软黏土主次固结划分及其模型应用

现有蠕变模型计算值与实际变形量偏差较大,原因是没有合理的确定蠕变开始时刻,进而导致模型参数不符合要求。为了获得更可靠的蠕变模型,确定蠕变开始时刻,以珠海饱和软黏土为例,进行K0固结三轴排水蠕变试验,深入分析相关试验数据和主次固结理论后,发现主次固结曲线存在规律性拐点,且该点往后的变形以蠕变变形为主,同时提出一种新的方法确定该点。由试验数据可知应变与应力水平成幂函数关系、与时间成二次曲线关系,根据新方法获得的参数建立了严格意义上的蠕变模型。通过分析对比表明,该蠕变模型适合描述试验土样的蠕变特性,与试验数据吻合度高。更多还原     

饱和重塑软黏土的归一化压缩性状研究

天然沉积软黏土与重塑黏土的压缩性状往往有着根本性的区别，如何评价土结构性和外加荷载对天然沉积饱和软黏土压缩性状的影响，是软土地基处理工程中一个非常重要的研究课题。通过对大量饱和重塑软黏土进行室内固结试验研究，明确饱和重塑软黏土的压缩性状和主要影响因素，导入一个简单指标——比体积指数对各种重塑软黏土的固结压缩曲线进行归一化。饱和重塑软黏土的归一化压缩曲线可以作为评价土结构性和外加荷载对天然沉积饱和土压缩性状影响的参考基准体系。     

软土次固结变形特性的试验研究

对原状和重塑软土做了大量的分级加载室内一维次固结试验研究.结果表明,荷载对次固结变形特性有着较明显的影响,并对其关系进行了探讨;原状土和重塑土有着相似的次固结变形规律,在相同荷载作用下的重塑土的次固结系数比原状土的次固结系数小;对室内试验结果用最小二乘法拟合出次固结系数与压力之间的关系,得出其关系表达式,为实际地基的次固结变形的计算提供参考.     

淤泥质软黏土次固结特性试验研究

以郑州地区软黏土为例,通过试验分析了淤泥质软黏土次固结变形特性.结果表明:郑州地区淤泥质软土的次固结变形具有非线性特征;次固结系数与固结压力无关,次固结系数与压缩指数的比值基本上是一个常数;超载预压对淤泥质软土的次固结变形有显著影响,次固结系数的减小不仅与超固结比有关,而且与超载作用时间有关.     

交通荷载路径下超固结软黏土变形特性研究

长期交通荷载作用下软基道路往往产生过大沉降,超载预压地基处理是目前控制沉降的有效方法。经超载预压处理后,路基软土表现出明显的超固结特性。利用GDS空心圆柱扭剪系统模拟交通荷载应力路径,对不同超固结比软黏土进行不排水循环加载试验,研究超固结比对软黏土应变发展规律、应力-应变滞回曲线发展规律、回弹模量发展规律的影响。试验结果表明:超固结作用可以限制循环荷载作用下软黏土累积应变的发展;当荷载一定时,土体的超固结比越大,循环荷载作用下的累积应变值就越小,孔压和累积应变达到稳定所需要的循环次数就越少;当荷载一定时,超固结比越大,应力-应变滞回曲线随循环次数的变化越不明显;土体的回弹模量越大,弹性特征越明显。     

软土次固结变形特性试验研究

在侧限高压固结仪上，对3种软土进行了不同固结压力、不同加荷比下的一维固结试验，试验结果表明：保持加荷比为1进行加荷时，次固结系数随固结压力的增大呈先增大后减小的趋势。加荷比较小时，次固结系数较小。加荷比对主、次固结界限的划分有影响。次固结系数与压缩指数的比值，在减小加荷比加载时有所减小。在对试验数据进行分析的基础上，提出一个次固结系数与固结压力的函数关系，可由已知数据推求其他荷载下的次固结系数，并采用其他学者的试验结果对该函数关系进行了验证。试验结论对工程实际可起到一定的指导作用。     

软土次固结变形特性试验研究

在侧限高压固结仪上,对3种软土进行了不同固结压力、不同加荷比下的一维固结试验。试验结果表明：保持加荷比为1进行加荷时,次固结系数随固结压力的增大呈先增大后减小的趋势;加荷比定量,次固结系数较小;加荷比对主、次固结界限的划分有影响;次固结系数与压缩指数的比值,在减小加荷比加载时有所减小。在对试验数据进行分析的基础上,提出一个次固结系数与固结压力的函数关系,可由已知数据推求其他荷载下的次固结系数,并采用其他学者的试验结果对该函数关系进行了验证。     

软黏土地基一维固结的概率设计

将概率统计理论引入软黏土地基一维固结问题的分析中，提出了软黏土地基一维固结概率设计系数法。该方法用设计系数将软黏土地基一维固结概率设计与常规设计联系起来。竖向固结系数的设计值等于其标准值与设计系数的乘积，或者等于其均值与中心设计系数乘积。推导了竖向固结系数为对数正态分布和伽玛分布时设计系数的计算公式，并据此研究了设计系数的变化规律。中心设计系数是竖向固结系数变异系数的减函数，而是失效概率的增函数。研究了竖向固结系数标准值的计算方法。为便于工程查用，提供了设计系数图表。给出了软黏土地基一维固结概率设计的一般步骤，并用算例说明了该法在实际工程中的应用。     

粉质黏土次固结特性的试验研究

本文通过一维固结试验,研究了沿江地区粉质黏土的一维压缩固结特性。固结试验采用不同的分级加载路径,达到相同的最终加载量,从而得到相应的粉质黏土固结变形曲线。试验结果表明:(1)不同的分级加载会影响试样的固结变形,加载分级越多,试样的最终变形量会越小,然后从土的次生结构方面分析了其原因;(2)根据四级加载的固结曲线得出试样在分级加载时各级间的固结变形量会呈现出一定的变化规律;(3)重塑土和配制土的e-lgt曲线存在明显差异,配制土的主固结终点比重塑土难确定。最后,采用殷建华提出的非线性蠕变模型对两种重塑粉质黏土的固结曲线进行拟合,该模型较适合椒江地区的粉质黏土,进而确定了相应的模型参数值。     

软粘土渗透诱发固结机理及固结参数确定的研究

为解决渗透压力作用下软粘土的渗透诱发固结问题，建立了一维渗透诱发固结有限应变理论的数学模型，针对该模型所需参数，主要是高塑性粘土和其他细颗粒土的固结本构关系，即压缩性关系(e～σ′)和渗透性关系(e～k)，进行了渗透诱发固结试验和分析，通过试验得到软粘土的渗透系数与孔隙比，有效应力与孔隙比的关系表达式。     

一种修正的软土次固结计算公式

通过室内压缩试验研究了软土次固结系数与压力的关系,结果表明可以分别用幂函数和双曲线函数拟合超固结土和正常固结土的次固结系数-压力关系曲线。在试验研究的基础上,考虑压力大小影响和计算收敛特征,对常规次固结计算公式进行修正,提出了一种次固结计算修正公式。工程实例计算结果表明,修正公式能更好地反映软土的次固结特性,具有一定的工程应用价值。     

饱和软黏土固结变形的微结构效应

通过三轴压缩试验和微结构参数定量分析，研究了饱和软黏土在压力作用下的微结构参数变 化规律以及结构参数调整的差异性等问题，初步揭示了软土宏观变形的微结构控制机理，并 指出土的宏观变形在微观层次上主要表现在孔隙大小和形状的改变两个方面，其它一些结构 要素(如定向性、颗粒形状等)的变化对其变形量的影响并不大。     

动力排水固结法在软弱地基处理中的应用

应用动力排水固结法加固软土地基，分析该软土地基的分层沉降、深层沉降、侧向位移观测结果和加固效果可知，用该方法加固软土地基工期短、效果好．     

循环荷载作用下软粘土的累积变形特性的研究

研究了海洋原状软粘土的不固结、不排水动力特性，依据循环三轴试验结果，分析得出了一种描述海洋软粘土受到循环荷载作用时的累积变形的简便表达式，把软粘土的循环累积变形与其受到的静应力、循环应力以及循环次数的关系统一表示出来，为研究海洋软粘土的地基变形和承载力提供了便于应用的研究结果．     

变荷载下饱和软黏土一维大应变固结解析理论

基于软黏土一维非线性大应变固结基本理论，建立了能考虑荷载变化、土层自重等因素影响的拉格朗日坐标下以超静孔压u为变量的一维大应变固结控制方程，并通过对土体压缩性和渗透性的假定获得了方程的解析解。基于此解，分析了单级等速加荷条件下软黏土一维大应变固结性状。从中可见，大应变固结过程中土体变形的发展要快于超静孔压的消散；荷载增大，超静孔压消散趋慢；加荷速率越大，土体固结越快；考虑土层自重影响时孔隙比的分布更为合理。此外，本文的解析解也可用于验证各种大应变固结数值解法的正确性。     

固结条件下软黏土微观孔隙结构的演化及其分形描述

利用扫描电镜(SEM)研究软黏土固结前后的微观结构,采用数字图像技术研究软黏土固结过程中微孔隙的大小、数量及其分布的演化规律.基于Sierpinski地毯的分形概念,结合量测数据给出了描述孔隙结构的Sierpinski分维数并研究其差异性.图像分析表明,随着固结压力的增大,软黏土的孔隙度和孔径趋于减小,孔径范围变窄,土体固结过程对孔隙级配具有一定的调节作用.分形研究表明,分维数的数值大小反映了软黏土固结过程中的孔隙度变化,固结压力愈大,孔隙度愈小,分维数愈大.分维数与孔隙度、固结压力、压缩量之间存在较为显著的线性回归关系,并能反映软黏土的结构性特点.研究结果揭示了土体宏观变形与微孔隙结构分形特性之间存在的相关关系,分维数可为软黏土固结变形预测提供依据.     

Impact of consolidation pressure on contaminant migration in clay liner

Consolidation deformation occurs in clay liners under the self-weight of wastes at a simple garbage dump or dredged sediment dump, which leads to a decrease in the porosity. However, the migration of contaminants in clay liners is influenced by the porosity. Thus, the impact of consolidation deformation of clay liners on the migration of contaminants cannot be ignored. Based on Biot’s consolidation theory, the contaminant migration theory, and consideration of the three kinds of migration mechanisms of convection, diffusion, and adsorption, a one-dimensional migration model of contaminants in deforming porous media was established, and the finite difference method was adopted to obtain the numerical solutions for an established initial-boundary value problem. The impact of consolidation pressure on the migration law of a contaminant was studied. The results show that, regardless of adsorption modes, different consolidation pressures have similar impacts on the migration law of the contaminant. Namely, over a certain migration time, the greater the consolidation pressure is, the smaller the migration depth of the contaminant. The results also show that, while the migration time increases, the impact of a certain increment of consolidation pressure on the variation of contaminant concentration with the depth increases gradually and, while the migration depth increases, the impact of a certain increment of consolidation pressure on the variation of the contaminant concentration with time increases gradually.