外荷载随时间变化下考虑起始电势梯度的一维电渗固结解析解

将起始电势梯度的概念引入电渗固结理论,基于相关假定建立了外荷载随时间变化下考虑有效电势衰减的一维电渗固结控制方程,利用变量代换和分离变量法获得了电渗固结通解,并给出了常见加荷形式下解析解的表达式。将退化解与已有解析解进行比较,并将所提解与有限差分解展开对比,验证了所提解答正确性。基于所提解析解,分析了相关参数对软土地基电渗固结特性的影响。结果表明:起始电势梯度的存在降低了超孔隙水压力绝对值和沉降量;水力渗透系数的减小有利电渗排水固结过程的进行,且电渗透系数与水力渗透系数比值越大,沉降量越大、电渗排水固结效果越好;当采用电渗联合堆载预压法加固时,电渗作用可降低因外荷载引起的正超孔隙水压力的最大值,提高固结排水时土体的稳定性。

变荷载下成层地基一维非线性固结分析

首次将e-log10σ′和e-log10kv关系引入了成层地基一维非线性固结问题的研究之中,建立了能综合考虑荷载、土的成层性和自重等因素影响的固结控制方程.基于半解析法,采用Fortran语言编制了相应的计算程序NAODCLS,并利用该程序分析了变荷载下成层地基一维非线性固结的性状.结果表明,在成层地基非线性固结过程中,超孔压消散速率和沉降发展速率是不一致的;与将土层自重应力取为常值的作法相比,当考虑自重应力沿深度实际分布时,地基固结加快,而沉降量则增大.

成层土中基坑开挖降水引起的地表沉降分析

研究了成层土中基坑开挖降水引起的土中应力变化及周围地表沉降求解方法 ,在假定降水引发的渗流是一维竖向的条件下 ,推导了基坑周围土中有效应力和地表沉降计算公式 ,并结合具体基坑降水工程实例作了计算与实测结果的比较与分析 .研究结果表明 。

基于GDS的黏土非线性渗透特性试验研究

基于黏土渗透性与孔隙比的非线性关系,讨论和总结了4种渗透模型,即lg[kv(1+e)]-lge渗透模型、e-lgkv渗透模型、lgkv-lge渗透模型和lgkv-lg(1+e)渗透模型。来用GDS高级固结仪,对萧山黏土8个试样进行了一维固结渗透联合试验,使用直接法整理固结压力作用下渗透系数等试验结果,分析了对应于4种非线性渗透模型的土性参数。试验与分析结果表明,萧山黏土渗透性随固结压力增加呈现非线性减少,在50～1600kPa压力作用下其的渗透系数从8×10-8cm.s-1减少为8×10-9cm.s-1;4种非线性渗透模型对萧山黏土都是适用的。

等应变条件下的砂井地基固结解析理论

本文建立了等应变条件下较为完善的打穿软粘土层的砂井地基固结解析理论,该理论较同样条件下现有理论更接近自由应变条件下严密的但极其复杂的解析理论。文中对巴隆(R.A.Barron)理论和汉斯(S.Hansbo)理论作了详细的分析和讨论,阐述了考虑井阻作用时巴隆理论的不合理性和汉斯理论的近似性。最后根据本文理论编制了可用于IBM-PC微机的绘图软件,绘制了常用砂井的平均径向固结度-径向固结时间因子等曲线。利用这些曲线,能较方便地进行考虑井阻作用和涂抹作用的砂井地基设计。

循环荷载作用下地基一维非线性固结解析解

将孔隙比e与有效应力σ′关系(e-lgσ′)引入循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的研究之中,通过假定土体中的初始有效应力沿深度均匀分布和固结过程中土体渗透性的降低与压缩性的减小成正比,建立了低频循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的固结方程。由ω-σ′变换得出了低频梯形循环荷载作用下单层地基的一维非线性固结问题的解析解,采用Fortran语言编制了相应的计算程序,并通过将其特例情况下的解分别与目前已有的解析解和半解析解进行对比的方法对文中解作了验证。现有单层地基的一维非线性固结解析解均为文中解的特例。

越流系统中弱透水层的一维固结解及分析

针对越流系统中弱透水层的固结问题,推导了任意基准面下以水头表示的一维固结控制方程,建立了越流系统中弱透水层的一维固结模型,给出了压缩量和平均固结度的解析解,分析了越流引发弱透水层固结变形的本质,并给出了计算实例和平均固结度的查询表格.研究结果表明:渗透力引起有效应力的增加是土层发生变形的根本原因;弱透水层在1 m越流水头差作用下,能够产生相当于弱透水层顶面施加5 kPa均布荷载所引起的总压缩量;越流系统中弱透水层的一维固结与经典的太沙基一维固结理论相比,达到了相同的固结度,但前者所需时间仅为后者的1/4.

变荷载下任意层地基一维固结理论

变荷载下任意层地基一维固结理论谢康和，潘秋元（浙江大学岩土工程研究所，杭州，３１００２７）１前言由于实际地基大多由性质不一的层状土组成，成层地基固结计算一直为人们所关注。自Ｇｒａｙ首先给出双层地基一维固结解答以来￣［１］，已有不少学者致力于多层（二层...

考虑应力历史的双层地基一维固结问题

基于单层超固结饱和土固结理论,针对不同排水条件、变荷载和自重应力沿深度实际分布及考虑应力历史影响的双层地基固结问题,提出了相应的一维固结方程,并利用半解析法编制了求解该问题的Fortran程序ODL-CADOS.通过典型的算例,揭示了考虑应力历史影响的双层地基一维线性固结性状.研究表明,考虑应力历史影响比未考虑应力历史影响时,地基沉降小,固结发展快;荷载的大小、上下土层先期固结压力、土体压缩性和渗透性的变化等对双层地基的固结性状均有明显影响.

软黏土一维非线性大应变固结解析理论

给出了软黏土一维大应变固结中土体总应力、有效应力、孔隙水压力、孔隙比和沉降等一般相互关系,通过对土体压缩性和渗透性的假定得到了拉格朗日坐标下以超静孔压为变量的一维非线性大应变固结方程及其解析解。利用此解分析了土体一维非线性大应变固结性状,并与传统的小应变固结理论作了比较。此解也可用于对大应变固结问题的各种数值解法的验证。

软土地基一维非单调压缩固结性状分析

针对储油罐等结构物在使用期内常对下部地基产生往复性变化荷载等实际情况,考虑土体在加载和卸载时压缩系数不同的特性,研究了软土地基一维非单调压缩固结问题.基于现有的成层地基一維线性固结解析理论,采用半解析法求解,得到了相应的半解析解并编制了计算程序.通过系列计算和分析对比,全面地研究了当考虑和不考虑非单调压缩因素时,软土地基固结性状的区别以及不同参数对非单调压缩固结性状的影响.结果表明,压缩系数比、荷载比和卸载速率等对地基的固结均有显著影响;在考虑了非单调压缩的影响因素后,软土地基中超静孔压的消散将滞后于沉降的发展.

变荷载下饱和软黏土一维大应变固结解析理论

基于软黏土一维非线性大应变固结基本理论,建立了能考虑荷载变化、土层自重等因素影响的拉格朗日坐标下以超静孔压u为变量的一维大应变固结控制方程,并通过对土体压缩性和渗透性的假定获得了方程的解析解。基于此解,分析了单级等速加荷条件下软黏土一维大应变固结性状。从中可见,大应变固结过程中土体变形的发展要快于超静孔压的消散;荷载增大,超静孔压消散趋慢;加荷速率越大,土体固结越快;考虑土层自重影响时孔隙比的分布更为合理。此外,本文的解析解也可用于验证各种大应变固结数值解法的正确性。

未打穿竖向排水井地基固结理论

研究了单面排水条件下未打穿竖向排水井地基的固结问题,通过在排水井底面以下土层中设置虚拟排水井,得到了能考虑该土层三维渗流的解析解,这也是迄今与实际情况最接近的未打穿排水井地基固结解。根据所得解编制了计算程序,分析了未打穿竖向排水井地基的固结性状。并基于此解,对现有相关近似计算方法和解作了较完整的比较和讨论。

考虑沉积作用的成层地基自重应力与沉降计算

研究了沉积作用对成层地基自重应力与沉降的影响,给出了相应的计算公式,并对几种情况下的计算结果进行了分析比较。结果表明,考虑沉积作用后自重应力将沿深度呈非线性变化,沉积作用对地基沉降的影响随荷载和土压缩性以及土层厚度的增加而增大。该研究结果可用于成层地基一维大应变固结分析。

考虑影响区真实形状的竖向排水井地基固结解

针对现有竖向排水井地基固结解析理论对影响区一律采用圆形等效假定的缺陷,研究了影响区真实形状为正六边形的按梅花形布置的竖向排水井地基的固结问题。通过建立新固结方程和引入新的边界条件,并考虑土体水平渗透系数变化,得到了相应的解析解。对于土体水平渗透系数的3种变化模式,分别给出了各种模式下的特殊解。在此基础上,分析了3种模式下3个主要的无量纲参数对地基固结性状的影响,并比较了计算结果和现有理论结果。分析结果表明,影响区和涂抹扰动区范围越大,固结越慢;土体的最大与最小水平渗透系数之比越小,固结越快;在相同条件下,考虑扰动区渗透系数线性变化的模式2固结最快,而假定扰动区渗透系数不变的模式1的解与现有理论解相当接近,验证了现有竖向排水井地基固结解析理论中对影响区采用圆形等效假定的合理性。

砂井地基的优化设计

本文首次提出砂井地基的优化设计理论和方法,编制了以井距和井长为设计变量、造价为优化目标的砂井地基优化设计微机程序ODSG,并籍此分析了常规设计与优化设计的经济效果,讨论了现行细而密设计原则的合理性。 本文的工作表明:用0DSG程序设计砂井地基,不仅可降低其造价,而且能加速其设计过程;按细而密原则设计非理想井并不完全合理,比值k_h/k_?越大,细而密原则的经济效果越差。

粘性土地基固结的空间概率特性

研究了固结系数的空间概率特性及其对固结度的影响 .根据一维实的齐次随机场和随机积分的概率方法 ,对两个地区固结系数的自相关性和空间变异性进行了统计 ,探讨了自相关函数形式的选择 ,进而分析了粘性土地基固结度对固结系数的空间概率特性的敏感性 .结果表明方差折减系数对于自相关函数的选取不敏感 ,固结系数的相关距离对固结度的敏感性很弱 .

考虑应力历史影响的饱和土一维非线性固结分析

引入e-lgσ′和e-lgkv关系研究单层地基非线性固结问题,并考虑地基应力历史的影响,通过半解析法确定地基固结过程中正常固结与超固结的分界面。采用Fortran语言编制相应的计算程序ODNCAOS,并利用该程序对考虑应力历史影响的饱和土一维非线性固结的特性进行了分析。

双层地基─维固结理论与应用

本文研究了双层地基一维固结问题，给出了荷载随时间任意变化及起始孔压沿深度任意分布情况下双层地基一维固结解答，讨论了双层地基一维固结特性，并为双层地基平均固结度的实际计算提供了图表。与均质地基不同，双层地基平均固结度按沉降定义和按平均孔压定义是有区别的。土的固结系数并不是决定双层地基固结速率的唯一指标。土的压缩性对双层地基固结有重要影响，土越硬，固结越快。