大面积土体堆载地基变形一般规律分析

大面积土体堆载是典型的一维固结问题,但是大面积堆载的地基土变形规律与常规小范围堆载有显著差别。本文通过收集整理多项软土地区大面积土体堆载工程实测资料,结合工程地质情况,总结了大面积堆载的一般规律。从这些工程的实测结果看,大面积堆载与小范围堆载相比,其影响范围大、固结时间长、孔隙水压力消散缓慢、变形量大,这些规律对工程设计具有一定参考价值和指导意义。     

电渗-堆载作用下非饱和土轴对称固结特性分析

地基处理中,电渗常与堆载预压联合使用。基于Fredlund非饱和土三维固结理论和Esrig电渗固结理论及等应变假设,推导出电流场与渗流场耦合作用下,考虑径竖向渗流及涂抹效应的轴对称固结控制方程;利用Laplace变换、解耦技术及Laplace逆变换等方法,得到了时域内的半解析解。然后,将所得解分别退化至饱和土中考虑电渗-堆载联合和非饱和土中仅考虑堆载这两种情况与已有文献结果对比,验证了研究方法的可靠性。最后,通过算例研究有效电压、电-水力渗透系数比和涂抹系数对非饱和土轴对称电渗固结特性的影响。结果表明：超孔隙水压最终产生的负孔压与有效电压成正比;电渗-堆载联合下的非饱和土地基固结可分为两个阶段,分别主要受堆载和电渗影响;电渗联合堆载处理地基时的最终沉降是两种作用分别处理地基时的最终沉降之和,且对于低渗透性的土体,其固结速率将显著提高;此外,施加电压后涂抹系数在同区间内,超孔隙水压消散的速率差距比不考虑电压时的大,且涂抹系数越小,最终产生的负孔隙水压越大。     

深圳地区滨海软土工程特性及加固技术

深圳地区滨海软土具有含水量大、压缩性高、强度低、承载力低以及结构性强等工程特性。通过对固结沉降理论分析,提出软土固结沉降计算应注意参数选取、超载量的确定、差异沉降等问题。针对深圳地区大面积软土工程具体条件,采用堆载预压法、抛石挤淤法以及复合地基法等技术措施进行软土加固收到良好的效果。     

任意附加应力下竖井径竖向耦合固结等应变解

竖向排水体包括砂井和塑料排水板已广泛应用于加速软黏土地基的固结。不同形式的轴对称条件下含竖向排水体均质各向同性地基的固结解析解答也相继被提出,而各种解答均假定地基中附加应力在竖向排水体的深度范围内是均匀分布的。显然,当竖向排水体深度与地面堆载区宽度的比值相对较高,或竖向排水体的影响区域靠近地面堆载区的边缘时,这个假定并不适用。为此,在现有径竖向耦合固结等应变解的基础上,提出任意分布的地基附加应力条件下的解答,并分析附加应力分布形式和线性加载速率对地基固结的影响。结果表明,均匀分布的附加应力条件下的解答低估了地基的固结速率,而瞬时加载条件下的解答则高估了地基的固结速率。     

基于一维和三维固结挤土桩沉降时效计算分析

饱和软黏土地基中的挤土桩,施工引起的桩侧土体超孔隙水压力消散和竖向荷载引起的桩底土体固结是导致其沉降的主要因素。基于三维固结理论,研究了桩侧地基土再固结沉降的变化规律,并从桩-土相互作用的原理出发,结合边界条件,推导出了在桩侧地基土再固结沉降的作用下挤土桩沉降的计算公式。运用太沙基一维固结理论并采用分层总和法计算竖向荷载作用下桩底土体的沉降。提出了饱和软土中挤土桩沉降时效的计算方法。并对工程实例进行了计算分析,其结果符合工程实际沉降规律。     

大面积软土地基固结处理实例

堆载预压固结法的原理是地基土在荷载作用下(总应力σ增加)、孔隙水排出(即孔隙水压力μ减少)和有效压力σ′增加的过程。结合工程实例,介绍了堆载预压与塑料排水板相结合对大面积软黏土进行排水固结处理的设计、施工方法,并对工程实例监测结果进行分析,表明了预压固结处理后的饱和软土地基承载能力大为提高,塑料排水板深度范围内,土层固结作用效果明显,工后沉降也大为减小,各区域的地基土主固结变形在几年的时间内固结度均达到了90%以上。     

水砂分离在武都北山泥石流灾害治理中的应用

武都北山流域构造运动活跃,固体物源丰富,地形起伏,沟道比降大,极端降雨气候频现,为泥石流的形成提供充足条件。2007年,通过采取拦排结合的方案对武都北山泥石流进行治理,治理效果显著。但随着时间推移,拦挡坝自上游向下游不断淤满,泥石流不断向沟口推进;建筑物遍布泥石流沟口,房屋基础挤压、占用排导渠和排洪管网,致使其过流能力严重不足。泥石流活动趋势逐年增强,易损性增大,险情扩大,需再次治理北山流域泥石流。考虑到治理工程的重点在于排水和避让房屋建筑,提出水砂分离的截排水方法治理北山泥石流,从北山流域的内部着手,解决泥石流灾害的威胁。     

矿渣型泥石流发育特征及危险性评价

大西岔沟地质环境复杂,节理、裂隙发育,在各支沟及主沟中,填埋了36万多方以碎石土为主的高、陡矿渣堆.这些矿渣以台阶状层叠堆放的形式填满整个沟谷,严重堵塞水路,并且矿渣堆的稳定性较差,透水性较好,再加上暴雨雨量大,汇流集中,大西岔沟已具备了泥石流灾害爆发的条件.结合洪峰流量对大西岔沟泥石流的启动条件进行分析,极容易发生泥石流.对于像大西岔沟的这种矿渣型泥石流,其主要形成水石流,具有固体物源补给方量大、产流区集中、容易启动、流通距离短和破坏性大的发育特征,其固体物质补给主要以冲、洪沟的侧蚀、揭底补给、渣堆失稳和坡面漫流冲刷补给为主.在此基础上,提出了以排导和固渣相结合的治理方案,即在沟谷中修建大量的排水沟,能第一时间排走洪水,同时对渣堆进行放坡处理,以增加渣堆的自稳能力.     

堆载预压下软土地基固结研究

对塑料排水板堆载预压法作用下的软土地基,采用竖向平均固结度计算公式对分级加载的软土地基的不同时刻的固结度进行推算和预测,并利用实测数据对其检验对比,分析地基土的固结程度,预测地基土达到稳定要求的时间。     

云南省维西县二道河泥石流灾害防治技术应用及研究

云南省维西县二道河泥石流至今已有数百年历史 ,近年来 ,随着人类活动对自然环境的破坏加剧 ,生态环境日趋恶化 ,泥石流几乎年年都爆发 ,且次次造成灾害。 2 0世纪 90年代初中期曾进行过治理 ,基本控制了泥石流灾害的漫延和发展。但在二道河泥石流汇入永春河处 ,输砂能力差、堵河严重 ,使排导槽向上游回淤、漫槽形成灾害。本文针对二道河泥石流灾害的特点 ,综合多方面的比选结果 ,采用以V型槽排导为主的最佳续治方案。     

竖向排水井地基工后沉降预测

预测工后沉降是排水固结预压加固软土地基的关键问题之一。根据等应变竖向排水井地基固结理论,提出了沉降曲线的近似计算方法。通过实测沉降资料与近似理论曲线的拟合,获得竖向排水井地基的最终沉降量和平均固结度,从而预估其工后沉降量。将该方法分别应用于真空预压和堆载预压处理的竖井地基,进行工后沉降预测,结果表明该方法是可行的     

一次性免堆载预压技术研究与应用

软土地基处理恰当与否,关系到整个工程质量、投资和进度,其重要性已越来越多地被人们所认识。通过开展一次性免堆载预压技术研究,根据排水固结原理及桩体自身抗拔力,用三维固结筒实现饱和软土无外来荷载条件下的一次性快速排水固结,提高地基土抗剪强度、降低压缩性、改善透水性及动力特征。     

草炭土路基处理方法研究

为选择合适的草炭土路基处理方法，通过理论分析，对工程实例中遇到的草炭土路基，拟定塑料排水板法和砂桩挤密法处理措施，并对两种方法的处理效果进行了对比。研究结果表明砂桩挤密法无论是从提高固结度，加快草炭土路基固结，还是减小工后沉降，保证路基运营稳定方面都要优于塑料排水板法。砂桩挤密法更适用于草炭土路基处理。     

考虑堆土积水影响的变荷载下层状地基一维固结度计算及其应用研究

在前人工作的基础上,给出变荷载作用下任意层地基一维固结度计算解析式,提出考虑堆土积水影响的土体固结度计算方法,应用于某宽230～750m、长6500m,总面积为310万m2的国际机场场道大面积堆土预压地基处理工程实例,结合预压过程中堆载区域地下水位、超静孔隙水压力、地表沉降、分层沉降及测斜等监测资料的综合分析与研究,发现堆土中积水对大面积堆载预压过程中地基沉降有十分重要的影响,较全面地阐述了土中积水对堆载预压排水固结的影响机理,并进一步根据工程应用实践,证实了本文研究成果与实测资料相符较好,可供类似工程参考使用.     

吹填土自重沉淤阶段孔隙水压力消散的试验研究

利用真空预压法处理吹填土时,细颗粒常堵塞排水管,导致土体排水不畅。为提高吹填土固结效率,采用自重沉淤排水与加负压排水固结相结合的方式在室内进行吹填土固结试验。试验第一阶段用排水管作为吹填土自重沉淤的竖向排水通道;第二阶段以装入中粗砂的排水管作吹填土排水通道,同时也是压力传递通道。试验监测到吹填土固结过程中不同位置孔隙水压力的变化,通过监测数据着重研究自重沉淤排水阶段吹填土的固结规律。借助渗流平衡方程确定吹填土在自重沉淤阶段孔隙水压力变化主要由排水管中水位、单位土面积控制,解释自重沉淤阶段孔隙水压力变化机理。同时,为了减小由于排水距离远近造成的固结不均,利用自重沉淤与加压固结结合的方法使吹填土达到较为理想的固结效果,将砂井设计理论与孔隙水压力变化曲线相结合确定排水管有效排水范围等效直径,为实际工程提供排水管间距的设计参数。     

具有风景区泥石流治理特色的土木工程措施

风景区泥石流治理不同于其他泥石流的治理。在总结九寨沟风景名胜区泥石流治理土木设计的基础上,提出4种具有风景区泥石流治理特色的土木工程措施。即漂木拦挡、泥沙拦淤、生态保护及景点保护。详细分析了每种技术的减灾需求,在此基础上结合其他泥石流治理设计的成功经验,总结各技术的设计要点,并给出可供参考的成功应用实例。这些成功技术在九寨沟泥石流治理中取得了成功,可为其他风景区泥石流治理借鉴。     

竖井地基的大应变固结分析

简单介绍了真空-堆载联合预压下饱和软土竖井地基大变形固结沉降模型（VRCS1模型）,该模型能考虑大应变、材料非线性、非达西流、真空折损和竖井未打穿等因素。使用该模型对澳大利亚巴利纳支路某现场沉降进行预测,结果与现场实测数据吻合良好。基于该工程案例,讨论了分级堆载、循环荷载、真空联合堆载、上边界为等应力/等应变条件以及排水板打入深度等因素对竖井地基固结过程的影响规律。计算结果表明：分级堆载可降低土体超静孔压峰值进而改善土体稳定性;循环荷载使土体固结过程发生震荡,且土体沉降峰值迟于超静孔压峰值和荷载峰值出现;真空荷载和堆载作用机制有本质区别,真空荷载不可简单以堆载替代;上边界等应变条件下的固结速率一般快于等应力条件,工程真实条件一般介于两者之间;排水板打入深度超过0.9倍土层厚度时,再加大打入深度加速固结效果不明显。     

我国常用地基处理技术综述

近年来,我国岩土工程地基处理方法可归纳为置换、排水固结、灌入固化物、振密或挤密、加筋、冷热处理、托换、纠倾等。具体处理常用换土垫层、砂井堆载预压、强夯、振动挤密、高压喷射注浆、深层搅拌、渗入性灌浆、加筋土、桩基础加固地基等方法。它们各自有一定的适用范围。     

黄河下游标准化堤防纵向裂缝成因与防治

因放淤固堤导致河南、山东堤防多处出现纵向裂缝,严重影响了黄河下游标准化堤防工程建设的质量与进度。通过开展现场调研与室内试验,基于饱和-非饱和渗流-应力耦合及湿化变形理论,探讨黄河大堤纵向裂缝的形成原因,据此制定相应的预防与治理对策。研究表明,淤背施工过快是导致大堤开裂的根本原因,堤身湿化变形、淤区排水不畅、堤顶堆载、堤顶重载车辆作用等加剧了堤身裂缝的形成与扩展;控制淤背施工速率、加速淤区排水、避免堤顶堆载等是预防裂缝的有效措施;锥探灌浆、开挖回填等方法可用于治理裂缝。     

考虑超固结比和应力速率影响的膨胀土卸荷力学特性研究

利用GDS应力路径三轴试验系统对南阳膨胀土进行3种应力速率下、4种超固结比（OCR）的被动压缩三轴试验及3种超固结比的被动挤伸三轴试验,分析了不同超固结比和应力速率下其应力（孔隙水压力）-应变关系、有效应力路径及变形模量的演化规律,对膨胀土变形模量各向异性特性进行了初步探讨。结果表明,应力速率、超固结比及卸荷路径均对膨胀土力学特性有一定影响。在被动压缩路径和被动挤伸路径下,随着应力速率和超固结比的增加,相同轴向应变时的偏应力值单调增加;不同超固结比和应力速率时膨胀土的孔隙水压力始终为负值,且其降幅总体上随超固结比的增加而增大,但其降幅随应力速率的变化规律与剪切路径有关。在被动压缩路径下,相同应变时不同应力速率下的孔压降幅基本相同;而在被动挤伸路径下,其降幅随应力速率的增加而增大。边坡开挖路径的选择对于边坡变形影响显著,被动挤伸路径下达到设定极限偏应力时的轴向应变明显大于被动压缩路径。膨胀土变形模量E100随着超固结比和应力速率的增加而增加,但各应力速率下变形模量的各向异性特性则随着超固结比的增加而变弱。