Terzaghi一维固结理论研究综述

针对Terzaghi一维固结理论自身存在的不足 ,从三维固结、固结系数的合理测定、饱和粘土的应力应变关系、达西定律有效性、大变形固结理论、成层地基固结理论、次固结效应。

太沙基一维渗流固结理论的教学设计与思考

太沙基一维渗流固结理论是土力学课程中的重要内容之一,也是教学过程中的难点之一.文章结合弹簧一活塞一水物理模型以及基于Abaqus建立的数学模型辅助教学,对教材中通过单向固结微分方程推导孔隙水压力时空分布规律的教学内容进行重构,利用物理模型和数学模型对教材中的渗流固结过程进行可视化表达.在培养学生数理分析能力的同时,使学生从直观认识和理性分析两个层面理解单向固结理论.

深厚吹填砂港区堆场地基沉降预估方法

根据大面积深厚吹填砂工程的特点,分析太沙基一维固结理论在分层地基,分级加载等复杂工程条件下应用的可行性,提出了相应的简化计算模型,并编制一维固结计算程序。结合上海某围海成陆港区堆场工程,对其吹填砂层及软弱下卧层的固结沉降进行了计算分析,通过计算结果和离心机模型试验结果的对比分析,对计算模型进行修正,提出了大面积吹填砂工程地基沉降预估方法。

卸载对软土伸长强度的影响分析

摘要:基于Hvorslev强度理论,以卸荷前应力状态为基准,推导了软土等向卸载后,土体处于类似超压密状态时卸载土体强度与卸载前正常固结土强度之间的关系式;采用太沙基—维固结理论,编制了内嵌固结计算的修正剑桥模型程序,分析不同卸载量、不同卸载固结时间、不同卸载级数对强度的影响。从而提供了全面系统分析卸载对软土伸长强度影响的方法。计算结果与试验数据对比,表明分析方法具有较好的可信度。

基于三参数非线性渗流模型的一维固结计算

采用传统的太沙基固结理论计算一维固结存在一定的偏差。三参数非线性渗流模型能够反映土中水从低水力坡降到高水力坡降渗流的全过程,达西定律是其特例。文章基于三参数渗流模型,采用太沙基固结理论中除渗流定律以外的其他基本假定,利用连续条件建立了饱和土体基于非线性渗流模型的一维固结微分方程;运用数值和解析相结合的方法得到了固结方程的近似解答,解的形式与太沙基解相近,同时给出了固结度的计算公式。

利用固结法求解黏性土渗透系数

G203“松原至金宝屯”段沿线盐渍化黏性土渗透性能极小,公路病害频发,通过加入结晶氯化铝改良其渗透性能。由于黏性土的渗透系数极小,室内和室外试验受水头限制渗流速度缓慢甚至趋近于0,常规方法求解渗透系数比较困难。而一维固结仪能够提供十几米甚至几十米的水头压力,从而加速黏性土中水的流出。提出固结法求解黏性土的渗透系数,并利用该方法评价了结晶氯化铝改良盐渍化黏性土后渗透系数的变化。

一种考虑液相惯性的一维准静力固结模型

经典Terzaghi一维固结理论不考虑孔隙流体惯性影响,且该理论在不同时期模型推导和表述结果差别较大,导致当前仍存在诸多困惑甚至认识混乱的现象.在笔者前期研究大变形动力固结理论框架内,忽略固相惯性而重点考虑液相惯性影响,经过合理简化建立反映孔隙流体惯性的一维小变形固结波动模型.该固结波模型具有频散和耗散特性.采用分离变量法,可得到单面排水和瞬时加载条件下无量纲形式固结波解析解答.算例分析结果表明:固结波发展规律受无量纲数D_c变化影响而呈现不同性态;D_c数值较大时固结波响应会出现阶跃和正负波动现象;当D_c值较小时,可能出现Mandel-Cryer效应等特殊现象.通过对早期和后期Terzaghi固结模型的分析和对比,初步探明Terzaghi固结理论模型内部的矛盾性,在普通土体坐标和固相体积坐标两种不同解读条件下,早期Terzaghi(1923,1925)模型可以分别诠释为具有小变形和大变形属性的不同固结模型.在经典一维固结理论模型的不同诠释背景下,固结波模型也可以据此作出相应拓展和表述.固结波理论揭示缩尺固结试验中土体物理力学参数与固结波响应两种因素之间存在一种不确定性矛盾,据此建议微观土力学研究重视尺度效应.固结波模型的意义还在于,可为Terzaghi经典固结模型理论精度分析提供新的依据.

区域性温度因素对饱和粘土固结的影响

不同地区地基饱和粘土的固结过程受到当地区域性温度的影响而不同。通过探究区域性温度因素在饱和粘土固结过程中的主要影响因子,基于太沙基一维渗流固结理论,得出了区域性温度因素对饱和粘土的固结度及固结时间的影响规律。结果显示:对固结度的影响,同一时间因数时,温度较高的地区比温度较低的地区土层平均固结度大,且时间因数在(0.3,0.5)范围内达到最大固结度差值;对固结时间的影响,较高温度地区的土层固结速度比较低温度地区大。土层平均固结度较小时,不同地区的固结时间相差不大,平均固结度较大时,则固结时间差别较为显著。研究成果对工程实践具有指导意义。

黏土压密注浆补偿效率评估方法研究

针对新建常德经益阳至长沙铁路站前工程,从注浆补偿效率损失机理出发,基于太沙基一维固结理论,对该工程黏土段压密注浆补偿效率进行研究。首先,以浆泡为界将黏土层分为上下两部分。而后,基于太沙基一维固结理论,对黏土层上下两层分别进行积分计算求得其固结沉降体积量,进而计算黏土压密注浆补偿效率值。利用现有文献的试验数据对本文所提出方法进行验证。最后,分析并讨论基于新建常德经益阳至长沙铁路站前工程注浆参数下注浆压力对注浆补偿效率的影响。研究结果表明:注浆补偿效率随着时间先减小而后在t=1000s后维持稳定,且注浆压力与注浆补偿效率的最终值成反比。所得结果可用于新建常德经益阳至长沙铁路站前工程黏土段溶洞注浆工程的设计和施工。

利用修正太沙基理论进行土体非线性固结沉降计算研究

提出在基于小变形弹性假定的太沙基-维固结方程解答中采用非线性条件下定义的固结系数,并且进行了计算验证,结果证明在小变形弹性固结方程的解答中采用非线性条件下定义的固结系数可以使计算结果更好地接近实际沉降值。相对于传统太沙基理论,修正后的太沙基固结理论可以用来更准确地计算实际工程中的非线性固结沉降。

某钢厂码头堆料场软土地基分级堆载沉降分析

某钢厂码头堆料场,采用砂石桩与分级堆载排水固结相结合的地基处理方法对地基进行加固处理。运用改进的高木俊介法和太沙基一维固结理论,对A、B料条的沉降进行计算分析,并对理论计算的最终沉降量和实际监测的沉降量进行比较,得到一些有益的结论,对实际工程具有一定的指导意义。

改扩建工程淤泥质粉质粘土处理技术研究

本文根据不同地质条件,不同软弱地基厚度,利用太沙基一维固结理论、有限元模拟条件计算并结合规范要求,分别分析换填、水泥搅拌桩、预应力管桩对淤泥质粉质粘土的地基处理效果,最后通过方案比选,从经济技术合理性的角度出发,确定具体采用的处理方法。