考虑应力历史的饱和黏土一维固结渗透试验研究

为研究固结应力比和应力历史对饱和黏土一维固结渗透的影响,利用GDS三轴仪进行了一系列一维固结-渗透联合试验。研究结果表明,在不同固结应力比相同应力历史条件下,正常固结和超固结饱和黏土在一维固结渗透过程中试样的渗透系数和孔隙比均随固结应力比的增大而减小,试样的最终压缩量均随固结应力比的增大而增大。在相同固结应力比不同应力历史条件下,超固结饱和黏土的最终压缩量小于正常固结饱和黏土。将固结应力σ与土层自重应力σcz的差值σdv与试样最终压缩量sf进行拟合,得出应力差值σdv与各固结应力下的最终压缩量sf间呈良好的线性关系。通过研究发现,同时考虑固结应力比和应力历史对饱和黏土一维固结渗透的影响是有必要的,同时在得到土体自重应力后可较为准确地预测土体最终压缩量。

线性加载条件下考虑应力历史的饱和黏土一维非线性固结渗透试验研究

为研究线性加载条件下不同应力历史的饱和黏土的渗透性,利用改装后的GDS三轴仪进行了一维固结渗透联合试验,对陕西洛川粉质黏土重塑样的渗透系数变化规律进行了研究。研究结果表明,正常固结与超固结饱和黏土的渗透系数均随固结应力的增大而呈非线性减小,且两者的孔隙比与渗透系数随固结应力的变化趋势一致。处于超固结状态土体的压缩性和渗透性要比处于正常固结状态小得多。在同一固结应力下,渗透系数和孔隙比均随渗透压差的增大而减小。最后,将实测值与文献[12]中修正后的达西渗透系数公式、修正后的柯森-卡门公式、斯托克斯孔隙流渗透系数公式以及固结度渗透公式计算得到的渗透系数进行了比较。结果表明,用修正后的柯森–卡门渗透系数公式计算得到的渗透系数与实测值吻合较好,因此,推荐使用修正后的柯森–卡门渗透系数公式来预测洛川饱和黏土渗透系数。

上海软黏土的非水相有机液体固结渗透仪渗透试验

在饱和黏性土的非水相有机液体(NAPL)渗透试验中,NAPL-土的相互作用易导致土样收缩而产生侧壁渗漏,影响试验结果的可靠性。采用固结渗透仪开展了上海淤泥质黏土的煤油渗透试验,研究竖向固结压力pv的大小和土样结构性对侧壁渗漏以及试验结果的影响。研究结果表明,絮凝结构的原状土样在pv为50 kPa、200 kPa下均存在侧壁渗漏,测得的渗透系数偏大,在pv=400 kPa下可得到可靠的试验结果。对于分散结构的重塑土,在pv=400 kPa下仍然存在侧壁渗漏。根据原状土样的孔径分布以及在pv=400 kPa下的渗透试验结果,讨论了上海淤泥质黏土中NAPL渗透的基本特性,对了解沿海软黏土中NAPL类污染物的迁移特征有指导价值。

基于GDS固结渗透试验参数的竖井地基固结非线性有限元分析

介绍在GDS固结渗透联合测试试验条件下获得的且被广泛认可的土体非线性本构模型,包括分段线性e-lgp模型、线性e-lgk模型和Hansbo非达西渗流模型。结合宁波软土试样的GDS固结渗透联合测试试验,给出上述模型的参数获取过程及参数取值。在经典Biot固结理论基础上,推导考虑上述非线性本构模型的有限元方程,编制相应的计算程序。通过算例分析,验证理论和程序的可靠性,并获得透水边界、非达西流、涂抹效应和荷载大小对竖井地基非线性固结的影响。透水边界对竖井地基固结影响显著,非达西渗流和涂抹效应的影响均不显著,荷载大小对竖井地基非线性固结性状影响复杂,可加快亦可减缓竖井地基固结速率。

真空渗流场作用下的渗透固结

对真空预压法的机理进行研究。研究结果表明:真空预压是真空渗流场作用下的渗透固结,它从顶部抽真空,所产生的真空度在沿竖向排水通道向下传递过程中随深度递减,其作用是在沿各竖向排水通道产生无数动态完整井,并以各完整井为中心产生无数凸面向下的降落漏斗,各降落漏斗即形成真空渗流场。其中土体将以各完整井为中心产生渗透固结,并使整个土体强度得到改善。采用真空预压法有效加固的深度小于动态完整井所能达到的深度、其残余沉降量大于其竖向回弹量。

滨海相软土固结—渗透联合测定试验研究

将K0固结仪改装成高压固结—渗透联合测定试验仪,对上海地区滨海相原状软粘土试样、重塑软粘土试样和粉土试样进行了固结—渗透联合测定。对比分析了不同荷载和水头耦合作用下上海软土的变形及渗透特性,并对上海软土试样垂直向和水平向的e-k关系曲线进行了拟合,得到了孔隙比和渗透系数的关系表达式。试验结果表明:结构性对上海软土的固结特性具有显著影响,具有架空结构的原状软土试样的压缩率明显高于重塑软土试样和粉土试样;在相同固结压力作用下,渗流水头越高,软土试样固结变形速率越快。研究成果对于研究滨海地区地面沉降和地下水渗流具有重要参考价值。

超软土渗透固结的控制性因素分析

以物质组成及结构特点决定渗透固结性质的观点 ,结合所收集的资料对超软土渗透固结的控制性因素及其作用机理进行了深入分析 。

尾矿渗透固结特性分类研究

由于没有合适的尾矿分类标准揭示尾矿的渗透固结特性,尾矿模袋干堆设计中无法作出正确的设计或施工方案,更谈不上设计的经济与合理性。尾矿渗透固结特性分类研究是在试验的基础上,通过对渗透固结特性代表指标的研究,提出了以尾矿的孔隙比、湿密度和渗透系数作为分类基础指标,并运用统计学和分类学理论,对尾矿的渗透固结特性进行分类研究,得出了尾矿的渗透固结特性可以分为易固结、较易固结、可固结、难固结、很难固结5类,给出了渗透固结分类数值指标,并将研究结果用于具体矿山尾矿渗透固结分类,取得了较好的结果。

弹塑性岩土介质中渗透固结问题的参数二次规划法

岩土类介质在承受荷载时,不仅产生弹塑性变形,还伴随着渗流和固结,是一个关于时间的动态过程。本文建立起处理该问题的参变量变分原理以及相应的有限元方法,这样将原问题化为求解带约束条件(本构状态方程)的二次规划问题.文中讨论了单元的选取形式及具体的实施过程,还给出了一个实例.

渗透固结装置的研制及在实践教学中的应用

土的固结过程与渗透性质关系密切,但传统的固结仪不能进行渗透试验。该文研制了一种渗透固结装置,既能进行固结试验和渗透试验,又能测量固结过程中的孔压。装置构造简单,操作便捷,密封性能好,可自动记录孔压、时间等参数。该装置应用于研究生的土工试验教学,促进了土力学理论与实践教学的融合,不仅加深了学生对理论知识的理解,提高了学生分析和解决问题的能力,还增强了学生的科研思维和动手实践能力,从而提高了人才培养质量。

地下水非稳定流理论在饱和土渗透固结中的应用

计算饱和土层的渗透固结变形,通常采用太沙基的一维固结理论,在条件相同的情况下,利用承压水渗透理论同样能建立饱和土层一维渗透固结微分方程,并使用有限差分法求解该微分方程,结果表明,其结果与太沙基的一维固结理论是一致的;将地下水非稳定流理论应用于饱和土层的渗透固结变形中可以方便地使用目前较为成熟的Modflow软件求解。

单向渗透力引起的渗透固结机理试验研究

通过渗透破坏试验,对单向渗透力引起的渗透固结机理进行了分析,得到了临界水力坡降随固结度、干重度变化的关系式,指出:在相同固结度下,随着干重度的增大,临界水力坡降增大的幅度越来越大;在同一干重度下,临界水力坡降与固结度成线性关系。

一维渗透固结中排水边界生成与识别的初步探讨

本文首先分析了内部与表部土层生成排水边界时的渗流方向并提出了绝对与相对排水边界的概念;然后分别讨论了 绝对与相对排水边界的识别标准。

滨州港港区吹填土渗透固结特性试验研究

为准确确定滨州港吹填土地基处理参数,采用渗透固结和真空预压2种试验方法研究滨州港吹填土的物理性质参数与固结压力的关系,结果表明:试验后吹填土的参数仅与固结压力的大小有关,与其初始状态无关,且各参数的变化速率在压力小于50 kPa时比压力大于50 kPa时快。渗透固结试验中100 kPa压力和真空预压试验中-100 kPa压力对吹填土的压缩效果基本相同,试验后各土样物性参数基本一致;如采用真空预压对吹填土地基进行处理,在不采取堆载等其他措施的情况下,吹填土的极限含水率为44%,孔隙比为1.23,密度为1.78 g cm^(3)。

渗透固结方法分类的探讨

在分析饱和软土地基不同排水固结处理方法的基础上,将饱和软土渗透固结按其作用机理的不同区分为压缩型固结和渗透力型固结;渗透力型固结又分为减压型和加压型两种形式,将真空预压归类于减压型渗透力固结。提出了超稳定渗流孔隙水压力的概念,得出了渗透力型固结的过程就是超稳定渗流孔隙水压力逐渐转化为有效应力的过程的结论;建立了渗透力型固结沉降计算的简化方法。并对渗透固结处理软土地基的若干问题进行了分析和讨论。

软土坝基筑坝渗透固结过程数值模拟

饱水软基上筑坝，渗透固结过程是关键因素之一。本文以务坪水库软土地基筑坝为例，根据勘探、试验、设计成果，进行筑坝全过程数值模拟，根据计算结果进行回归分析，讨论渗透固结系数、水平排水距离及时间因素的敏感性，最后提出控制筑坝速度及存在问题，为安全筑坝提供一定的定量依据。

浅谈渗透固结灌浆加固砂卵石土地基在工程中的应用

通过动力触探,结合工程实践经验,综合确定砂卵石土层渗透系数,据此进行砂卵石土层渗透固结灌浆加固设计及计算,并根据计算结果进行施工控制,最终获得比较好的技术经济效果。

基于变渗透系数的地下水开采-地面沉降三维模拟研究

在地面沉降过程中伴随着土体孔隙率和渗透系数的变化,但在模拟计算中为了降低计算量而忽略其变化,因而在一定程度上造成模拟结果与实际偏离。为了研究地面沉降数值模拟过程中孔隙率和渗透系数变化对模拟结果的具体影响,在Biot固结理论的基础上,耦合了Kozeny-Carman方程,建立了考虑固结过程中渗透系数变化的三维固结模型。以北京平原区的典型含水层结构为模拟对象,分别在考虑和忽略渗透系数变化的情况下进行抽水模拟,发现在考虑渗透系数变化的情况下,抽水后地层的渗透率体现了不均匀变化,在抽水井井壁附近渗透系数有所降低;考虑渗透系数变化下的地表最终形变量大于忽略渗透系数变化的情况;忽略渗透系数变化导致的模拟误差在沉降初期较小且具有继续发展的趋势,中后期较大并逐渐趋于平稳,且这一误差与抽水量正相关,与承压含水层压缩模量和渗透系数负相关,且随着承压含水层厚度的增加呈现先增大后减小的趋势。

吹填土固结试验及分析

利用改装的固结仪,对温州对吹填土重塑样进行了固结压缩和固结渗透试验,根据试验数据,对重塑土样的压缩变形与渗透特性进行分析,并结合太沙基一维固结理论,采用时间平方根法计算得到固结系数,并对固结系数的变化进行了非线性分析,分析并总结了固结系数在固结过程中的变化规律,为工程单位设计提供参考。

基于邻域粗糙集和支持向量机的固结系数预测

采用邻域粗糙集和支持向量机建立滹沱河某地区软土固结系数的预测模型。基于自行改装的渗透固结仪,利用公式法确定不同压力下的固结系数。通过室内试验确定土体的指标参数,采用邻域粗糙集对该指标参数进行属性约简,将约简后的指标参数作为影响因素,分别建立支持向量机和神经网络的固结系数预测模型,预测未知样本的固结系数,并与实测值进行对比。结果表明:公式法可以准确客观地确定固结系数;支持向量机和BP神经网络建立的该地区软土固结系数预测模型均可以预测区域内未知点的固结系数,且支持向量机方法的预测精度比神经网络方法的预测精度提高了约10%。本文提出的方法直接从实验数据出发,通过易获取的影响因素建立特定地区固结系数预测模型,并可预测该区域其余未知点的固结系数。