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。     

改进的遗传算法求解固结系数

基于太沙基一维固结理论,根据遗传算法原理,推导了固结系数与固结时间的参数关系,为固结系数的求解提供了一种计算方法。该法避免了图解法的缺陷,消除了时间对数法等计算方法由于需要确定沉降初始值的误差影响。求解中根据生物进化原理,便于计算机数据处理。通过与现有方法比较,发现该方法准确、可靠和简便,可有效消除人为因素，而取得较好的计算结果。     

固结系数的最小二乘法计算

室内固结试验确定固结系数常用的是时间对数法和平方根法,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的初始值,利用的数据较少,无法反映固结的全过程。同时由于作图法受到的人为因素影响较大,难以准确确定固结系数,本文采用工程上通用的最小二乘法,通过公式推导,编程得到了固结系数的求解过程,通过计算机运算,从而避免了人为因素的影响,同时也得到了固结的初值和终值。     

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。     

软基沉降Gompertz曲线的参数优化拟合方法

软基沉降预测Gompertz曲线的参数拟合是一个非线性优化问题,采用传统方法对其参数进行估计往往因为计算复杂而使估计结果带有较大的误差。为此,应用改进的差分进化算法（AADE算法）对沉降预测Gompertz曲线模型的参数进行优化拟合,并与三段法等其他方法进行了比较分析。实例计算结果表明,所提出的曲线参数拟合方法与三段法等其他方法相比较,具有计算速度快、计算精度高、通用性强等特点。因此在其他非线性模型参数拟合中具有一定的应用前景。     

应用直线拟合计算软土压缩过程中固结系数的方法研究

地基沉降预测对于建筑物的施工过程的控制以及长期稳定分析至关重要,而作为沉降预测理论依据的固结理论中,固结系数是一个关键的计算参数,其准确程度直接决定地基沉降预测的准确程度。本文提出了一种应用直线拟合求解软土压缩过程中固结系数的方法,方法提出在应用时间平方根法计算土固结系数时,采用计算软件拟合数据的方法,对开始段直线进行拟合,从而大大减少人为因素影响,提高参数求解精度。应用该方法对一系列固结试验结果进行分析,并与由实测渗透系数求得的固结系数进行了对比表明,本方法能有效地减少人为误差、适用可行。     

EVP模型中参考时间的选取研究

非线性弹黏塑性(EVP)模型可以较好地预测软土的流变固结过程,但是在根据一维流变固结试验数据确定其材料参数时需要合理确定参考时间。为进一步探究参考时间的选取对EVP模型参数的影响,文章介绍了基于EVP模型的一维流变固结方程,并给出了Crank-Nicolson有限差分数值求解格式。同时以河南某地饱和软黏土为研究对象,进行了一系列一维流变固结试验。对应选取的不同参考时间,确定了EVP模型参数,并将竖向应变的计算值与试验值进行了比较。分析表明,参考时间的选取对初始次固结系数的影响较小,而对模型参考时间线参数和参考应力点的影响较大;另外,参考时间取单位时间能更好的模拟整个固结过程。     

一维固结理论中固结系数的试验分析

利用长安大学改装的K0固结仪,对原状土样与重塑土样进行了固结渗透试验,根据试验所得到的数据,分别对2种土体的变形与渗透特性进行了分析,并结合太沙基一维固结理论,得到了固结系数的确定方法;在此基础上,对固结系数的变化进行了非线性分析,揭示了固结系数在固结过程中的变化规律及土体结构性对它的影响,这对准确计算地基土体的固结沉降有指导作用.     

考虑软土结构强度的次固结特性试验研究

常规的次固结系数C_a计算方法并没有考虑土体结构性的影响。对原状土和人工结构性土进行了一系列的次固结压缩试验,研究了结构强度q对软土次固结系数C_a的影响。研究表明所提出的先期固结压力p_c计算方法有效地降低了Casagrande 法的误差;人工结构性土能够很好地反映结构性对土体固结特性的影响;结构性的存在能够减小土体进入次固结阶段所需时间;当荷载接近或超过土体的结构屈服应力σ_k时,土体残余的结构性有利于次固结变形的发展;软土的次固结系数C_a随着结构强度q的增加呈较好的线性增长关系;所提出的次固结系数C_a计算方法引入了结构强度q,为预测结构性软土的次固结变形提供依据。     

软土地基固结系数确定方法探讨

简述了软土地基固结系数确定的重要性,提出了室内试验法、孔压静力触探法、采用沉降观测资料反算法三种确定固结系数的方法,并对其进行了比较分析,得出孔压静力触探法值得推广的结论。     

遗传算法在固结系数计算中的应用

建筑物的荷载通过基础传给地基,地基受力后将会产生应力和变形,从而导致建筑物基础产生沉降和倾斜。如果基础的沉降不均匀,将会对于建筑物的安全产生一定的影响,而影响沉降的最主要因素是饱和土体的固结系数,而固结系数的计算还以半对数法为主,人为因素影响较大,而采用遗传算法可有效消除人为因素,而取得较好的计算结果。     

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,...     

饱和高庙子膨润土的渗透特性

在核废料深层地质处置工程中,膨润土的渗透特性是需要考虑的重要因素之一。对浸水饱和的高庙子钙基膨润土压实试样进行压缩试验,利用时间平方根法测定压缩试验中每级荷载下的固结系数,然后用太沙基一维固结理论计算土的饱和渗透系数。试验研究表明:在弹塑性阶段,计算所得饱和渗透系数随竖向应力的增大而减小,在双对数坐标下,计算渗透系数与竖向应力呈线性关系;孔隙比对渗透性起着主导作用,在半对数坐标下,计算渗透系数随孔隙比的减小而线性减小,由该线性关系得到的某一孔隙比下的计算渗透系数与公开发表的相同孔隙比的高庙子钙基膨润土的渗透系数接近。研究结果及相关文献证明应用固结理论方法间接推算膨润土饱和渗透系数的方法是可行的,该方法适用于低渗透性黏土的饱和渗透系数的量测。     

压实黄土的一维次固结特性研究

在一系列的一维固结试验的基础上,探讨了压实黄土的次固结特性,分析了固结压力、固结时间、加载比和超载预压处理对次固结的影响。试验结果表明:随着固结压力的变化,压实黄土的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;而当超载预压处理后,次固结系数随超载比和超载作用时间不同而变化。同时,在正常固结状态时,次固结系数与压缩指数具有很好的相关性,且受加载比和作用时间的影响较小。     

超载卸荷后再压缩软土的次压缩特征及变形计算

采用软土重塑试样进行了超载卸荷后再压缩过程的一维压缩试验。试验表明:超载卸荷后软土的再压缩过程较原压缩过程的主固结时间大大缩短,次固结系数在较长的时间内和时间无关,随再加荷压力的增大而增大,随着预固结压力的增大而减小,次固结系数和超载比之间具有规则的对应关系,可以用双曲线简化模型模拟;根据次固结系数双曲线模型建立的次压缩变形计算公式,既反应了软土本身性质的影响,也反应了预固结压力和再加荷压力的影响。工程算例数据和工程实测的工后沉降数据表明,使用改进的次压缩变形计算公式得到的结果,较之采用传统次压缩变形计算方法具有更高的可靠性,采用传统的次压缩变形公式计算再压缩软土的次压缩变形会产生较大的正偏差。     

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.