指数渗流定律下成层地基一维非线性固结分析

在土中渗流遵循指数形式渗流定律的背景下,考虑实际中的变荷载作用及土体初始有效应力沿深度的线性增加,建立成层软土地基一维非线性固结控制微分方程及求解条件。运用有限差分法获取其数值解并编制相应的计算程序,通过与达西渗流定律下成层地基非线性固结半解析解相对比,验证了该差分解及计算程序的可靠性。最后,结合不同工况下的某四层软土地基一维非线性固结计算实例,分别对土中的超静孔压、按孔压定义的平均固结度以及地基沉降量进行计算分析。     

双层地基超载预压固结理论及应用

针对未打穿竖井地基传统固结计算方法的不足 ,将深厚软土未打穿竖井地基合理转化为双层地基 ;分析了双层地基超载预压的固结、沉降机理 ,给出了多级等速加、卸载条件下双层地基一维固结孔压解析解。考虑时间因素的影响 ,提出了反映土结构性的固结沉降计算方法。最后 ,结合工程实例计算 ,发现采用超载预压法处理深厚软土地基 ,对于控制工后沉降是不利的 ;工后沉降主要是下卧层的压缩变形造成的 ,约占工后总沉降的 74%左右。     

深厚软土工后沉降预测及其参数的反分析

本文提出了考虑土体参数非线性变化对固结过程影响的改进一维固结模型,利用实测的软土地基沉降资料反演软土层的主要特性参数,进而利用改进的固结理论所建立的计算模型进行地基的沉降过程和总沉降的计算。根据广东某工程的实测沉降资料,利用所建立的计算模型反演计算有关参数和地基沉降过程,经与实测结果进行比较,发现二者吻合较好,说明改进的理论模型是合理的,具有实用价值,可供同类工程借鉴和参考。     

结构性软土地基的非线性一维固结半解析解

结合结构性软土压缩特性研究,通过运用多层地基一维固结解析解和迭代法,建立了能考虑土体结构性和土体自重的非线性一维固结问题的半解析方法,通过编程计算,得到了结构性软土的固结度随时间变化曲线,揭示了结构性软土地基的一维固结规律.     

结构性软土地基的非线性一维固结半解析解

结合结构性软土压缩特性研究,通过运用多层地基一维固结解析解和迭代法,建立了能考虑土体结构性和土体自重的非线性一维固结问题的半解析方法,通过编程计算,得到了结构性软土的固结度随时间变化曲线,揭示了结构性软土地基的一维固结规律.     

福建某在建港区软土地基沉降的非线性时序分析

以某在建港区东护岸软土地基处理工程为例,对沉降监测数据建立了非线性时间序列分析模型,所建模型可用于揭示软土地基固结沉降发展规律,预测软土地基沉降的未来变化.     

路堤沉降变形的分段预测法

针对杭甬高速公路深厚软土地基的沉降变形,以一维固结微分方程及实测沉降过程为基础,分析了一维固结沉降的预测模型,探讨了预测模型的辨识和滤波问题.通过分析实测沉降过程线,提出了分段沉降预测法.     

软土地基填海机场堆载预压沉降预测分析方法

软土地基填海机场的沉降预测是机场建设所需重点关注的问题。基于厦门某在建机场,通过研究对比实测沉降曲线拟合法、有限元分析法和一维固结理论解析法三种计算软土地基堆载预压期的沉降量及平均固结度,并对目前机场地基固结度进行评价。结果表明：三种预测方法计算得到的沉降量及固结度差异不大,均能够很好预测机场地基堆载预压效果;三种方法的计算结果与实测沉降曲线较为一致,其结果可以相互比较,以用于研究软土地区沉降发展规律;机场在建区域在最后一级堆载预压荷载作用下的平均固结度超过90%,主固结沉降已基本完成。     

港区软土地基沉降预测分析

利用太沙基一维固结理论,通过实测沉降与计算沉降的拟合分析,对港区软土土层参数进行反演,对软土地基工后沉降量进行了预测分析,计算结果可供工程参考。     

改进的FOX一维大变形固结模型在软土路基沉降计算中的应用

我国分布有大量软土地基,尤其以江浙沿海一带分布更为广泛。在软土地基上修筑的路基产生较大的沉降变形,严重影响工程安全。因此,改进现有的地基沉降计算及预测方法,使沉降的计算值与实测值更接近,具有重要意义。以嘉兴至绍兴跨江通道南岸接线工程为背景,改进Fox一维大变形固结模型CS2,并编制FORTRAN计算程序。改进的CS2模型考虑了固结过程中土性参数的非线性变化,是一个计算软土路基沉降的非线性差分模型。通过模拟路堤填筑地基沉降固结过程,验证了该模型应用于软土路基沉降计算的适宜性。     

不同应力水平下湖相软土流变特性研究

为探明湖相软土在不同应力水平下的流变特性,以洞庭湖区软土为研究对象,进行室内一维固结流变试验,建立了在侧限条件下的流变本构模型,并根据拟合的流变本构模型推导了一维固结情况下的解析解。结果表明:洞庭湖软土具有明显的非线性蠕变特征,当应力水平低于某应力阈值时,软土的流变特性服从Schiffman模型规律,软土固结速度较慢;当应力水平高于某应力阈值时,软土的流变特性服从西原模型规律,软土固结速度较快,并且固结速度随着应力阈值的增加而加快。因此,对湖相软土地区的工程建设,应根据软土的工程性质与所施加的荷载水平而采用不同的沉降计算方法与工程处理措施。     

循环荷载作用下地基一维非线性固结解析解

将孔隙比e与有效应力σ关系（e-lgσ）引入循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的研究之中，通过假定土体中的初始有效应力沿深度均匀分布和固结过程中土体渗透性的降低与压缩性的减小成正比，建立了低频循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的固结方程。由ω-σ变换得出了低频梯形循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的解析解，采用Fortran语言编制了相应的计算程序，并通过将其特例情况下的解分别与目前已有的解析解和半解析解进行对比的方法对文中解作了验证。现有单层地基的一维非线性固结解析解均为文中解的特例。     

软土地区化学侵蚀地基沉降机理初步研究

本文提出了软土地区化学侵蚀地基模型，并给出了解算式，用应力集中固结法对软土化学侵蚀地基沉降进行了研究。     

初始有效应力沿深度变化的非线性一维固结半解析解

既考虑材料非线性又考虑初始有效应力沿深度变化的一维固结问题,由于其求解的复杂性,解析解 很难求得,一般的解答都是采用数值方法获得。作者建立了求解初始有效应力沿深度变化的软粘土非线性一维固 结问题的半解析方法,编制了计算程序,并通过详细的计算,得到了有关孔压和沉降曲线,然后通过分析比较, 对软粘土地基非线性一维固结性状进行了探讨。     

考虑井阻随时空变化的竖井地基大应变非线性固结分析

高压缩性软土具有典型的几何非线性和材料非线性特征，但目前能考虑井阻随时空同时变化的高压缩性土竖井地基大应变非线性固结解答还很鲜见。考虑土体的非线性压缩渗透特征，引入随时间和深度同时变化的变井阻模型，在拉格朗日坐标系下建立以超静孔压为变量的竖井地基大应变非线性固结模型。利用有限差分法获得模型的数值解答，并将其与特殊情况下竖井地基小应变解析解及大应变固结解对比分析以验证其可靠性。不同工况下竖井地基大应变固结性状分析表明：井阻随时空演化的变井阻效应会明显降低竖井地基的固结速率，且井阻的时间效应对固结速率的影响更明显，但变井阻效应并不会影响竖井地基的最终沉降量；初始有效应力均匀分布下的竖井地基固结速率相比其随深度线性增加时较慢，且2种情况下的竖井地基最终沉降值一般不再相等，沉降曲线间的差异也较大；任意深度处井周流入砂井的流量均相等的假定导致竖井地基固结速率偏快，使实际计算会过高估计竖井地基的固结速率；竖向渗流对地基固结的促进作用随竖井长度与竖井影响区半径之比的增大而减小。     

轴对称荷载下软基砂石垫层沉降性状分析

在建立软土地基砂石垫层剪切层模型的基础上 ,考虑了一维固结。该模型的数学形式是一个非线性二阶常微分方程 ,利用有限差分方法进行求解。研究在轴对称荷载的作用下 ,砂石垫层的半径、剪切模量和厚度对地面整体沉降和不均匀沉降的影响 ,并利用本文结果和传统的沉降计算方法作了比较 ,得到一些对实际工程有指导意义的结论     

考虑土体自重的一维大应变固结分析

通过运用现有多层地基一维固结解析解和迭代法,建立了能考虑土体自重的非线性一维大应变固结问题的半解析方法,编制了计算程序,然后通过详细的计算,得到了有关孔压和沉降曲线,讨论了在各种因素影响下地基的孔压消散、沉降以及固结度的发展情况,揭示了大应变固结性状的复杂性以及在通常情况下考虑土体自重和大应变效应的必要性.     

基于非Darcy渗流的饱和黏土一维非线性固结分析

在考虑土体变形非线性的基础上,引入描述非Darcy渗流的Hansbo方程,修正饱和黏土一维固结方程,并采用有限差分法对该方程进行求解。通过与Davis和Raymond一维非线性固结理论解析解的对比,证明本文数值方法的有效性。在此基础上,探讨土体非Darcy渗流参数、压缩指数以及地面荷载值对固结过程的影响。计算结果表明,非Darcy渗流延缓饱和黏土中孔隙水压的消散速率和地基沉降速率,且随着压缩指数与渗透指数之比c或非Darcy渗流参数m和i1的增大,孔压消散速率和地基沉降速率都变慢,即不考虑渗流非Darcy特性的固结分析将会高估孔压消散速率和地基沉降速率,而地面荷载对固结进程的影响则与固结时间和压缩指数与渗透指数的比值有关。     

循环荷载作用下粘弹性地基一维固结沉降

针对单层粘弹性地基模型,对循环荷载作傅立叶级数展开,求得循环荷载作用下不透水（透水）边界饱和软粘土一维固结沉降解析解。通过固结沉降分析,结果表明：在循环荷载作用下,地基中各点的沉降相对荷载有滞后发展现象,流变性越大,滞后越明显;相对于弹性地基,粘弹性地基的沉降要大,达到稳定的时间越长。流变性对固结的作用主要发生在中、后期。     

海积软土渗透性变化及固结分析

如何提高软土地基固结沉降计算的准确性是当前急需解决的难题之一。海积软土性状特殊,具有固结变形量大,固结过程中压缩性、渗透性发生较大变化的特性。针对海积软土,研究其固结过程中渗透固结性质的变化规律是提高其地基固结沉降计算准确性的关键。本文以深圳前海湾海积软土为例,通过试验和分析,对目前常用的软土渗透性计算公式是否适用于海积软土进行了检验,提出了适合海积软土渗透系数计算的经验公式,在此基础上进行了考虑固结系数变化时的一维固结计算,用试验数据对计算得到的固结曲线的合理性进行了验证,并将计算结果与工程中基于Terzaghi固结理论的分析结果进行了比较。试验结果和计算结果表明,所提出的渗透系数计算公式对海积软土合理,方法实用;海积软土固结过程中固结系数变化较大,应发展考虑固结系数变化时的固结分析方法;工程中进行海积软土固结分析时应根据实用固结压力情况及不同的试验方法合理地取用固结系数。