结解析解。通过与现有常井阻固结解析解对比, 验证了本文解的正确性。利用本文解析解, 计算对比了不同井阻变化率（即参数A₂ 和A₃值）的平均孔压和平均固结度, 分析了不同时间因子、深度条件下, 井阻随深度和时间的变化对竖井地基固结特性的影响。结果表明：井阻随深度和时间增大将使竖井地基固结速率减小, 甚至使竖井加速地基固结的能力逐渐消失。     

双层砂井地基固结度的概率分析

采用概率统计理论,分析了土工参数不确定性及土体自相关距离对双层砂井地基固结度的影响,推导了当径向固结系数为伽玛分布时平均固结度的特征值计算公式,并以深圳某工程为例采用蒙特卡罗法对双层砂井地基平均固结度进行了概率分析,指出按确定性方法计算达到目标固结度所需的预压时间,并不能满足工程要求,用概率方法预测更为合理。     

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。     

动力排水固结法在广州软土地基处理中的应用

通过分析广州软土地基的特点和地基综合处理的要求,结合现场动力排水固结试验和效果比较,探讨动力排水固结法处理软土-松砂双层软弱地基的原理,研究动力排水固结法在处理软土-松砂双层软弱地基时设计施工参数的选取要求。研究表明正确选择动力排水固结法的设计施工参数,可有效加固软土和其下的松砂。     

变荷载作用下CCSG桩复合地基固结分析

针对CCSG桩复合地基这种新型地基处理技术,研究了其在工程实际中常遇到的情况,即考虑土体水平渗透系数变化以及荷载逐渐施加的固结问题,建立了相应的数学模型,推导得到了固结一般解,并具体给出了单级等速加载情况下的特解,且荷载瞬时施加情况下的复合地基解析解为本文解的特例。通过计算分析得到加荷时间等参数对固结过程的影响曲线。结果表明:加载历时越长,强涂抹区范围越大,固结速度越慢。最后将实测数据反算,获得其固结度变化曲线,该曲线与本文理论获得的固结度变化曲线走势相似,可以验证本文解析解的正确性。     

沉管砂桩与强夯法联合加固吹填土地基试验研究

结合沉管砂桩与强夯法联合加固吹填土地基的现场试验,研究强夯过程中夯坑沉降量的变化过程、地层孔隙水压力的增长和消散规律及其空间分布特征.结果表明,随强夯遍数的增加,夯坑沉降量呈现明显的减小的趋势;强夯荷载作用下,地层中孔隙水压力的上升是十分明显的,且随离开强夯点水平距离的增大,最大孔隙水压力出现的深度有所下移.利用上述方...     

施工荷载下理想砂井地基弹黏塑性固结分析

为深入研究饱和黏土流变特性及施工荷载对理想砂井地基固结性状的影响,在Barron理想砂井固结理论基本假定的基础上,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土的弹黏塑性变形,同时将施工荷载简化为线性加载,重新推导了理想砂井固结方程,并给出了固结方程的隐式差分格式。通过与文献中变荷载下砂井地基非线性固结方程解析解的对比,验证了研究方法的有效性。探讨了施工荷载和UH模型参数等对砂井地基固结进程的影响。结果表明:施工阶段砂井地基内出现的孔压升高现象不仅是施工荷载随时间增加造成的,黏土的黏滞性也是原因之一; 延长工期和增大UH模型参数均会使砂井地基孔隙水压力的整体消散时间延长,从而减小其固结速率; 当工期较长时,按瞬时加载情况计算砂井地基的固结进程将会产生较大误差,而忽略土体的黏滞性将会高估砂井地基的固结速率。     

基于Forchheimer渗流的土石混合体单向固结模型研究

土石混合体回填土的渗流属于非达西渗流,不符合Terzaghi固结理论的前提。因此,土石混合体回填土的固结沉降问题难以依靠Terzaghi固结理论解决。经验证Forchheimer 渗流模型符合土石混合体的渗流特性,基于Forchheimer 渗流模型并加以理论推导,建立了欠固结饱和土石混合体回填土线性单向固结模型。利用MATLAB软件编制有限差分计算程序,将有限差分解与达西解析解以及固结压缩试验结果进行对比,验证有限差分解的有效性。结果表明:基于Forchheimer渗流模型推导得到的线性单向固结模型能够较好地预测分析土石混合体的固结沉降,对西南地区欠固结土石混合体回填土固结沉降问题具有理论指导意义。     

软弱地基基坑降排水施工

河南省沙河某节制闸工程基坑降水所采用的基坑明排水与深井降水、轻型井点降水联合方案,在工程中得到了成功的应用,对工程的提前完成、施工造价节约起到了关键性作用,同时,为水利工程软弱地基基坑降水施工的合理、经济、可行提供了一条切实可行的新思路、新方法和技术措施。     

强夯法在沿海砂土地基处理中的应用

阐述了强夯法在沿海砂土地基处理中的应用,具体分析了强夯法施工过程参数,有效地解决了强夯在施工过程中遇到的夯坑出水、对周围建筑物影响大等实际问题。     

排水砂井在某高等级公路软基处理中的应用效果分析

本文全面介绍了华南地区某高等级公路采用排水砂井堆载预压法加固软基的实际效果,现场应力应变测试资料分析表明:施工期至预压期地基平均固结度达80 %强;土体抗剪强度由天然地基的12 2kPa提高到加固后的2 4 0kPa ,加固后的土体强度增长近一倍;预估经加固处理后的路基工后沉降在30cm内,能满足一般高等级公路工后沉降量的要求。本文的监测成果对类似工程具有借鉴意义。     

基坑渗流的数值模拟与分析

根据渗流场与温度场具有相同控制方程的特点,本文用ANSYS软件的温度场模拟基坑工程的渗流场,用有限元方法对基坑开挖不同工况下的渗流场进行数值模拟计算。分析了地下防渗墙嵌固深度对基坑渗流量和渗透力的影响,用渗流量和渗透力随基坑开挖深度的变化情况,讨论了基坑工程的渗流特性和抗渗透稳定性。     

考虑渗流作用对紧邻基坑施工影响的数值分析

利用ABAQUS有限元软件,分析相邻基坑在考虑渗流作用时开挖的相互作用及对周边环境的影响,并结合广州地铁三号线与六号线换乘站天河客运站地铁工程,建立平面模型进行系统分析,通过对比分析有无渗流作用时相邻基坑开挖的围护结构内力、变形及周边土体沉降,论证了考虑渗流对相邻基坑开挖分析的重要性。