冲填土卸荷回弹变形离心模型试验研究

 针对冲填土地区的卸荷变形问题，运用离心模型试验，对冲填土的卸荷变形进行分析研究。试验结果表明：冲填土的平均回弹量与加载大小呈线性关系，与加载时间呈双曲线关系；冲填土的卸荷回弹存在临界卸荷比，临界卸荷比分别为0.4和0.9。当卸荷比小于0.4时，孔隙比的变化量很小，随着卸荷比的增加，孔隙比变化增大；当卸荷比增加到0.6时，孔隙比呈线性增加；当卸荷比增加到0.9以后，孔隙比几乎不再增加。对试验数据进行分析，获得回弹孔隙比与卸荷比的关系式，利用该式可对卸荷过程中回弹变形进行预测。     

吹填土次固结特性试验研究分析

对滨海地区真空预压处理后和未处理吹填土进行一系列一维压缩次固结试验研究,获得应变、孔隙比与时间的关系,对比分析其次固结特性,为今后解决围海造陆工后沉降问题提供试验依据。结果表明:吹填土的次固结变形与土样高度及排水条件有关。双面排水条件下土中弱结合水容易排出,最终变形高于单面排水;加高后6cm试样最终变形明显低于2cm试样,相同排水条件下二者相差2.2倍;经过真空预压加固处理的土体结构性受到破坏,排水过程结束后土体直接进入次固结阶段,其次固结变形量低于未经处理吹填土。     

不同水化学环境条件下吹填土的自重固结特性

为了研究不同水化学环境对吹填土的自重沉降的影响,采用室内量筒试验测量不同水化学环境下吹填土的沉降量和沉降速率,并利用滴定试验测定沉降结束后上清液离子含量的变化,探究不同水化学环境对吹填土自重固结的影响规律及微观机制。研究结果表明:碱性(pH=10)环境和酸性(pH=2)环境均能在固结沉降前期有效提高吹填土的沉降速率,然而最终沉降量会随着pH值的增大而逐渐减小;随着Ca~(2+)含量的增加,在酸性和中性环境下,吹填土的沉降量和沉降速率逐渐增大;在碱性环境下,吹填土的沉降量和沉降速率呈现出先增加后降低并趋于稳定的变化趋势。研究结果对于实现吹填土的快速沉降处理具有指导意义。     

碾压土石坝沉降计算的改进分层总和法

<正>一、概述分层总和法常用于估算填土自重及其他外荷载作用下坝体及坝基可压缩层的总沉降量及固结的时间过程,以确定竣工时坝顶应预留的超高,并计算坝体各部位不均匀沉降量以初步判断发生裂缝的可能性。但在计算中关于填土固结度的考虑,不论我国还是美、苏,都是以排水固结理论为基础的。然而实际上土石坝可压缩层并不都是处于排水固结状态中。一般地说,施工期土石坝处于非饱和状态,自重荷载作用下以排气压缩为主,其压缩变形特性不同于饱和土;蓄水期随着库水位抬高,坝体内逐步形成稳定渗流,饱和区逐步扩大,土体产生湿化,强度降低,压缩性有所增大。而浸润线以上部份填土则仍处于非饱和状态。运用期     

基于分层总和法和数值模拟对某沉降地基的综合计算及预测

基于分层总和法和Flac3D数值模拟软件对哈尔滨某填土地基沉降变形问题进行分析,对该地基的沉降变形进行了对比计算。通过对厂区布置控制剖面,进一步分析了不同阶段的沉降时空规律。结果表明,厂区沉降分布主要受地下水深度和填土厚度影响,由西向东产生不均匀沉降,最终沉降威胁最大位置位于东北处,最大沉降达到70～80cm,厂区目前已固结60%,预计于2027年固结度达到90%。     

高等级公路软土地基固结变形的研究

本文利用最小二乘加权残值法和比奥因结理论分析了高等级公路软土地基的固结变形，推导了包括设计参数地基参数在内的不同时间下的沉降、孔压和固结度的计算公式；另外。本文还根据沉降速率和侧向速率，工后沉降标准分别对填土速率和预压期进行了研究。     

高填粉土地基沉降稳定趋势的检测与判定

通过合理选择高应力水平下土的固结系数CV作为土工检测指标,计算得到的固结度值可较方便地判断高填土的固结变形程度,并由此推定高填土最终沉降稳定的时间.实际工程应用表明,由该方法推定的沉降稳定时间与实际稳定时间较一致,其精度主要由固结系数的试验应力与实际土体中应力的误差所控制.     

吹填软土一维大变形自重固结的有限差分数值解

吹填软土发生自重固结的物理本质在于超孔隙水压力的消散与有效应力的增长,以往有关土体大变形自重固结问题的求解方法多基于Gibson大变形固结理论,未从物理本质上反映土体的固结过程。文章基于Gibson大变形固结理论的有关假定,推导建立以超孔隙水压力为变量的一维大变形自重固结控制方程,该方程的形式简单,系数的物理意义明确。结合吹填软土自重固结的边界条件及初始条件,采用修正隐式差分格式的有限差分法求解得到方程的有限差分数值解,该数值解能够求解任意e-σ′和e-k函数关系下吹填软土的自重固结过程。通过与Lee和Sills求得的解析解及SWC模型解对比,从超孔隙水压力、孔隙比及沉降3个方面对数值解的正确性进行验证。利用文章所提方法分析初始厚度、初始孔隙比及土粒比重对自重固结性状的影响。分析表明,土体自重固结过程中的沉降固结度始终大于孔压固结度,初始厚度对孔压固结度的影响更大,初始孔隙比及土粒比重对沉降固结度的影响更大。     

气囊增压联合堆载加固冲填土地基模型试验研究

基于模型试验对冲填土地基在内部竖向气囊施加的侧向压力联合上部堆载的作用下产生的沉降固结进行分析研究。研究结果显示:气囊的侧向力对提高土体的固结度有明显的作用,在总固结时间为180h时,气囊增压联合堆载实验的固结度达到82.75%,高于堆载实验的75.31%,同时土体的工程性质有更为明显的提升。气囊侧向压力引起的附加应力增量沿竖向分布均匀,同时每次加压引起的孔压和土压的增量随土体固结度的提高而降低。通过对地基变形场的分析得出,侧向压力使土体产生的侧向变形有限,地基变形仍以沉降为主,并且受装置变形和排水距离的影响,地基内部存在较大的不均匀性。模型试验的结果为该方法在实际工程中的方案设计提供依据。     

应用离心模型试验研究软基变形性状

本文通过一组离心模型试验，比较系统地研究了高填土路堤下软土地基在采用砂井排水固结或采用土工织物加筋垫层等不同方法处置后的变形性状，所得之试验成果既有针对性，又具有普遍性，对软土路基的设计与施工有一定的指导意义。     

青岛滨海公路吹填地基的固结特性分析

以青岛滨海公路试验段海相吹填软土地基的特点,分析了其固结特性.采用考虑荷载逐渐增加的固结理论,结合吹填土的应力和边界条件.探讨了吹填土的固结规律和孔隙水压力消散的计算方法,并分析了吹填土不同施工时间的沉降过程曲线,得出有益的结论,为青岛滨海公路进一步选择软基处理方案提供了参考.     

自重和真空负压下吹填淤泥固结性状分析

利用吹填淤泥造地能够解决建设用地紧缺及吹填淤泥对环境污染等问题。联合IFCO BAT系统和TDR系统,设计大型模型试验对吹填土在自重及真空负压下固结特性进行研究。试验得到吹填淤泥在固结过程中孔隙比、渗透系数、孔隙水压力和土面沉降的变化情况,并整理得到孔隙比和渗透系数随有效应力的变化关系,发现与Tiller(1984,1985)模型接近,同时得到了Tiller模型中各项参数。还在Gibson一维大变形固结理论和Tiller模型基础上建立了以有效应力为控制变量的吹填淤泥在自重和负压作用下的固结模型,并用差分法对其进行求解。讨论了孔隙水压力在固结过程中的变化情况和固结度随负压的变化情况。最后,采用所提出的固结模型对吹填淤泥模型槽试验进行了分析,理论计算结果与试验结果相近。     

天津市滨海新区吹填土工程处理现状及技术改进试验研究——吹填土水平辐射真空排水固结技术初探

本文在对天津滨海新区吹填土处理现状及存在问题分析基础上,针对吹填土的物理特性,应用水平辐射井排水原理,对吹填土地基处理技术进行了改进,提出了吹填土水平辐射真空排水固结技术,改变了吹填土排水固结路径和排水条件,由上排水改为下排水,实现了边吹填边进行吹填土的固结排水,大大缩短了工期;另外,改塑料排水板为波纹塑料排水管,提高了排水效果,而且排水井排水过程压力可有效控制;吹填土工程结束后,将排水系统进行回填密封处理,阻断竖向排水通道,从而减小了吹填土处理后的工后地面沉降量。该技术在应用试验中取得了较好的工程效果。     

不同固结度吹填地基中单桩摩阻力有限元分析

利用滨海新区某吹填场地,选取不同的初始固结度为变化条件,采用ABAQUS有限元计算软件对吹填地基中单桩侧摩阻力进行了计算分析,得出与固结度相关的桩侧摩阻力的变化规律,并重点探讨了由于土体固结沉降大于桩体沉降所引起的桩侧负摩阻力的变化,得出了中性点位置随初始固结度的变化规律,为今后实际工程提供了一定的参考。     

Effects of the Stiffness of Soft Clay Layer on Strong Motion Response

This paper shows the effects of the stiffness of an underlying soft clay layer on the strong motion response. Seismic behavior of Kobe’s artificial islands during the 1995 Hyogo-ken Nambu earthquake is studied by centrifuge shaking table test. During the earthquake, it is known that the liquefaction damage on artificial islands was different at each site. The authors consider that this is due to the stiffness of the clay layer underlying the reclaimed ground because of the degree of consolidation. The model grounds used for the centrifuge test were made with clay and fill material sampled from Kobe Port Island, and the clay material was consolidated at two different degrees of consolidation, which correspond to those of the Port Island array observation site and the south-western part of Rokko Island. First, from the viewpoint of the reproducibility of in-situ behavior, we compared the seismic response and the ground settlement obtained from centrifuge test with those of the observation data of Port Island. Next, we compared the seismic response of the test results of the different degree of consolidation. It is found that the difference of stiffness due to the degree of consolidation of the underlying clay layer significantly affects the seismic behavior of reclaimed ground. The large damage is not always come to being on the ground with soft clay layer.     

孔隙水应力在强夯法处理地基中的变化规律初析

介绍了强夯法在某造船基地大面积吹填土场地加固地基中的应用,对加固过程中土体的孔隙水应力进行现场监测,分析其变化规律;地基处理后的现场试验结果表明,强夯法处理该场地的吹填土取得了预期的加固效果。     

砂土液化后再固结体变规律表征与离心模型试验验证

针对一定相对密度的饱和砂土,首先开展单元体K₀固结试验和振动液化试验研究,发现饱和砂土液化后体变规律受再沉积和再固结两种机制制约：其中再沉积部分与所受振动历史密切相关,尤其是液化触发后的应变历史,土骨架累积剪应变比越大、再沉积体变越大;而再固结部分受先期固结历史和循环振动历史影响显著,再固结曲线会沿原有正常固结曲线趋势发展,其稳定段再压缩指数比相同条件下的正常固结曲线的压缩指数稍大。据此提出了考虑先期固结和振动历史的砂土液化后体变模型和简化算法,将再沉积和再固结两者统一表达成再固结体变,并建议了再固结压缩指数和假设起始应力的确定方法。进一步开展了水平场地地震液化离心机模型试验,监测模型固结和振动液化过程的沉降,从模型尺度进一步揭示砂土液化后体变规律,并初步验证了本文模型与简化算法的有效性。     

塑料排水板处理软土地基的离心模型试验研究

采用大型土工离心机对某海上机场工程近海软土地基上堤坝施工期及运行期进行了模拟。原型中采用塑料排水板固结法处理软土地基,模型中则根据固结过程相似的原理,换算成等效圆截面排水体,在模型制作中采用等效透水滤芯来模拟。试验中采用停机加载法模拟分级施工加载过程。根据激光位移传感器试验数据可以计算得出相应原型软土地基的沉降特性。利用试验得到的沉降曲线,采用"经验双曲线法"推算出了地基最终沉降,然后得出按沉降推算的分层地基平均固结度随时间的变化。对比沉降推算的运行5 a时软土地基固结度和理论计算结果,二者基本接近,表明文中塑料排水板的模拟方法用于离心模型试验是可行的。通过与理论计算结果比较,表明试验采用的塑料排水板模拟方法是可行的。