舟山机场场道软基超载预压加固效果分析

介绍舟山机场场道软基超载预压大型现场试验结果,讨论了竖向排水井超载预压地基加固效果评价的理论基础.通过对测试成果的系统分析,认为舟山机场地基经过袋装砂井超载预压方法的加固处理后,其地基工后沉降能满足设计对地基变形的严格要求,可确保机场的正常营运.     

砂井地基的大变形固结

基于一维大变形固结理论,考虑饱和黏土的压缩性和渗透性的非线性变化,取消了小应变的限制条件,在流动柱体坐标系下,推导建立了以孔隙比为变量的砂井地基大变形固结控制方程。采用交替隐式差分法编程求解了砂井地基大变形固结方程,通过工程实例分析,验证了控制方程及差分求解程序JEFD02的合理性和适用性。本文将大变形固结理论引入砂井处理超软地基的固结计算,对该类地基的固结预测估算方法进行了一次有意义的探索。     

砂井地基固结分析半解析方法的改进

本文改进了真空预压砂井地基固结分析半解析方法,使它也适用于堆载预压和成层地基情况。其计算简便,对加固面积和砂井根数无限制,可考虑土的粘弹性、固结三向性、砂井群共同作用、井阻和涂抹的影响。改进后侧向位移计算结果的精度比原方法有很大提高。     

两种类型吹填场区地基土的次固结特性试验研究

利用单向固结仪,对天津滨海中心渔港地区真空预压处理后和未处理两种类型吹填场地的地基土进行一系列一维压缩次固结试验,获得应变、应力、孔隙比和时间关系,对比分析其次固结特性及其影响因素。结果表明:随着荷载的增大,次固结系数Ca先增大后减小,其中已处理土样Ca增长幅度很小,增长了14%;未处理土样Ca则大幅增长了11倍;次固结系数随含水率增大呈上凹形非线性增长,与压缩指数呈良好的线性关系,随时间的增加均呈对数下降趋势。次固结特性受土样高度和排水条件影响明显。所提出的适用于吹填场地基土特性的次固结系数模型及变形预测方法简便实用。通过与试验结果的比较,表明基于该模型计算的Ca值和次固结变形量均拟合较好,能够较好地模拟吹填场地基土的变形特性。     

软土地基固结与沉降概率分析

本文应用可靠性理论,通过对软土地基土性指标的概率统计处理,对深圳机场场道软基加固试验段的地基沉降量、固结度及差异沉降进行了一次比较完整的概率分析;推导了用砂井排水和超载预压方案加固软基时的沉降量和团结度的概率计算模式;最后得出了固结度、沉降量和差异沉降的概率分析结果。     

真空和堆载作用了砂井地基固结的边界元分析

边界元法是70年代发展起来的一种新的数值计算方法。本文把边界元法应用于求解真空压力和堆载压力作用下的软粘土砂井地基固结变形的平面应变问题。笔者在文中推导了线性比奥固结理论的边界积分方程,并结合天津新港软土地基的真空预压袋装砂井加固工程就真空预压和堆载预压两种情况进行了计算对比分析;对于砂井地基和无砂井地基的预压效果问题也进行了相应的计算;在文中还把边界元、有限元及差分的计算结果与实测值做了对比。     

软土地基路桥过渡段不均匀沉降计算分析

采用三维变形和单向压缩法计算袋装砂井预压地基的最终沉降量,分别介绍了砂井地基竖向固结度和径向平均固结度的计算方法,并结合某沿海高速公路结构物（箱涵）下地基差异沉降进行分析,对类似工程有较好的指导意义。     

超载预压地基卸载后吸水固结及回弹变形的研究

基于软土的一系列基本假设，推导了饱和土地基卸载后吸水固结的基本方程，并给出了单级等速卸载条件下方程的解析解；分析了超载卸除后地基的回弹变形机理，并据此提出吸水回弹变形计算方法。最后结合工程实例，分析了超载预压地基卸载后吸水固结区负超静孔压的产生及消散过程，以及回弹变形的发展规律，解释了超载卸除后地基回弹变形小、稳定快的现象，对指导软土地基超载预压设计施工具有一定的现实意义。     

双真空面处理吹填土地基的计算和模拟

真空预压在软基工程中的应用越来越广泛。基于太沙基一维和轴对称固结理论,建立双面真空预压的固结解答,推导砂井地基向均质地基转化时渗透系数的等效公式,进一步建立单面负压和双面负压下土体固结度与时间的关系。利用有限元软件ABAQUS分别针对常规单面真空预压和双面真空预压的工况进行模拟,比较了地基总沉降、分层沉降在2种工况下的差异。最后对应采用双面真空预压法时使吹填土和原地基土同时达到固结稳定的工程需求,通过计算分析吹填土厚度和砂井间距的优化选择。研究结果表明,双面真空预压在吹填土和原地基土的固结效率上都有相当的优势,优势的大小与土体厚度﹑土体渗透性及砂井参数有关。     

公路软基超载预压机理研究

通过不同超载比、不同作用时间的一维固结试验,研究软土在超载作用过程的变形机理。研究表明,超载作用时间过长会使地基的总变形量增加,相对于等载预压过程,超载的作用时间越长、超载比越大,超载卸除后的次压缩变形越小。以提早完成基准期次压缩变形量为目标,过大的超载比是没必要的。工程算例表明,在较长的超载时间情况下,较小的超载比也可以满足工程需要。     

预压作用下软土固结蠕变及微观结构试验研究

为了揭示预压荷载作用下软土路基工后沉降的机理,开展了室内模拟真空、堆载以及真空—堆载联合预压加固软土的固结蠕变三轴试验及微观结构试验。分析了在三种不同的预压作用下土体固结蠕变性状的不同和微观结构的变化机理。结果表明:在三种不同的预压荷载作用下,固结过程中,是真空—堆载联合预压条件下土体的沉降量最大,其次是堆载预压,最小的是真空预压。蠕变过程的沉降量是堆载预压的最大,其次是联合预压,最小的是真空预压。预压荷载作用下土体的固结和蠕变具有耦合效应;微观结构参数的变化受预压加载方式的影响。微观结构参数的变化率与宏观物性参数的变化率有相似的性质。     

真空预压与堆载预压加固软基的微观效果评价

本文以某高速公路路基软土为研究对象,在地质条件相近的、不同试验路段的软基加固方法（堆载预压、真空预压、真空．堆载联合预压）前后（加固时间达到3个月）,工程单位分别进行了原位试验并采取软土样,开展了室内物理力学试验。结合工程单位所取的软土样进行了软土的微观结构试验,在试验的基础上,获得了软土在天然状态以及3种不同工况下的微结构图像,通过对图像处理得到加固前后的微结构特征参数。研究得出：在工程地质条件相近以及加固时间相同的情况下,无论是从宏观、微观结构,还是从固结过程和强度的增长上来看,3种工况的加固效果依次为：堆载预压→真空预压→真空．堆载联合预压。     

真空联合堆载预压加固软基的固结度分析与计算

分析了真空联合堆载预压加固软基条件下影响固结度计算的相关因素，认为固结度的计算应该考虑堆载引起的附加应力增量、真空能传递的衰减、地下水位的变化及加固区地基自身的固结压缩等影响。建立了该条件下进行固结度计算的公式，并通过工程实例进行了计算验证，证明了该公式计算能更准确地反映地基加固效果。     

堆载预压和真空堆载联合预压的比较

堆载预压和真空联合堆载预压都是工程中处理软土地基的常用方法。通过舟山富通电缆项目地基处理工程项目中堆载预压和真空联合堆载预压施工的比较研究,得出真空联合堆载预压比堆载预压具有更高的施工成效效率,更好的沉降稳定性和沉降性,以及水平位移量更小,使周围软弱边界的变形处于较为稳定的状态。     

真空预压法的机理分析

从讨论固结概念出发,得出真空预压法的实质。它是以降低边界上(砂垫层和砂井视为加固体的边界的一部分)u值为途径,从而形成边界与土体间u(势)分布不平衡而引起固结的。当边界具有排水条件时,在总应力基本不变的条件下,u值的降低必然导致有效应力σ＇的增加。仅当σ＇增加时,才能使土体固结。从u(势)分布的不平衡直到新的平衡之全过程即为真空预压加固过程。这是一种相对提高与发挥自重有效应力的加固方法。通过试验与理论分析说明,它与堆载预压法相比在固结产生的途径、固结过程中的特征、应力路径及砂井作用等方面有差异;而相同点则是两者的固结都来源于u(势)分布的不平衡且都满足于固结微分方程。同时,论证了渗流和固结并非因果关系以及它与降水预压的相似处及其差异;然后,提出了适用于施加外荷与直接降低边界u值两情况下的固结模型;最后,对几种固结情况进行了有效应力分析。     

考虑板土相互作用的排水板通水特性试验研究

为研究排水板在实际工况下的通水特性,研制排水板纵向通水量测试新仪器,采用室内真空预压模型试验、堆载预压模型试验和直接充灌淤泥等方法来制作板土单元体(试样),并开展板土单元体(试样)通水能力测试。试验结果表明:无论是直接充灌淤泥法、堆载预压法还是真空预压法,高性能排水板通水量均大于现行规程试验结果,而普通排水板通水量均小于现行规程试验结果,现行规程方法高估了真空预压后普通排水板的通水能力。对比结果表明:高性能排水板在堆载预压后通水能力与真空预压后通水能力接近,而普通排水板在堆载预压后通水能力明显高于真空预压后通水能力。因此,对于变形大且固结时间长的新近吹填淤泥地基加固工程应优先选用高性能排水板。     

浅议预压法解决软土地基工后沉降

介绍了软土地基沉降推算方法,阐述了排水固结法配合预压法解决工后沉降的方法,分析了土体固结与超载量、超载作用时间等因素的相关关系,提出结合土体固结性质,增加卸载考核指标的建议。     

深圳湾新吹填超软土固结系数的试验研究

 采用全自动气压固结仪对深圳湾吹填超软土进行大量的固结试验,通过对试验结果的统计分析及与原状淤泥固结系数的对比研究,得出如下结论：(1) 实际工程中,可近似采用压力范围＜100 kPa内统计样本均值线上、压力范围＞100 kPa内对数函数带形宽度内的固结系数,对此区域吹填淤泥的变形及固结速率进行近似估算;(2) 同区域内吹填淤泥固结系数小于原状淤泥的固结系数,随着固结压力的增加,两者间差异性越来越小,说明吹填淤泥经过超载预压处理后,可以达到与原状淤泥相同的排水固结速率。