吹填超软土浅层真空预压加固处理前后的固结特性

超软土固结特性在吹填土地基处理设计中至关重要,针对#x0201c;浅层真空预压加固处理#x0201d;前后的超软土开展室内分级加载固结试验,研究了不同状态、不同方向下超软土的固结特性以及固结系数随固结荷载的变化规律。试验结果表明,超软土在低应力水平下,固结系数维持在一个较低的水平；随着固结压力的增加,固结系数虽有所增加,但增量比逐渐减小；与正常沉积土不同,超软土的径向与竖向结构屈服应力的比值明显大于正常沉积土；当固结压力超过结构屈服应力时,超软土的径向固结系数与竖向固结系数相差不大,这一特点与正常沉积土有较大的差别。     

考虑砂井阻力的折减井径法

本文提出了在自由应变条件下,考虑砂井阻力对砂井地基固结影响的拆减井径法,这是一种简便的方法。此法可把对水流有阻力的砂井考虑为不计砂井阻力的等效理想砂井。这种方法能考虑径向水流及竖向水流固结系数的不同。利用拆减井径法所得结果与日本吉国洋等人1974年提出的解答作了对比,二者接近,吉国氏的解答只能用于径向及竖向固结系数相等的情况。     

考虑土体三维强度特性的静压桩周超孔压解析及演变

 将饱和黏性土中静压沉桩过程近视看作柱孔不排水扩张问题,在充分考虑土体三维强度特性的条件下采用SMP准则改进的修正剑桥模型,推导得出柱孔扩张引起超孔压的基本解答。在此基础上,考虑桩周土竖向和径向固结,建立空间轴对称固结方程的定解条件,采用分离变量法求得桩周超静孔隙水压力消散的级数解答。分析桩周土体超静孔隙水压力随时间和空间的演变规律,揭示应力历史、径向和竖向固结系数以及剪切模量等因素对初始超孔压的产生和随后的固结速率的影响规律,并通过实例验证本文解答的合理性和适用性。通过与现场实测对比,本文解答较好地反映了静压桩周土体超静孔隙水压力的演变规律。此外,桩周土体的超静孔隙水压力随距桩侧径向距离增大呈对数衰减。剪切模量和竖向固结系数对桩周土体固结速率影响较小,而土体超固结比和径向固结系数对固结速率影响较为显著,表明超孔压消散主要发生在径向。研究成果对静压桩承载力的确定具有一定的指导意义。     

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。     

一种现场测定地基固结系数与渗透系数的方法

地基固结系数及渗透系数是地基计算及设计中的关键参数。本文利用IFCOBAT系统测试地基原位水平固结系数和渗透系数,采用考虑塑性区内外孔压系数不同的圆柱形孔洞扩张理论和一维径向固结方程模拟滤头周围的初始超静孔隙水压力分布及其消散过程,在渗透系数分析中,同时考虑了针头对流经水的阻力和滤头及容器内水柱的影响。现场测试结果与薄壁土样的室内试验结果的比较分析表明,现场测定的固结系数和渗透系数与室内试验结果接近。另外,还讨论了两种测试结果之间差别的原因及其合理性。     

球形空腔固结解析解及其在地基原位固结系数测试中的应用

地基固结系数是地基计算及设计中的关键参数，其准确求取有重要的工程实践意义。孔压静力触探技术（CPTU）和BAT系统是能快速准确测取地基原位固结系数的设备。基于球形空腔扩张理论和一维径向固结理论求解得到球形空腔固结解析解，并将其用于分析由透水元件位于探头锥尖部位的CPTU和BAT贯入所引起的超静孔隙水压力的消散，从而推求地基的原位固结系数。另外，通过实测数据对该解析解进行的验证表明， 该解析解能准确的模拟由探头引起的超静孔隙水压力的消散，对土体原位固结系数的测定有一定的工程实用价值。     

软黏土双层地基堆载预压固结空间概率分析

根据工程地质资料,分析固结系数的概率统计值;以双层地基为对象,研究堆载预压固结的概率分析方法和空间概率特性;采用正交试验方法,分析固结参数的不确定性及其分布对固结概率特性的影响;推导固结度均值和方差的解析计算公式,据此分析固结的空间概率特性与自相关距离的相关性;探讨方差折减系数的相关函数选取问题。研究表明,在固结后期双层软黏土地基固结系数的不确定性和概率分布对固结概率特性的影响比较显著,而压缩模量的影响不显著;固结度的均值随着固结系数的变异系数增大而减小,而它的方差则随着固结系数的变异系数增大而增大;固结系数的自相关性对固结概率特性具有一定程度的影响;方差折减系数对于自相关函数形式的选取不敏感。     

全自动固结试验系统测定软土的次固结系数特性

次固结系数是反映软粘土在恒栽下随时间的增长而变形的一个重要特征指数.目前国内缺乏测试次固结系数的有效手段和方法,国家标准<土工试验方法标准>和其它地方、行业规范中都没有次固结系数测试的明确方法和要求.本文根据次固结系数定义及土工试验国标中测定沉降速率的要求,利用全自动固结试验系统测定各类软土在各级压力下土的次固结系数,...     

真空—堆载联合预压复合地基径向固结理论研究

针对真空―堆载联合预压复合地基径向固结问题,建立空间轴对称变形计算模型,采用位移法求出土体的变形和体积应变,给出真空―堆载联合预压复合地基径向固结解。通过退化分析和与已有解的比较研究,验证了此解的正确性和合理性。基于此解,通过算例计算,绘制出各参数对复合地基固结速率影响的曲线图。研究表明:桩径比n和扰动区影响因子s越小,复合地基固结速率越快;扰动区土体径向渗透系数越大,复合地基固结速率越快;桩土弹性模量比越大,复合地基固结速率越快;长细比越小,复合地基固结速率越快;径向时间因子越大,复合地基径向固结度越高。     

砂井径向排水的不均匀固结效应及简易量化方法

软土的不均匀固结问题普遍存在而且未受到足够的重视，不均匀固结会带来“淤堵”问题，影响单元体径向排水速率。文中利用数值方法研究砂井单元体的径向固结，首先通过分析单元体内部的土体孔隙比和渗透系数的径向分布特征，论证砂井径向排水的不均匀固结特性；对单元体平均固结度的数值模拟结果和理论解析结果进行比较，指出不均匀固结效应对孔压消散速率的影响，并提出可以表征不均匀固结效应影响程度的“等效涂抹效应”的概念（Ke）；最后，文章进一步研究Ke与土体的压缩性、渗透性和应力条件之间的关系。基于文中的研究结果，提出利用土体基本的物理力学指标和工程设计参数对“等效涂抹效应”（Ke）进行计算的简易量化方法。     

室内固结系数的一种推算方法

室内固结试验确定固结系数常采用时间平方根法和时间对数法 ,这两种方法均属作图法。其缺点是在作图过程中人为因素影响较大 ,而且试验初始阶段不可避免的初始压缩以及试验最后阶段的次固结等也对试验结果有较大影响。本文从一维固结理论出发 ,导出了主固结沉降与其速率的关系 ,利用这一关系提出了一种固结系数的推算方法 ,该方法无需固结试验初始阶段和最后阶段的数据 ,从而避免了初始压缩和次固结的影响 ,同时该方法还可以加快固结试验的进程。     

差分进化算法及其在固结系数计算中的应用

固结试验确定固结系数常采用时间平方根法和时间对数法,这两种方法均为作图法,其缺点是在绘图时易掺杂人为因素的影响,因而应用繁杂且误差较大。从一维固结理论出发,结合最小二乘原理把固结系数计算问题转化为非线性优化问题,再利用改进的差分进化算法对试验数据进行拟合计算,直接求出固结系数及固结的初值和终值。算例结果表明:差分进化算法可消除传统固结系数确定方法中人为因素影响,有效地减少了误差;差分进化算法收敛速度快,计算精度高,是一种通用、可靠的新算法,也可推广应用于其它岩土工程非线性优化领域。     

标准固结试验与快速固结试验方法的对比分析

介绍了标准固结法与快速固结法,并通过工程实际对两种方法分别测得的压缩系数进行了对比,指出压缩系数的大小不仅与试验方法有关,同时与土的性质也有很大的关系。     

水平基准基床系数试验方法与取值研究

岩土工程勘察中,考虑扁铲侧胀试验、室内固结试验在获得水平基床系数数值上存在的差异性,从测试原理、方法和尺寸效应分析,结合相关理论,提出了采用K₀固结仪和考虑高径比(H/R)的新的测试试验方法和修正公式。结合软土地区重大勘察项目实践,采用扁铲侧胀试验和改进的K₀仪固结试验,对流塑、可塑、软塑等3种稠度状态下的粘性土分别进行测试分析,对试验方法和修正公式进行验证。结果表明,两种测试试验方法下得到的水平基准基床系数基本一致,比值接近1,具有较好的可行性、合理性。     

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。     

Variability of the coefficient of consolidation of the Mexico city clayey sediments on spatial and time scales

This study pertains the two of the six main lacustrine plains of the Basin of Mexico within which Mexico City is situated. These lacustrine sediments are referred to the Mexico City clay in the geotechnical literature and overlie a regional productive aquifer which provides about 50 m³/s of water for the city. Consolidation settlement of the lacustrine sediments in Mexico City is due mainly to pumping of this regional aquifer and by construction of buildings. Although the coefficient of consolidation has much geotechnical importance, little is known about its magnitude or geological controls at various spatial and time scales relevant to consolidation settlement. Different methods are used to evaluates the coefficient of consolidation at four different scale volumes of sediment: the traditional oedometer tests, piezometer response tests, surface loading tests and tests and modelling of long-term transient land subsidence due to aquifer pumping in an area where the present subsidence rate is 0.40 m/year. The spatial scale of the measurements range between 0.02 m to 300 m and the time scale between 24 hours to 30 years. Results show that the coefficient of consolidation depends on the scale and time encompassed by each type of measurement. As the scale of the test increases the coefficient of consolidation also increases, showing the increasing effect of discontinuities within the lacustrine sequence. When laboratory values are used in larger scale subsidence models, results are unrealistic. The bulk coefficient of consolidation is two orders of magnitude higher than the upper limit of the laboratorys measurements. Therefore, the bulk coefficient of consolidation cannot be approximated from oedometer tests and a ranges of this coefficients has to be obtained based on the scale of application.     

南沙软土固结变形特性试验研究

在一系列室内固结试验的基础上 ,探讨了南沙软土的固结变形特性。试验结果表明 ,南沙软土的次固结效应显著 ,主、次固结的划分与固结压力有关。随着固结压力的变化 ,次固结系数表现出与当前应力状态有关的变化规律。当处于正常固结状态时 ,次固结系数近似为一常数。同时 ,固结系数和固结压力、次固结系数和压缩指数之间均有较好的相关性。     

改进的最小二乘法计算固结系数

目前计算固结系数常用的方法是时间对数法和平方根法,这两种方法属于作图法,同时这两种方法仅利用了试样固结试验中沉降量与时间关系曲线中较少的数据,人为因素影响较大,确定固结系数有一定误差,因此,如果利用固结过程中的实测数据直接求出固结系数将会是一种较好的计算方式。针对这种情况,采用工程上通用的最小二乘法,通过公式推导,改进边界条件,得出了实测数据与固结系数的关系公式,并用Matlab编程得到了固结系数的求解过程,由于采用计算机运算,从而避免了对固结初始值的依赖,减少人为因素的影响。计算结果表明,计算公式计算效果良好,有效的减少了计算中的误差。     

浙江近海软黏土次固结系数研究及应用

我国室内固结试验中把次固结沉降曲线作为线性处理,然而,大量的实验数据证明,测定周期的不同次固结曲线呈非线性特征,故次固结系数为变数。通过我国近海典型海相软黏土——浙江平阳港次固结试验为验证实例,提出一种适用于工程的分级加载、延时校正及保持试样结构原状的土工快速测试法。对工程中试验曲线分析及研究表明:我国近海区域软黏土次固结系数与固结压力、压缩指数以及测试时间存在着一定的相关性,次固结系数与固结压力变化呈先增、后降、趋稳的现象,次固结系数峰值与土体深度等有关,C_a/C_c比值为常数。实验中所得到的经验值可作为邻近工程固结沉降量预估,所创方法为填补国家标准规范次固结试验的空白提供有益参考。