一维固结

摘要： 为研究双孔结构饱和黏土双层地基的一维固结特性,在一维完全侧限条件下根据混合物理论建立了饱和孔隙-裂隙介质的固结控制方程.采用Fortran语言编制了饱和孔隙-裂隙黏土一维固结的有限元程序,利用单层地基研究成果验证本文模型和程序的正确性.运用有限元程序分析压缩模量、渗透系数及土层厚度等因素对饱和孔隙-裂隙黏土双层地基固结特性的影响.结果表明:增大上层较软土的压缩模量和渗透系数能更显著地加快地基的固结速率;裂隙和孔隙中的超孔压具有不同的消散规律,地基底部孔隙超孔压的消散滞后于裂隙超孔压,滞后效应随上层土渗透系数而增大.对于饱和孔隙-裂隙黏土双层地基,改良上层较软孔隙-裂隙黏土性质可较好地改善整个地基的固结特性.

摘要： 根据上海地区不同土层软土的一维和等向固结试验,得到一维固结下压缩指数Cc和回弹指数Cs与修正剑桥模型参数λ和κ之间的关系。鉴于室内试验耗时过长,而通过土样的基本物理指标(天然含水率wn、孔隙比e0、液限wL和塑性指数Ip)来推算压缩指数和回弹指数是一个快捷有效的方式,对比发现土的变形指标与基本物理指标间存在一定的相关性。结果表明:Cc/n0与Cc,C′s/n0与三轴试验各向同性固结下得到的C′s之间存在较好的线性关系,并给出了对应的关系式。由此,上海地区软土的变形指标可通过初始孔隙率来估算。在已有试验数据的基础上,总结分析我国沿海多个地区(广州、天津、深圳、温州、福州等)压缩指数试验数据,发现沿海地区软土压缩指数与初始孔隙率之间均存在较好的线性关系,并给出了对应的关系式。

摘要： 基于一种新的土体非线性压缩模型,建立了考虑瞬时荷载和变荷载的一维非线性固结方程。采用有限差分法获得了该固结方程的解,并通过与半解析解对比验证了差分法解的可靠性。基于该解,详细讨论了外荷载、土体初始压缩系数及压缩指数与渗透指数比值Cc/Ck对土体固结和沉降特性的影响。结果表明:Cc/Ck通过影响固结系数进而影响到土体固结速率,固结系数随Cc/Ck取值的减小而增大,因此土体固结速率随Cc/Ck取值的减小而增大;当土体初始压缩系数很小时,土体压缩性很小而接近弹性,此时可以忽略土体的非线性而直接采用Terzaghi固结解答计算;与李冰河所得固结解答相比,本文采用的非线性模型不需要考虑土体初始有效应力的影响,工程运用时相对更方便。

摘要： 实际地基处理中,电渗与堆载预压常常联合使用。为了解决目前综合考虑堆载和电渗作用的成层地基固结解答理论的不足,假定土体中的渗透流速可由水力坡降引起的渗透流速与电势差引起渗透流速的进行叠加,建立考虑堆载和电渗联合作用的双层地基1维固结方程;利用特征函数法获得瞬时堆载和线性堆载下双层地基1维电渗固结解析解;通过与现有解析解和电渗固结试验结果对比,验证了本文解答的可靠性。基于该解答,详细讨论了土层参数及荷载参数对双层地基固结特性的影响。结果表明:当下层土的渗透性高于上层土的渗透性时,由于电渗作用导致地基中间土层在固结初期流入的水量大于流出的水量,造成超静孔隙水压力在固结初期上升及有效应力在固结初期下降的现象;降低下层土的压缩性能够提高双层地基的沉降速率和超静孔隙水压力消散速率;与单纯电渗固结相比,电渗联合堆载作用不仅能提高地基沉降速率,还能提高固结后的地基强度,更有利于减小工后沉降和加快地基处理速率。

摘要： 为研究新近吹填场地中,因软土地基固结沉降引起的桩基侧摩阻力的分布特性,基于连续排水边界条件和理想弹塑性荷载传递模型,建立考虑土体固结效应的新近吹填场地桩基础变形分析理论模型。引入连续排水边界,求解双层地基的固结沉降,并采用理想弹塑性荷载传递法模拟桩侧位移-应力关系,求解桩侧摩阻力及桩顶沉降解析解。通过与试验数据进行对比,验证本文解的正确性,并讨论时间因子、双层地基厚度比、桩顶荷载和桩基受力对轴力以及侧摩阻力的影响。结果表明:随着时间的增加,负摩阻力增大,中性点下移;原位土层与新吹填土层厚度比增大,负摩阻力减小,中性点上移;随着桩顶荷载的增加,桩侧负摩阻力减小,中性点上移。

摘要： 基于变荷载形式下的连续排水边界条件,研究变荷载下考虑土体自重和指数渗流的饱和土一维固结问题.利用有限差分法得到该固结问题的解答,通过与现有解答对比验证本文差分法解答的正确性.基于所得解答,讨论界面参数、渗流参数、自重及变荷载对土体固结特性的影响.研究结果表明:界面参数取值越大,土体固结越快,连续排水边界解答越接近Terzaghi排水边界解答;自重系数及荷载等效水头与土层厚度之比(qh)越大,土体固结越快,自重系数主要影响固结前期,而qh主要影响固结中后期;外荷载增加缓慢时,工程中按连续排水边界设计固结排水边界不仅可以节省材料,其排水性能也能达到按完全排水设计的效果;此外,与Terzaghi边界相比,连续排水边界下指数渗流所得解答与达西渗流所得解答的差值更小.

摘要： 为了合理设计和运行一维固结模型试验,根据物理相似原理导出了Terzaghi固结过程中几何、荷载、孔压、时间、固结度等参数的相似常数计算方法.在此基础上,给出了考虑孔隙比、压缩系数、渗透系数随时间变化时,固结系数随应力水平变化的模型试验时间常数修正方法.利用ABAQUS有限元软件分别模拟了原场地和对应模型试验的固结过程,结合室内固结试验成果,应用给出的时间相似算法对数值结果进行了修正.研究表明,不同应力水平对应的固结系数差别较大,采用考虑固结系数变化的时间相似常数计算方法,理论上更加完善,数值上更为准确.研究成果对土工模型试验的设计和运行具有指导意义.

摘要： 一维固结问题是土力学的经典问题之一.在土层分层较多或荷载条件比较复杂时,用差分法求解具有较大的优势.论文给出了考虑蠕变和荷载变化的一维固结微分方程及其Crank-Nieolson差分格式,讨论了如何保证算法的稳定性.一般情况下建议系数α≤20,要求严格时可以取α≤10.针对土层分层情况,通过坐标映射的方法来避免数值波动.考虑到软土渗透系数较小,大面积荷载下固结较慢,通过算例分析了蠕变与超静孔隙水压力的耦合关系,在一定程度上解释了局部施工导致附近地面发生沉降的原因.

摘要： 分析了传统Terzaghi一维固结方程的求解方法的缺点及局限性，提出了结合传递矩阵的分析技术来求解多层地基Terzaghi一维固结问题的方法。运用Laplace变换法求解Terzaghi一维固结方程，得到了单层地基的初参数解及传递矩阵，然后用传递矩阵法推导出多层地基Terzaghi一维固结问题理论解答，并就单层固结与多层固结分析进行了相应的数值计算，得到了简明的解析解。结果表明：提出的计算方法计算工作量小，精度高，适于工程应用。

摘要： 在一维太沙基固结理论的基础上,推导了渗透系数变化的一维固结解析解,因解中表达式的复杂性,该文结合数值方法给出了解析解中变系数的求解方法.作者重点分析了渗透系数线性变化的一维固结特性,并与经典太沙基固结理论进行了分析和比较.该文为渗透系数以其他函数形式变化的一维固结问题提供了解题方法.结果表明：土层中孔隙水压力的消散对渗透系数较为敏感,不同方式变化的渗透系数对于固结有着不同形式的影响,因此渗透系数的变化对于固结在实际工程中的应用具有十分重要的意义.

摘要： 本文通过Laplace变换及Laplace逆变换,拓展Terzaghi一维固结理论的应用范围,能够考虑边界的半透水性,模拟实际的加载过程,更符合工程实际情况。

摘要： 针对竖向固结系数可能服从Gamma分布、对数正态分布或Beta分布,利用两点概率估计理论进行双层地基一维固结平均固结度的敏感性分析,研究了竖向固结系数变异性和分布概型对平均固结度的影响,为进一步开展多层地基固结的可靠性分析打下了基础.

摘要： 在考虑岩土参数空间变异性的情况下,对软粘土地基一维固结平均固结度的概率特征进行了研究,分析了平均固结度的概率特征对渗透系数、孔隙比和压缩系数三参数变异性的敏感性,进行了岩土参数分布类型对平均固结度影响的正交试验,并根据试验结果进行了方差分析,为进一步开展多层地基固结的可靠性分析打下了基础.

摘要： 本文首先运用Laplace变换法求解Ferzaghi一维固结方程，得到了单层地基的初参数解及传递矩阵，然后用传递矩阵法推导出多层地基Terzaghi一维固结的理论解答，并进行了相应的数值计算。结果表明：本文方法具有计算工作量小，精度高的优点，便于工程应用。

摘要： 将概率统计理论引入软粘土地基一维固结问题的分析,提出了软粘土地基一维固结概率分析的中心设计系数法,该方法用中心设计系数将软粘土土地基一维固结概率设计与常规设计联系起来.推导了竖向固结系数为伽玛分布时设计系数的计算公式,并据此研究了设计系数的变化规律.提出了软粘土地基一维固结概率设计的一般步骤.

摘要： 研究了变荷载作用下考虑土的流变特性时的饱和软土层的一维固结问题,通过Laplace变换得到了瞬时加载条件下的解析解,进而根据瞬时加载条件下的解,通过积分的方法,得到了变荷载条件下的解析解.并且根据解析解的结果,通过编程计算作出了几个主要影响因素对固结过程的影响曲线图.结果表明:η1的取值对固结曲线的形状有显著影响;随η0的减小,固结度减小,固结速率减缓.

摘要： 本文研究了成层软粘土地基一维固结问题,以三元件粘弹性模型反映土的线性流变特性,并利用半解析法获得了解答.通过对双层软土地基一维流变固结性状的分析表明,流变参数对固结过程中沉降的发展和超静孔压的消散有重要的影响.

摘要： 本发明公开了一种三维电渗固结软土集排水装置及其施工方法包括竖直设置的集水井、同心设置于集水井内且与电源负极相连接的阴极管、竖直均布于集水井四周且与电源正极相并联连接的阳极型钢以及位于集水井底部用于固定阴极管且不导电的密封件，所述阴极管顶部外接有抽水装置，阴极管底部具有均布于通孔的开孔管段，该开孔管段的下部穿出集水井和密封件并伸入待固化土体内，开孔管段的上部留在集水井内；通电后阳极型钢形成电渗阳极，与土体接触的开孔管段形成电渗阴极，且形成的电流方向为四周斜向下。本发明实现电渗的三维电渗效果，通过三维电路保证三维渗流，从而达到三维电渗排水效果，提高电渗效率。

摘要： 本发明公开了一种大体积砖石砌体柱体内三维框架加固结构以及施工方法，涉及土木工程行业中的结构工程技术领域，达到提高既有砌体构件的竖向承载能力和整体抗震性能，减小对砌体构件的外貌破坏的目的，其技术方案要点是：包括开设在既有砌体构件内的若干相互平行的第一固定孔、穿设在各个第一固定孔内的方形钢管、填充在方形钢管外壁与第一固定孔孔壁之间的填充层以及穿设在既有砌体构件内且与方形钢管长度方向垂直的若干带衬套灌浆锚杆，各个所述带衬套灌浆锚杆一端穿过位于同一平面内的各个方形钢管。

摘要： 本发明公开了一种微生物加固一维压缩固结盒及试验方法，涉及土体压缩固结试验技术领域。一种微生物加固一维压缩固结盒，其包括底座、弯曲元检测组件以及设置在底座顶部的固结盒；固结盒包括底板以及包围底板外围的围板，底板和围板形成试样放置空腔，试样放置空腔连通有进出水管；弯曲元检测组件包括相对嵌设在围板中的弯曲元激发器和弯曲元接收器；底板和围板分别嵌设有垂直压力计和侧压力计。本发明不仅可以用于一维压缩固结试验，还可以进行微生物加固，通过弯曲元检测组件、垂直压力计和侧压力计得到微生物加固和一维压缩固结试验所需的测试值，使用灵活方便。

摘要： 本发明公开了一种大体积砖石砌体柱体内三维框架加固结构以及施工方法，涉及土木工程行业中的结构工程技术领域，达到提高既有砌体构件的竖向承载能力和整体抗震性能，减小对砌体构件的外貌破坏的目的，其技术方案要点是：包括开设在既有砌体构件内的若干相互平行的第一固定孔、穿设在各个第一固定孔内的方形钢管、填充在方形钢管外壁与第一固定孔孔壁之间的填充层以及穿设在既有砌体构件内且与方形钢管长度方向垂直的若干带衬套灌浆锚杆，各个所述带衬套灌浆锚杆一端穿过位于同一平面内的各个方形钢管。

摘要： 本发明公开了一种三维电渗固结软土集排水装置及其施工方法包括竖直设置的集水井、同心设置于集水井内且与电源负极相连接的阴极管、竖直均布于集水井四周且与电源正极相并联连接的阳极型钢以及位于集水井底部用于固定阴极管且不导电的密封件，所述阴极管顶部外接有抽水装置，阴极管底部具有均布于通孔的开孔管段，该开孔管段的下部穿出集水井和密封件并伸入待固化土体内，开孔管段的上部留在集水井内；通电后阳极型钢形成电渗阳极，与土体接触的开孔管段形成电渗阴极，且形成的电流方向为四周斜向下。本发明实现电渗的三维电渗效果，通过三维电路保证三维渗流，从而达到三维电渗排水效果，提高电渗效率。

摘要： 本实用新型公开一种表面嵌贴三维编织纤维索的混凝土梁加固结构，包括混凝土梁体，所述混凝土梁体的表面开设有至少一条沟槽，所述至少一条沟槽内粘接有至少一条三维编织纤维索；该一种表面嵌贴三维编织纤维索的混凝土梁加固结构将三维编织纤维索应用于钢筋混凝土梁体受弯加固领域，通过表层嵌贴三维编织纤维索提升既有钢筋混凝土梁体的抗弯极限承载能力。

摘要： 本实用新型提供了一种用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备及用于该设备的红外灯托架和红外灯组件。一种用于通过颗粒材料的固结形成三维物体的设备的红外灯组件，该组件包括：沿灯轴线延伸的长形红外灯，平行于灯的轴线并沿着灯的轴线的一侧延伸的长形遮挡件，以及支撑结构，该支撑结构保持灯的端部和遮挡件的端部中的至少一者，其中长形遮挡件至少部分地界定灯的一侧的空间，并且其中该组件提供在灯下方的下开口和在灯上方的上开口，使得在使用时，由灯产生的辐射能够穿过开口辐射并沿不被遮挡件限制的方向远离灯而辐射。

摘要： 本实用新型提供一种用于边坡加固的纤维增强复合材料三维夹持型锚固结构，包括三根玄武岩纤维增强复合材料制成的锚杆筋和锚杆垫板，锚杆垫板上设有三个孔，三根锚杆筋分别穿过三个所述的孔，形成三脚架结构。该三维夹持型锚固结构用3根锚杆交叉布置形成一个整体，可以充分发挥周围岩土体的“夹持效应”，从而达到提高锚固力的作用。

摘要： 本发明公开了一种便携式污染物侵蚀影响多功能试验仪，包括基座，顶升装置的推顶头上设置有容器，试样上端和下端分别设有上透水石和下透水石，上透水石上设有金属盖板，支架上固定有带圆形托盘的顶杆，可在圆形托盘加砝码来进行应力控制的一维加载试验，顶杆上设置有压力表，顶盖板上设置有位移计，容器带有与其内腔导通的进水口和出水口，进水口、循环泵、蓄水器和出水口通过导管连接。并且还提供了采用上述试验仪进行的受污染物侵蚀土样的应变控制和应力控制的一维固结试验和冲刷试验方法。该试验仪和试验方法能够通过采用原始被污染水体中的原状水进行循环，模拟水体的流速和温度，使原状土样在试验仪中获得更加精确的固结试验和冲刷试验数据。

摘要： 本发明公开了一种便携式污染物侵蚀影响多功能试验仪，包括基座，顶升装置的推顶头上设置有容器，试样上端和下端分别设有上透水石和下透水石，上透水石上设有金属盖板，支架上固定有带圆形托盘的顶杆，可在圆形托盘加砝码来进行应力控制的一维加载试验，顶杆上设置有压力表，顶盖板上设置有位移计，容器带有与其内腔导通的进水口和出水口，进水口、循环泵、蓄水器和出水口通过导管连接。并且还提供了采用上述试验仪进行的受污染物侵蚀试样的应变控制和应力控制的一维固结试验和冲刷试验方法。该试验仪和试验方法能够通过采用原始被污染水体中的原状水进行循环，模拟水体的流速和温度，使原状试样在试验仪中获得更加精确的固结试验和冲刷试验数据。