考虑蠕变和孔隙水压力消散的软土主固结时间的试验研究

利用GDS高级固结系统,对矿物组成主要为白云母和绿泥石的原状和重塑试样进行标准固结试验和固结蠕变试验。试验过程中,观测了逐级增加载荷下的变形和试样底部的孔隙水压力。发现由孔隙压力消散法和拐点法确定的主固结时间随应力水平增加的变化规律与采用Taylor法和Casagrande法所确定的变化规律相反。采用Taylor法和Casagrande法确定的主固结时间远小于采用孔隙压力消散法所确定的主固结时间。在采用Taylor法和Casagrande法所确定的主固结时间,孔隙水压力通常未完全消除。对于标准固结试验,通过拐点法、Casagrande法、Taylor法得到的原状土样的主固结时间接近,但通过拐点法得到的重塑土样的主固结时间大于通过Casagrande法和Taylor法得到的主固结时间,且大于采用拐点法所确定的原状土的主固结时间;通过拐点法确定的主固结时间明显小于采用孔隙压力消散法所确定的主固结时间;在采用拐点法所确定的主固结时间,孔隙水压力表现为未完全消除。对于固结蠕变试验,采用同一方法确定的原状土与重塑土的主固结时间基本一致,通过拐点法与孔隙压力消散法确定的主固结时间相当接近,应力水平不是特别高的条件下,在拐点法确定的主固结时间,孔隙水压力可视为基本消除,其固结行为大致与Terzaghi有效应力原理吻合。标准固结试验过程中,每级荷载增量下的残余孔隙水压力很小,可以忽略不计。而在固结蠕变试验过程中,随着竖向固结压力的增加,残余孔隙水压力明显增加,残余孔隙水压力与固结压力增量的比值相应减小。

孔隙水压力消散试验在尾矿坝安全施工中的应用

尾矿库设计的主要控制条件是坝体的稳定性。在尾矿坝施工中还需要考虑强度、渗水性等影响因素。以锡冶山尾矿坝工程为例,探讨了数值法在尾矿库坝体岩土孔隙水压力消散试验中的应用,对提高试验精度、减少试验开支、指导工程安全施工具有现实意义。

基于衬砌长期渗漏水影响的隧道施工扰动诱发超孔隙水压消散及地层固结沉降解

基于Terzaghi-Rendulic固结理论,采用保角映射和分离变量法,计算得到隧道衬砌半渗透漏水边界条件下,盾构施工扰动引起的隧道周围土体超孔隙水压力消散解和地表土体固结沉降,通过工程实例进行验证,发现理论方法与实测数据趋势一致;此外,利用参数分析获得了土体固结沉降和超孔隙水压力的分布影响规律。结果表明:衬砌与土体的相对渗透比越大,固结沉降的初始速率越大,但不影响最终收敛值;土体弹性模量越小,最终固结沉降量越大;土体中超孔隙水压力随着时间增加,在隧道开挖后较短时间里以较大幅度逐渐消散,消散到约为初始值的1/10时减幅放缓;距离衬砌外壁越远,土体初始超孔隙水压力越小,其消散速度也越慢。

水位下降过程中孔隙水压力变化的若干规律研究

本文以天津站交通枢纽工程副广场工程抽水试验为依托,通过对抽水试验过程的孔隙水压力进行监测和分析,对该场地水位下降过程中的孔隙水压力的变化规律进行了分析,以更好的指导基坑工程地下水控制的设计和施工。

泥石流拦砂坝坝前沉积与坝基扬压力实验研究

泥石流在坝前堆积固结的过程发生泥石流浆体中固体颗粒沉降和孔隙水压力消散,它直接影响了坝基扬压力大小和变化,对坝体稳定性造成影响。本文通过自制实验模型装置模拟不同密度泥石流作用在坝前的沉积渗透过程,观测不同密度泥石流坝前沉积特征和浆体细颗粒沉降速率,并通过水压传感器测得坝前沉积底部孔隙水压力和坝基扬压力随沉积时间的变化过程,最后结合不同密度泥石流沉积特征分析了泥石流沉积过程对扬压力衰减过程的影响。研究结果表明:稀性泥石流沉积过程中具有明显的颗粒分选性,且浆体细颗粒沉降速率与泥石流密度表现出线性负相关性;泥石流沉积底部孔隙水压力随沉积时间呈指数衰减趋势,拟合指数函数系数与上部浆体细颗粒沉降速率满足线性正相关性;沉积过程中坝基扬压力与坝前沉积底部孔隙水压力具有相同的对数衰减趋势,两者呈线性正相关性。本研究着眼于拦砂坝扬压力产生机制,研究了泥石流坝前颗粒沉积和水力扩散过程对坝基扬压力变化过程的影响,为拦砂坝扬压力计算提供了新的视角,具有一定的工程和理论意义。

水气分离联合增压式真空预压法在软基处理中的应用

常规真空预压法加固软土地基常利用射流泵实现抽真空压力,但因射流泵效率低浪费电力资源,且地基处理后期因竖向排水板堵塞使得排水固结效果降低,采用水气分离联合增压式真空预压法可以弥补上述不足。本文依托实际工程分析对比了水气分离联合增压式真空预压法与常规射流泵真空预压法在软基处理过程中的地基沉降、孔隙水压力消散效果,结果表明:水气分离抽真空相比较常规射流泵抽真空可以节约电力成本40%以上,水气分离联合增压式真空预压法相比较常规真空预压法地基地表沉降量增加约18%,但对孔隙水压力消散产生了一定不利影响,该方法在实际应用还需进一步研究和改进。

一种现场测定地基固结系数与渗透系数的方法

地基固结系数及渗透系数是地基计算及设计中的关键参数。本文利用IFCOBAT系统测试地基原位水平固结系数和渗透系数,采用考虑塑性区内外孔压系数不同的圆柱形孔洞扩张理论和一维径向固结方程模拟滤头周围的初始超静孔隙水压力分布及其消散过程,在渗透系数分析中,同时考虑了针头对流经水的阻力和滤头及容器内水柱的影响。现场测试结果与薄壁土样的室内试验结果的比较分析表明,现场测定的固结系数和渗透系数与室内试验结果接近。另外,还讨论了两种测试结果之间差别的原因及其合理性。

用孔压静力触探和室内固结试验求取土的固结系数的对比研究

土的固结系数是软土地基计算与处理设计中的关键参数 ,本文根据先进的孔隙水压力静力触探技术现场测试求出的固结系数和室内固结试验所求固结系数 ,进行了大量统计对比研究 ,发现两者之间存在很好的线性相关关系 ,并论述了两种方法求取固结系数的原理及步骤 。

球形空腔固结解析解及其在地基原位固结系数测试中的应用

地基固结系数是地基计算及设计中的关键参数,其准确求取有重要的工程实践意义。孔压静力触探技术(CPTU)和BAT系统是能快速准确测取地基原位固结系数的设备。基于球形空腔扩张理论和一维径向固结理论求解得到球形空腔固结解析解,并将其用于分析由透水元件位于探头锥尖部位的CPTU和BAT贯入所引起的超静孔隙水压力的消散,从而推求地基的原位固结系数。另外,通过实测数据对该解析解进行的验证表明,该解析解能准确的模拟由探头引起的超静孔隙水压力的消散,对土体原位固结系数的测定有一定的工程实用价值。

高真空击密法处理沿海软土地基的试验研究

应用高真空击密法对宁波镇海地区软土地基处理进行了施工工艺试验研究。通过对高真空击密法地基处理过程中的地面沉降和超孔隙水压力等进行跟踪监测,研究了不同排水与击密参数时地基沉降和超孔隙水压力消散规律,并且对比分析了处理前后土体物理力学性质的变化。试验研究表明,高真空击密法处理后土体强度有了明显提高,试验达到了预期目的,证明高真空击密法处理该类型软土地基是可行的。

强夯加固黄河冲积平原地区地基的试验研究

强夯法是一种有效的地基加固方法,广泛应用于公路地基处理工程中。针对强夯法处理黄河冲积区地基的试验研究,确定了强夯工艺参数和施工控制建议,评价了强夯加固效果,提出了施工建议。

强夯法处理湿陷性黄土地基消除湿陷性深度的计算

概述了由湿陷性黄土地基的基本物理力学性质和研究现状。浅析了强夯法有效加固深度的定义和影响有效加固深度的计算方法,给今后使用强夯法处理湿陷性黄土地基的同类工程在初步设计和检验强夯法加固效果方面以参考和借鉴。

饱和粉土液化及液化后力学特性试验研究

对饱和粉土进行了一系列动三轴液化及液化后试验,即进行饱和粉土液化试验及在饱和粉土液化后孔隙水压力进行了不同程度消散后,再进行三轴剪切试验。探讨了饱和粉土的液化特性以及液化后孔压消散程度对液化后粉土力学特性的影响规律。试验结果表明:饱和粉土的抗液化强度随着所施加动应力幅值的增大而减小;液化后饱和粉土孔压消散程度越大(即再固结程度越大),则液化后粉土的不排水抗剪强度越大,其应力应变关系曲线表现为应变硬化型,土体的切线模量随着应变的增大而减小;液化后粉土的孔压进行了不同程度消散后,再进行的三轴剪切试验中应力应变关系呈对数曲线关系。

填土层低能级强夯试验收锤击数和夯击间隔时间探讨

文中以填土层中低能级强夯试验为例,通过分析施工参数及试验结果,探讨确定强夯收锤击数方法和超静孔隙水压力消散规律。结果主要表明,从统计学和宏观角度出发,夯点最后两击沉降量平均值Si调整±2cm,用占比90%以上的双控制方法确定强夯收锤击数满足工程要求;强夯有效加固影响深度内土体产生的超静孔隙水压力Umax是影响深度以下土层的10倍;同一土层超静孔隙水压力消散速率与距离强夯位置没有关系。

线性堆载下软黏土一维电渗固结理论与试验分析

考虑线性堆载下水流和电流的相互作用以及孔隙水压力的消散情况,通过将单向渗流固结过程的普遍方程推广到电渗领域,建立线性堆载下软黏土一维电渗固结方程,并给出阴极排水、阳极不排水和阴阳极都排水2种情况下孔隙水压力和平均固结度的解析解。通过参数和试验分析,研究最大堆载和加载速率对孔隙水压力消散的影响,以及电压对理论固结度和试验固结度的影响,绘制不同最大堆载和加载速率时,单面排水和双面排水下孔隙水压力消散曲线、不同电压下理论固结度和试验固结度变化曲线。结果表明:最大堆载和加载速率越大,孔隙水压力消散得越快,同时最大堆载和加载速率对双面排水的影响要比对单面排水的更大;电源电压越大,理论固结度和试验固结度的增长速度都越快,在相同时间段内试验固结度的变化幅度小于理论固结度的变化幅度。