双面排水条件下未打穿竖井地基固结计算

通过在竖向排水井底面以下土层中设置虚拟砂井,得到了双面排水条件下考虑土层三维渗流从而更符合实际情况的解析解.根据所得解编制了计算程序,分析了在双面排水情况下未打穿竖向排水井地基的固结性状,并与单面排水情况进行了比较,比较显示双面排水使未打穿砂井地基固结速率大为提高.同时,以此解为基准,对现有未打穿竖向排水井地基平均固结度近似计算公式和方法进行了较为详细的比较,得出了现有近似计算公式及方法适用的范围.

双面排水非线性固结超静孔压的非对称性解析

为了分析一般意义的非线性固结过程中超静孔压的发展规律,基于欧拉描述的基本方程和构形转换关系,提出了非线性固结过程中超静孔压与孔隙比之间的严格函数表达式。在Morris提出的线性有限应变一维固结解析解答基础上,得到双面排水情况下正常固结和自重固结土体的超静孔压解析解。分析和讨论了超静孔压的非对称分布特征及其影响因素。结果表明,无量纲参数N在超静孔压分布形态上起决定作用。在N不接近于0的情况下,按经典Terzaghi固结理论的超静孔压对称性分布假设将不再适用于非线性固结问题。

软粘土双面排水固结离心模拟教学系统的研发

近年来,离心机模型试验在研究岩土工程各类问题中发挥了越来越重要的作用,同时,在本科及研究生教学中也得到了广泛的应用。对于软粘土中的岩土工程问题,离心模拟需解决的第一个问题就是模型土层的制备。软粘土由于渗透系数低、压缩性高、强度低等特点,使得固结时间很长,固结沉降量较大。传统的单面排水模型箱中土层制备往往需24h,甚至更多。这对于离心设备来说往往是极限状态,不利于设备的运营维护。根据固结原理,当双面排水时,由于相同厚度的土层,排水路径可以减少一半,能使固结时间缩短为单面固结的1/4,可大幅提高效率,有利于设备的运营保养。本项目系统的建设目的即为通过改进现有模型箱及管路系统,使得模型地层达到双面排水的固结效果,节省试验时间,提高试验效率,进而使离心模拟试验用于软粘土地层的应用水平得以提高。

考虑涂抹作用的未打穿砂井地基固结理论分析

在等应变假设和瞬时加载条件下,研究单面和双面排水情况下未打穿砂井地基的固结问题。通过设置虚拟砂井的方法考虑未打穿土层的径竖向组合渗流;同时,为考虑施工对土体的扰动随离砂井的距离增大而逐渐减小的事实,引入一个函数,将土体水平渗透系数统一表达,并在假设的3种模式下(涂抹区水平渗透系数不变、呈线性变化和呈抛物线变化),得到未打穿砂井地基固结解析解。编制计算程序,详细阐述编程过程中要注意的几个问题,对未打穿砂井地基的固结性状进行分析。结果表明,考虑涂抹区水平渗透系数呈抛物线变化时地基固结最快,呈线性变化时次之,不变时最慢;施工扰动范围、程度越大,固结越慢;砂井打入深度越深,固结越快;砂井渗透系数越大,固结越快。

土体水平渗透系数变化的多层砂井地基固结性状分析

在考虑涂抹区土体水平渗透系数3种变化模式即水平渗透系数不变、呈线性变化和呈抛物线变化的情况下,对单面排水和双面排水条件下多层砂井地基的固结问题进行分析,推导出解析解,并对双层砂井地基的固结性状进行分析。结果表明,只有在各层土的压缩模量相同时,成层砂井地基按孔压定义的固结度才等于按变形定义的固结度,否则前者大于后者;当涂抹区水平渗透系数呈抛物线变化时地基固结最快,呈线性变化时次之,不变时最慢;施工扰动范围、程度越大,固结越慢;增大任何一层土的压缩系数,均可加快整个地基中的孔压消散。