堆载预压下砂井地基固结有限元分析

采用砂井地基平面应变等效方法,结合ABAQUS软件对堆载预压下地基的侧向位移、沉降及孔压分布进行有限元模拟,并分析计算值与实测值之间的差异;计算结果能很好地预测砂井地基位移与孔压的变化,可为地基处理的设计提供参考。     

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。     

真空堆载联合预压作用下软土地基位移和孔压变化规律研究

根据实测资料分析了真空堆载联合预压作用下加固区地表沉降、土体侧向位移、孔压、超孔压变化规律,并对孔压消散原因进行微观解释,结果表明:真空预压形成的负压与堆载预压形成的正压二者在加固软土地基的效果上是一致的,场地中心处的沉降要比四周大,用固结度对数配合法推定最终沉降,停泵时的平均固结度达到97%;真空预压阶段土体侧向位移方向是指向加固区内的,而堆载预压阶段是指向加固区外的;开始抽真空后浅层土体孔压消散非常明显,深层土体孔压消散较为缓慢,后期较深土层中孔压才有较大变化;超孔压在抽真空后变为负值,在真空预压阶段绝对值越来越大。     

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。     

真空-堆载联合预压加固软基简化计算方法

在深入了解真空预压机理和砂井地基固结理论的基础上 ,根据固结度等效的原则 ,推导了与单井固结理论等效的成层均质地基等效渗透系数 ,从而将复杂砂井地基转化为无砂井成层地基 ,以达到简化计算的目的 ,并结合真空-堆载联合预压的加固特点 ,提出一种简化的真空-堆载联合预压法的有限元计算方法 ,并结合工程实例对简化方法的可靠性进行了研究 ,通过与实测资料和常规砂井地基有限元计算值对比 ,表明该简化方法具有较高的准确性 ,可方便地应用于工程设计和实践。     

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。     

真空排水预压法加固软土地基的沉降计算

分析了单向分层层和法用于计算砂井真空排水预压地基沉降存在的问题，并提出了相应的修正方法。     

成层未打穿砂井地基固结Lagrange插值解法

考虑井阻和涂抹区的影响,建立成层未打穿砂井地基固结的数值模型和算法。将未打穿砂井底面下的软土层视为虚拟排水井,同时将未打穿砂井转化为打穿的多段砂井,使得土层边界条件和数值计算过程简单化。对超孔隙水压力用Lagrange插值多项式等结点插值近似,把砂井打设区固结方程转化为结点的超孔隙水压力的简单微分方程组,砂井固结方程转化为一线性代数方程组,以4层土为例,导出详细的计算公式。如增加土层数,仅需改变边界结点系数公式。最后,把该解法与相关近似方法的计算结果进行分析比较,并给出一个多层软土路基预压加固工程案例。结果表明,将下卧层简化为一维固结与考虑其三维固结对计算结果影响很小。     

对真空预压工程中土体固结度的估算

固结度通常作为评价堆载预压和真空预压等地基处理方法效果的一个标准。同时它也常常是地基处理工程中的一个设计指标。固结度一般用沉降值来计算，由于真空预压的效果很大程度上取决于土体中孔压的变化，因此分析孔压的变化以及用孔压来估算土体固结度是很有必要的。讨论了用沉降值来估算土体固结度的一些问题；提出了一种用孔压值来估算土体平均固结度的方法；给出了两个工程实例来考察真空预压下孔压的变化特征，并用孔压值分别计算了两个工程的固结度，同时和用沉降值估算得到的土体固结度进行了比较；最后讨论了影响土体固结度估算的几个因素。     

真空预压的最终负压分布模式

为了揭示真空度衰减特性和确定最终竖向有效应力,研究了底部半透水边界下真空预压的最终负压分布模式。首先通过边界齐次化理论建立了真空预压和堆载预压固结方程之间存在的等效关系,获得最终负压沿深度分布公式。其次根据固结完成后的稳定渗流方程,研究了单层地基、多层地基和砂井地基的最终负压分布特性。研究表明,在半透水边界条件下最终负压呈现随深度衰减现象。对于单层地基或竖向排水体通水量恒定的砂井地基,最终负压沿深度呈单一线性衰减;对于多层地基或竖向排水体通水量分段恒定的砂井地基,最终负压沿深度分段线性衰减;对于渗透系数连续变化地基或竖向排水体通水量连续变化砂井地基,最终负压沿深度曲线衰减。最终负压衰减速率随着边界透水系数增大而增大。渗透系数越大的地层,最终负压衰减越慢;上层土体与最底层土体的渗透系数之比越大,底部边界处的最终负压越大,反之越小。算例表明,采用半透水边界地基模型能较合理地模拟真空预压最终负压和最终竖向有效应力沿深度减小特性。     

软土地基真空预压加固的有限元分析

以平面应变比对固结理论为基础,通过比较前人研究成果,选择考虑竖向排水体涂抹效应的砂井地基等效计算方法,根据真空预压加固软土地基的机理,运用有限元分析,提出一种真空预压计算方法。由于真空预压过程中地下水头将降低,因此在计算中采取降低地下水头的方式等效模拟地基表面施加的的真空度。结合工程实例给出算例,对该方法的可靠性进行研究。通过将计算结果同实测资料进行对比,验证了该方法的准确性。     

运用模糊数学评价低能强夯＋井点降水的优势

研究了运用模糊数学优势理论来评价砂井预压、真空预压、碎石桩法、低能强夯＋井点降水法、低能强夯＋井点降水＋20 m塑料排水板法等方法的优劣,实践证明,只要是低能强夯法能够适用的工程,采用模糊评判方法来评判强夯法在各种地基处理方案中的优势大小是非常有效的。     

真空预压法加固大面积厂房软基

详细介绍分析了真空预压法在处理大面积工业厂房地基中的实际应用,通过现场监测及检测数据结果的分析,真空预压处理效果显著。打设粘土搅拌桩隔水帷幕能够有效解决真空预压夹砂层软土的渗透问题;使用透水软管可以节约用砂量;真空预压加固期间前期软基强度和地基承载力增长迅速,真空预压后期软基强度和地基承载力增长缓慢,前期软基强度和地基承载力增长快于后期。     

真空预压加固软土地基数值模拟分析

近年来真空预压法在软土地基处理中得到广泛应用,基于南京某有轨电车软土地基真空预压处理工程实例进行数值模拟分析。对比加固区沉降、水平位移和孔压结果可以看出:数值模拟结果偏大于现场监测结果,误差约为5.6%~22.0%。通过变化膜下真空度、排水板通水能力、间距、设置深度等影响因素,可以看出改变排水板的打设深度对真空预压法加固软土地基效果明显。     

真空联合堆载预压法在路基处理中的应用

介绍了真空联合堆载预压法在公路工程中的应用,根据施工实例介绍了真空联合堆载预压的设计及施工,并对地基处理施工效果进行了总结。真空联合堆载预压加固施工是一种快速、简便、文明的加固地基的有效方法,能够有效地加速深厚软土地基的排水固结.减少工后沉降。水平向位移是真空预压施工中容易出现的问题,因此真空预压施工在设计及施工时要考虑对周围建筑结构的影响。真空预压施工有投资大的缺点,这是阻碍其大力推广的主要原因。     

真空预压处理机场软基的实验研究

文章在浦东机场第三跑道真空预压处理地基试验的基础上,通过分析现场监测数据,研究了真空预压作用下土体的固结特性和变形机理,对真空预压加固区内地表沉降、分层沉降,孔压、水位、等变化及加固前后土体性质变化情况进行了综合分析。总结了真空预压现场试验监测成果和现场十字板剪切试验与静力触探试验成果,通过对试验结果的分析比较,说明真空预压对机场软粘土地基的处理能取得很好的加固效果。     

排水板真空度损耗的排水固结解析解

无砂真空预压吹填软土在国内造地工程中广泛应用,但实践表明传统固结解析解已不足以预测其加固性状和加固效果。从固结方程出发,在原有的等应变假设基础上,在定解条件中增加了吹填土特有的高度欠固结特性和无砂真空预压特别明显的真空度损耗,重新推导得到径向和竖向完全协调的新的等应变解析解——JJJ解答,以解决无砂真空预压吹填软土的排水固结设计理论问题。JJJ法作为固结方程的原生解答,兼容以往所有该类解析解的同时,增加了针对高度欠固结土类和排水板真空度损耗严重的排水固结问题的解决能力。经现场和试验验证,JJJ解析解可相当精确预测无砂真空预压吹填软土的复杂固结过程和加固土体超孔压分布和孔压消散分布,该解答同时也适用于堆载和真空预压的工况。     

水泥搅拌桩和砂桩在真空预压防护工程中应用与分析

基于南沙港区格栅水泥搅拌桩和砂桩联合防护真空预压影响区内高压电缆沟的工程实例,分析了该真空预压影响区的防护方案,对比试验研究影响区防护和未防护断面的表层位移、深层侧向位移和地层中孔隙水压力变化规律;位移测试结果表明该防护方案是有效的,保护了高压电缆沟的安全;地层中孔压变化结果表明深层格栅水泥搅拌桩周围土体有渗流发生,该地层土体中孔隙水压力降低及地下水渗流使土中有效应力改变是周围土体发生变形的主要原因。     

吹填土地基真空预压加固过程分析及有限元研究

通过对吹填土地基的形成和真空预压加固吹填土过程的分析,得出吹填土地基在真空预压前为欠固结土,土体中存在由吹填土有效自重产生的超孔压,在插板期间会产生固结沉降.现场检测的插板期间(插板期为15～20 d)产生的固结沉降达到真空预压总沉降的1/3～1/2,不能按照正常固结土的方法进行计算,应考虑插板后超孔压消散引起的固结沉降.提出在进行有限元分析时,荷载由真空荷载和吹填土有效自重2部分组成,并提出荷载的施加方法.同时对真空度在排水板中的传递规律进行研究,采用非线性本构关系,编制适合于吹填土地基的有限元程序,对真空预压法加固吹填土地基整个过程进行有限元分析,对比计算结果与实测结果表明,该方法较好地反映实际工程沉降及孔隙水压力的发展趋势.     

深浅结合两次真空预压加固超软土施工技术及现场试验研究

针对沿海吹填超软土地基,提出了"先浅后深"的两次真空预压施工方法,即无砂垫层改性真空预压处理浅层吹填土和二次真空预压处理深层软土。一次真空预压使表层土承载力满足施工机械进场条件后,再敷设砂垫层并布置深层塑料排水管,开展二次真空预压以处理深层软土。通过现场试验,测得了浅层和深层两个加固阶段的超净孔隙水压力、地表沉降和加固前后地基的剪切强度,发现两次真空预压法在沿海超软土地基加固中具有显著效果和良好的工程适用性。