公路工程软基处理中塑料排水板的应用

软土地基由于土颗粒细、孔隙比大、含水量大、透水性差,孔隙中的水不易排出,在这类地基上修建工程主要问题是地基强度低,加荷后变形大,建筑物极易失稳。如果对软基处理不当,不仅增加工程量,耗资过高,拖延工期,甚至可能会造成工程失败。为了解决这个问题,人们在长期的建设实践中,积累了许多的经验,研究出许多的先进技术,塑料排水板法加固软基就是其中之一。塑料排水板法的机理是通过加载,使土体中的孔隙水排出,有效应力增加,土中孔隙体积减小,密实度加大,土体强度提高,提高了地基承载力。     

真空预压土体强度增长计算方法

为了探究在土体强度增长计算中有效应力法和有效固结压力法之间的联系,以某工程真空预压处理软土地基为背景,结合现场监测数据,用有效应力法和有效固结压力法分别计算折减系数η和强度增长率K,并与现场实测的土体强度增长值进行对比,以验证利用真空预压法处理的软土地基土的强度增长规律。结果表明:两种方法计算的η与K均呈一次线性关系,K随η的增加而增加,并且二者随着土体深度的增加有递增趋势。     

高层建筑软土地基桩基础施工处理措施

1.软土地基中的桩基应用常见的软土地基,是由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压缩性及抗剪强度低的土构成的地基,具有强度变化缓慢、加荷载易变形,不均匀,变形速率大且承载力低,沉降量大等不良工程性质的软弱地基;软土特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有流变性、触变性等特殊的土力学性质,工程利用条件较差;软土地基在附加荷载作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比变小而产生固结变形,随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散,土的有效应力     

排水固结加固软基强度增长理论研究

通过分析排水预压加固软基强度增长理论的研究现状,指出目前所使用的强度增长计算公式存在的问题.按照有效应力原理及有效应力唯一性理论,推导出了只含有有效应力强度指标的强度增长计算式.工程实例计算表明,该计算式计算的平均抗剪强度值与实测值较相符.文中证明了排水预压土体内任意点任意时刻的有效应力增量都等于超静孔隙水应力的消散量.真空-堆载联合预压下土体中有效应力增长为二者共同作用下土体中超静孔隙水压力系数的消散量之和.通过理论推导证明了堆载预压下饱和粘土的超静孔隙水压力系数A对于正常固结粘土或弱超固结粘土可取为0.5.     

双向搅拌桩施工对桩周土体扰动分析

为探究双向搅拌桩施工时桩周超孔隙水压力和有效应力的分布和变化规律,依托江苏某高速公路软基处理工程,通过在不同位置布置传感器,测得单桩和群桩施工时桩周孔隙水压力和土压力的变化。结果表明:在施工过程中桩周土体孔隙水压力和土压力变化剧烈,靠近桩的位置产生了很高的超静孔隙水压力,孔压在桩周土的固结作用下消散规律表现为先快后慢;背离施工方向孔压累积值小于沿着施工方向的累积值,遮拦效应阻挡了约60%的超孔隙水压力,工程中可利用该现象减小施工对土体的扰动;单桩施工时桩周超孔压的分布与半径比的对数呈线性关系,分布规律与Vesic圆孔扩张理论解答的趋势相同,扰动影响范围约为20倍桩半径;施工过程中孔隙水压力小于土压力,桩体不会出现下沉和孔周土体液化等灾变,基于该原理可以通过改良设备和施工方法避免掉桩等灾变的发生。研究结果可为软土加固工程的施工安全提供参考。     

粉喷桩处理黄土沟壑区湿软地基的试验研究

粉喷桩复合地基加固技术作为一种成功的加固方法已在许多软土地区广泛应用,但涉及到黄土沟壑区湿软地基处理的研究较少。以陕北黄土沟壑区某公路为实例,进行粉喷桩复合地基载荷现场试验,并对加固前后地基土体的变形和强度进行对比分析。得到了地基承载力、桩间土承载力折减系数、桩土应力比、变形模量等有关参数。采用粉喷桩加固处理黄土沟壑区的湿软地基,可以提高软土地基的变形模量,从而较大程度的减小路基沉降,提高路基的整体稳定性。     

SKY型孔隙水压力仪

土体的变形与强度主要取决于有效应力。人们如要对土的应力、应变及强度关系的认识更深入了解,必须对土体中的孔隙压力作出正确的估算。但是,这些理论计算往往与工程实践有差异。因此现场实测孔隙水压力成为土力学的重要课题之一,迫切需要供现场使用的仪器。     

非饱和土孔隙压力系数研究

由于非饱和土性状主要受三个状态变量(σif—外加应力、u_w—孔隙水压力、u_w—孔隙气压力)及其历史的控制,因此,孔隙水、气压力的理沦和实验就成了研究非饱和土强度和变形特性的前提,也是验证土骨架应力应变模型的有效手段之一。本文基于吸力方程和笔者提出的广义非线性应力应变模型,根据质量守恒原理,导出了恒温不排气、不排水条件下求解孔隙压力系数的一般迭代算式。通过计算分析与试验验证表明:(1)本文的方法可以用于定量地揭示复杂应力条件下非饱和土孔隙压力的生成规律,并能实现由非饱和逐渐向饱和状态的平衡过渡,(2)非饱和土孔隙压力系数的影响因素很多,不仅与土骨架的压缩性、剪胀性、土体初始状态有关,而且还与外加压力及土体现时状态有关;(3)文中所给的四种广义非线性应力应变模型中,只有E-u-K模型能较好地模拟非饱和土孔隙压力的生成,而其它模型所预测的结果不是偏大就是偏小。     

浅析碾压含水率对黄土均质坝应力变形的影响

以最优含水率为界,分别在土料含水率低于最优含水率和高于最优含水率两种情况下,对黄土均质坝填筑施工和蓄水过程中的应力变形进行了模拟分析.根据大坝应力变形规律,碾压后土体饱和度和孔隙水压力对大坝的应力变形状态影响显著,而孔隙水压力与碾压时土料的含水率密切相关,因此在黄土碾压过程中要特别注意含水率控制,尽量使土料压实后远离饱...     

基于分形理论的饱和土孔隙水压力计算模型

孔隙水压力是一种作用于土体孔隙间的应力,其定量分析对于探究土体的抗剪强度等力学性能有着至关重要的作用。传统的孔隙水压力计算方法忽略土体内部孔隙中流体流动及流量变化对孔隙水压力的影响,导致计算结果偏小。为修正此计算误差,基于孔隙数目-尺寸分形模型,推导出土颗粒材料孔隙度与分形维数之间的演化公式,并结合孔隙水流动方程及压力方程推导出饱和土孔隙水压力与分形维数、孔隙水压缩模量及孔隙间流量变化之间的函数关系。并使用此孔隙水压力计算公式对饱和黏土边坡进行数值分析验证公式准确性及实用性。所得公式可用于饱和土体的有效应力及抗剪强度计算修正,并可应用于饱和土体宏观-微观的多尺度液相-固相耦合渗流分析。     

液化场地堤坝地震响应动态土工离心试验及模拟

基于动态土工离心机试验和多重剪切机构模型的有效应力分析方法,研究了不同地震强度下,液化场地堤坝的地震响应和大变形特征。动态土工离心机试验的液化场地模型,由相对密度为30%的饱和砂土构成,输入正弦波峰值分别为0.8056、1.7903和3.133m/s2。并采用有效应力分析有限元程序对堤坝的动点响应进行数值模拟,计算结果与模型试验结果相吻合。在此基础上研究了堤坝的加速度、变形以及下卧液化场地中的超孔隙水压力分布规律,分析了液化场地不同位置土层中的有效应力路径变化规律。研究得出,液化场地堤坝顶和坝趾在地震作用下会发生较大的沉降和侧向扩展,且随地震强度加大而增大。堤坝下卧浅层液化土的超孔隙应力比相对较小但其体积变形较大,坝顶的残余沉降可达1.4m,地震中堤坝底部土体同自由场地土体的有效应力路径和应力-应变特征不同。土工离心机试验结果同数值解析结果基本吻合。     

试验室孔隙压力量测技术的改进

一、引言自从Terzaghi发现有效应力是决定土的力学性质的主要因素以后,土力学才有了迅速发展,土工问题的估算也变得可信得多了。大家都已经认识到,无论在试验室还是在设计中,有效应力的确定是必需的。然而,试样或土体中的有效应力,是根据总应力和孔隙压力推算出来的,所以,在试验室测定试样在各种外荷重下的孔隙压力,对于确定土的基本力学     

基于SPH无网格法的纺锤形桩靴连续贯入过程模拟

纺锤形桩靴在饱和土中贯入过程涉及土体极大变形和复杂的土、水、结构三者耦合作用,由于网格畸变问题,采用传统网格类数值方法很难进行模拟。SPH无网格法借助于一系列粒子进行插值,粒子与粒子之间无联系,将偏微分形式的控制方程转化为常微分方程组进行求解,可有效避免网格畸变问题。基于土-水-结构耦合SPH无网格算法,对桩靴在中密、密实砂土及饱和黏土中的连续贯入过程进行模拟,研究土体存在极大变形条件下桩靴贯入阻力、超孔隙水压力及总应力等物理量在贯入过程中的变化规律,并与CEL大变形有限元分析结果及室内离心机测值进行对比和分析。研究结果表明:采用土-水-结构耦合SPH算法可以准确地捕捉土、水混合物发生大变形时的自由面特征、贯入阻力、孔隙水压力及超孔隙水压力等物理量。     

土、混凝土和岩石中的有效应力

引言土的孔隙中一般都存在空气和水,其压力可用符号 ua 和 uw 表示。如果土中在一定方向上任一点作用的“总”应力为σ,则确定“有效”应力与三个已知的应力σ,ua 及 uw 以怎样的方式发生关系,乃是土力学的基本问题,这里有效应力表为σ′,根据定义该应力控制土的体积变形和强度。对于孔隙被水所饱和的土,太沙基(Terzaghi,1923)由试验得出     

真空预压加固吹填淤泥地基的孔隙水压力特性

现场孔隙水压力的变化过程能反映地基加固过程中有效应力的发展,现场孔隙水压力的监测是真空预压加固软土地基的重要监测内容之一。通过现场孔隙水压力监测资料, 用曼德尔效应解释了真空预压加固吹填淤泥前期出现孔隙水压力增大的现象,分析了真空预压加固吹填淤泥地基出现曼德尔效应的原因,结果表明,在真空预压加固吹填淤泥地基时曼德尔效应的持续时间沿深度逐渐缩短。综合考虑土的固结状态、负压的传递及工程所处环境表明,真空预压加固吹填淤泥时,孔隙水压力的变化受吹填土的欠固结程度、负压的传递和膜上覆水压力等因素综合影响。     

江门市龙泉滘水闸地基加固处理方案研究

为解决江海区龙泉滘水闸地基承载不足的问题,通过理论计算方法设计使用55根直径为0. 8m的C30混凝土钻孔灌注桩加固软土地基,使用数值模拟研究加固后地基在水闸施工过程的变形量和桩土应力比变化情况。结果表明:使用钻孔灌注桩加固后地基变形量(沉降量、水平变形量)得到有效控制,桩土应力比处于合理范围,充分利用了天然地基强度。     

加筋垫层对软土路基加固效果的多方案比较

为了更好地将土工合成材料加筋垫层应用于不同软土路基加固方案中，通过有限元数值计算程序建立了复合地基分析模型，并根据现场试验结果验证了其合理性；对比分析了不加固处理、仅加筋垫层处理、复合地基、加筋垫层联合复合地基４种不同加固方案作用下地基的潜在滑移面、稳定安全系数、水平位移、沉降和桩土应力比的变化规律。研究结果表明，对比不同的加固方案，加筋垫层的应力扩散作用和筋土之间的摩擦作用，能够限制地基土的侧向变形，有效提高路堤的整体稳定性，减小路基的沉降和桩土差异沉降，充分发挥桩的强度和刚度。     

孔隙水对土体隧洞施工的影响分析

隧洞工程的施工使得土体中孔隙水的边界条件、原有状态等发生变化,渗流孔隙水压力、超(静)孔隙水压力、渗透水压力等的产生将土体隧洞的施工环境变得更为复杂,施工难度加大。常用的水泥灌浆措施可能进一步加大孔隙水压力,并因为空间的占用而直接引起土体的变形,对土体开挖及已有支护产生不利影响,因此,在选用灌浆技术加固土洞围岩时,应慎重考虑其可灌性以及对原有土体结构的破坏。     

排水条件对土工合成材料加筋黏性土特性的影响

通过固结排水和不固结不排水条件下的三轴剪切试验，研究了加筋对黏性土体强度和应力应变关系的影响以及不同排水条件下的加筋效果。结果表明，在排水条件下，筋材与土体的相互作用相对充分，明显提高了土体的峰值强度和残余强度，且峰值后强度的降低幅度较小，改善了土体的应力应变特性；随加筋层数和筋材拉伸模量增大，加筋效果明显提高。而在不排水条件下，由于孔隙水压力的影响，筋材与土体的作用相对复杂，加筋土体的强度和变形特性以及加筋效果与排水条件下的大不相同；在剪切初期，筋材的作用几乎被超静孔隙水压力抵消，加筋甚至对强度起相反作用，使加筋试件的强度低于素土试件；仅当应变较大时，加筋对抗剪强度才有轻微的增强作用，同时，在不排水条件下，筋材拉伸模量和加筋层数提高对加筋土体强度的影响不明显，因此，在加筋土工程中，排水条件是首先要考虑的因素。     

基于自钻式旁压试验的黏性土孔压变化研究

土孔隙水压力的准确测量有助于清楚地认识加压过程中孔隙水压力的变化规律,对工程实践具有重要的指导意义。剑桥自钻式旁压仪是英国Cambridge Insitu公司生产的一种先进的原位测试仪器,能够在加压过程中准确测量土的孔隙水压力。通过对两类土性相差较大黏性土的自钻式旁压试验及孔隙水压力的数据分析,认为：在加荷过程中,软黏性土的有效应力呈单调增大趋势,产生的孔隙水压力先增大,后减小;硬黏性土中产生的孔隙水压力变化幅度明显小于软黏性土,但其孔隙水压力的绝对值要比后者大得多。上述分析结果表明土的强度和刚度是影响孔隙水压力变化的重要因素。