双层地基

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： 天津滨海吹填场区典型的"上软下硬"的双层软黏土地基具有复杂的物理性质和工程特性,其在不同荷载作用模式下的变形特性有所不同,在工程实践中往往会产生较大的工后沉降和不均匀沉降,从而导致修建于其上的建筑物出现诸多工程问题。现阶段对于不同荷载作用下吹填场区形成的"上软下硬"双层软黏土地基的变形特性及机理研究甚少,导致理论研究远远落后于工程实践,制约了吹填场区经济建设的快速发展,因此对此类地基的变形特性展开研究显得尤为重要。基于此,本文针对吹填场区"上软下硬"的双层软黏土地基,开展了反复荷载和恒定荷载作用下的一维固结试验和扫描电镜试验(SEM),得到了不同荷载模式作用下的压缩特性及其微观机理,为吹填场区双层软黏土地基变形模型建立及长期工后沉降预测提供理论依据。研究表明:双层软黏土地基的压缩系数和固结系数在反复荷载作用初期明显减小,而后缓慢减小直至趋于稳定;与反复荷载相比,恒定荷载作用下试样的压缩系数初期值增加,固结系数初期值减小,其变化量均在40%~50%的范围内;当荷载等级一定时,反复荷载作用引起双层软黏土地基产生的沉降量相比于恒定荷载作用多30%~45%;随着荷载等级的增加,土样内部大孔隙受到挤压而减少,孔隙的圆度和定向性加强,土体结构更密实,均一化程度提高;相比于恒定荷载模式,反复荷载作用下土样内部孔隙形状更接近于圆形,孔隙定向性更好,土体内部结构强化程度大,但有序性相对较差。

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： 桩板结构由于具有优越的刚性特征,在软土、岩溶、采空区、短路基、交叉工程等条件复杂地区加固地基取得了良好效果,但因其荷载复杂、结构多次超静定,往往需借助国外商业有限元计算软件进行结构设计优化。采用理论研究与数值计算方法,对路基桩板结构计算模型、荷载扩散模式、有限元计算方法进行研究。研究表明:桩板结构可借助温克尔弹性地基梁理论简化为二维梁-杆框架结构;路基基床结构与桩板结构组成的“上软下硬”双层地基结构体系下,路基各类荷载扩散至桩板结构上的扩散角范围为0°~30°;通过构建有限元理论框架下梁、杆单元刚度矩阵与温度等效荷载,自主编制了桩板结构V1.0结构计算软件,对比商业有限元软件与自编软件的内力与位移计算结果,显示两者高度吻合,可服务于工程设计。

摘要： 为揭示前峰型降雨入渗对双层地基基质吸力分布的影响,首先基于Richards瞬态非饱和渗流方程,引入Gardner土-水特征函数,建立了前峰型降雨入渗作用下双层非饱和地基水分运移模型,利用拉普拉斯变换推导了前峰型降雨过程双层地基基质吸力瞬态解析解;然后通过与有限单元模拟结果对比分析,验证了该解析解是正确的.研究成果为快速预测非均匀型降雨入渗作用下双层地基基质吸力演化特性提供了便捷手段,可为雨季地基承载性能评价和防灾减灾提供技术支持.

摘要： 为了进一步深入探讨饱和黏土双层地基一维固结机理,引入Koeller定义的弹壶元件修正Merchant模型描述饱和黏土的黏弹性变形,引入非牛顿指数渗流模型描述固结过程中的非Darcy渗流,推导出一个新的饱和黏性土双层地基一维流变固结方程,并利用隐式差分格式进行数值求解。通过文献对比,验证了本文数值算法的有效性。探讨了非牛顿指数渗流模型参数以及分数阶Merchant流变模型参数对双层地基一维流变固结过程的影响。结果表明,在单面排水条件下,上层中渗流参数和模型参数对固结速率的影响起决定作用,且随着下层土与上层土的相对压缩性的降低或相对渗透性的增加,地基孔压的消散速率和沉降速率都会加快;增大渗透性高或压缩性低的土层相对厚度,也会加快双层地基的固结速率。另外,非牛顿指数的增大会延缓双层地基中的孔压消散,使得沉降发展变慢。

摘要： 基于Davis和Raymond土体一维非线性固结的假设,通过引入连续排水边界条件研究了瞬时荷载下的双层地基一维非线性固结问题.利用变量代换及分离变量法得到连续排水边界条件下双层地基一维非线性固结问题的解析解,通过退化为Xie双面排水解答验证了本文解析解的正确性.基于所得解析解,对不同界面参数以及非线性参数对土体固结特性的影响进行了分析.结果表明:连续排水边界条件下,按沉降定义的平均固结度解答(Us)始终大于按孔压定义的平均固结度解答(Up),且两者的差别随着非线性参数Nσ值的增大而增大.连续排水边界条件下Us随Nσ值的增大而增大,而Up随Nσ值的增大而减小.与Xie双面排水解答相比,连续排水边界下Nσ值对Up的影响较小.此外,土层界面参数对土体固结有较大影响.

摘要： 相较于普通的地基结构,双层地基更容易出现因渗透而引起的变形破坏问题.因此,在进行双层地基设计与施工时须做好地基的排水与降水处理.运用调查法、试验法、文献法等对双层地基结构特征作简要分析,再就如何做好双层地基排水减压与基坑降水设计展开探究.

摘要： 过量开采地下水引起的地面沉降是一种严重的环境地质灾害,其具有土层变形长期发展的特点,弱透水层黏性土与含水层砂土的流变性是导致这一现象的重要原因之一.为此,采用广义开尔文模型描述弱透水层和含水层的流变性,结合太沙基1维固结理论和连续性条件,建立了水位变化诱发弱透水层–含水层双层系统流变固结的控制方程和定解条件.利用Laplace变换,给出基于传统矩阵传递法和边界转换法,分别推导了该双层系统在Laplace域内孔压和沉降的计算公式;采用Stehfest逆变换方法进行数值模拟并编写计算程序,得到真实物理空间解.通过与已有单层解析解、双层模型试验值和数值模拟结果的对比,验证了本文解法和程序的正确性.对比研究表明,相比于传统矩阵传递法,边界转换法可以将混合边界条件转换成单一边界条件,具有更高的计算精度和计算效率.最后,基于边界转换法,利用总沉降定义的固结度,研究了土体黏滞性系数、渗透系数以及水位下降速率等因素对土层长期变形的影响.结果表明:渗透系数和水位下降速率的影响主要体现在前中期,渗透性越小,水位下降速率越慢,固结发展得越慢;黏滞性系数的影响则主要体现在土层变形的后期,黏滞性越强,同等水位变化条件下变形完成所需时间越长.

摘要： 目前对考虑土体非线性压缩及渗透特性的双层地基非线性固结解均假定土体固结系数保持不变,对固结系数变化的双层地基非线性固结解还很鲜见.本文引入经典的e-lgσ'和e-lgkv 非线性关系描述土体的非线性压缩、渗透特性,在假定双层地基上、下土层Cci/Cki 值相等的基础上,得到变荷载下考虑土体固结系数变化的双层地基一维非线性固结近似解,该解答在Cc/Ck→1 条件下可退化为已有的Cc/Ck=1 双层地基一维非线性固结解.最后,基于本文解探讨了双层地基上、下土层参数的相对比值对非线性固结性状的影响.结果 表明:单面排水条件下,Cc/Ck 越小,下层土与上层土的相对压缩性越低、相对渗透性越高,双层地基非线性固结速率越快;减小Cc/Ck 值,增加双层地基中压缩性小、渗透性高的土层的厚度,会加快地基的固结速率.

摘要： 为探讨双层地基土中的单桩受扭承载特性,基于ABAQUS建立出相应的三维数值分析模型,并将桩身扭矩、扭转角及桩周土应力分布等计算结果与已有研究成果进行对比分析,验证了模型的可靠性.在此基础上,通过参数分析获得上下土层厚度、土体强度与剪切模量分布形态的变化对桩-土体系扭转响应的影响规律:地基土上软下硬时,桩身抗扭能力随上层土厚度(L1/L)增大而大幅减小;反之,对位于上硬下软地基土中的受扭桩,上层土厚度对桩身抗扭能力影响有限,即桩身抗扭能力主要由接近桩顶处的地基土强度控制;随土体剪切模量分布参数α1与α2的增大,桩身受扭性能会明显改善且对L1/L的变化也更敏感,当μ1/μ2＜1时,桩身抗扭能力随L1/L增大而减小,反之则增大;桩周土应力主要集中在1倍桩径范围内,且L1/L、μ1/μ2和α1、α2的取值对于土体中应力沿径向方向衰减速率的影响较小.

摘要： 为了对上硬下软双层地基土体穿刺深度进行研究，本文采用非线性有限元软件ABAQUS，基于土体弹塑性破坏理论与ABAQUS二次开发技术，比较完善地分析了上部土层穿刺深度的影响因素，并给出了穿刺深度计算公式。研究结果表明，穿刺深度是上部土层厚度的函数，同时受土体弹性模量、非均匀性、基底摩擦等因素的影响。上下土层强度比对双层土地基极限承载力有较大的影响，但是对上部土层穿刺深度影响较小。

摘要： 基于双层地基中的水平受荷桩的特性，对其受力变形进行了分析。将水平受荷桩视为竖直放置的弹性地基梁，基于Winkler弹性地基梁理论，考虑桩土共同工作得到水平受荷桩位移控制微分方程及其幂级数解答，进而根据内力与位移的连续条件得到了由桩顶受力及变形条件表示任一深度处桩身的水平位移、转角、弯矩及剪力的计算矩阵表达式。通过一具体算例将幂级数解计算结果与《公路桥涵地基与基础设计规范》推荐的简化计算公式计算结果进行了比较。结果表明：当第1层地基土的厚度在某一定值时，《规范》简化计算方法所得结果与幂级数解接近；但当层厚不在该值附近时，两个方法计算结果存在差异。

摘要： 基于双层地基中的水平受荷桩的特性，对其受力变形进行了分析。将水平受荷桩视为竖直放置的弹性地基梁，基于winkler弹性地基梁理论，考虑桩土共同工作得到水平受荷桩位移控制微分方程及其幂级数解答，进而根据内力与位移的连续条件得到了由桩项受力及变形条件表示任一深度处桩身的水平位移、转角、弯矩及剪力的计算矩阵表达式。通过一具体算例将幂级数解计算结果与<公路桥涵地基与基础设计规范》推荐的简化计算公式计算结果进行了比较。结果表明：当第1层地基土的厚度在某一定值时，<规范》简化计算方法所得结果与幂级数解接近；但当层厚不在该值附近时，两个方法计算结果存在差异。

摘要： 太沙基、汉森等许多经典的土力学理论中，有关地基承载力计算公式都是针对均质地基而言的，对于非均质地基，往往是采用经验法或有着比较苛刻的假设条件。就包头地区双层地基承载力及破坏型式，笔者进行了计算机模拟，并和经典理论的计算结果进行对比分析.

摘要： 以Biot耦合固结理论的u-p列式作为饱和砂土的控制方程,土的本构关系采用能够描述饱和土体振动液化特征的有效循环弹塑性模型,并运用更新的Lagrange大变形算法考虑液化后土体的大变形行为,建立了控制方程的弱形式.利用移动最小二乘近似推求形函数.再采用伽辽金法对控制方程离散,获得无网格伽辽金法的基本计算方程.通过将地震液化问题的无网格法分析结果与有限元法分析结果比较,验证了无网格法应用的有效性.然后,采用无网格法对不同抗液化程度的双层地基上填筑坝的地震响应进行了数值模拟.地基底层为不可液化的粉土,上层分别取为饱和的密砂、中密砂和松砂.计算结果表明：地基的抗液化能力越弱,上部结构的加速度响应值越小,变形和破坏越强烈.

摘要： 本文针对未打穿竖井地基传统固结计算方法的不足,将深厚软土未打穿竖井地基合理转化为双层地基;分析了双层地基超载预压的固结、沉降机理,给出了多级等速加、卸载条件下双层地基一维固结孔压解析解.考虑时间因素的影响,提出了反映土结构性的固结沉降计算方法.最后,结合工程实例计算,发现采用超载预压法处理结构性较强的软土地基,对于控制工后沉降是不利的;工后沉降主要是下卧层的压缩变形造成的,约占工后总沉降的74﹪左右.

摘要： 海相软土物理力学特性差，承载力很低，通过固化处理，在软土表面形成一层硬壳层，由此形成加固层和软土层的双层地基结构。硬壳层对软土地基的沉降和变形有明显的遏制作用，对地基承载力有明显的提高。通过室内平板载荷试验，对硬壳层的破坏模式，软土地基的承载力进行了分析。得出纤维素的加入对地基强度的提高起到很大的作用，改变了地基的破坏模式。

摘要： 通过对同一场地、相同桩型、不同桩体时隔40天的静载试验Q-s曲线的对比分析，论述了人工挖孔类的混凝土桩的承载力不会随着时间的推移而有所提高，即承载力不存在时间效应问题。通过对同一扩底短桩的两次静载试验的承载力比较，认为其承载力的提高，完全是由于桩侧和桩端土体的压实重塑导致土体强度的提高所引起的。同一桩的二次静载试验存在着时间效应，与第一次试验的时间间隔越长，桩的承载力会有不同程度的提高。

摘要： 本发明公开了一种软土地基双层箱式自调节承载结构，包括双层箱本体，所述的双层箱本体由底板、中隔板、侧板和顶板围合形成上下分隔的气液调节舱和空气舱，气液调节舱位于空气舱的上部，气液调节舱在侧板上设有若干进出水口。本发明通过在水位较高的软土地基中设置上述结构，可利用水浮力平衡上部结构及双层箱自身荷载，大幅度降低软土地基处理工作量和费用。当地下水位高于气液调节舱侧面的进出水口最低边缘时，地下水进入气液调节舱中置换空气，当水位再次降低时空气进入气液调节舱中置换水，从而实现荷载的自调节，在水位较高时可防止结构浮起，水位较低时可防止发生较大沉降。

摘要： 本发明提供了一种针对珊瑚砂地基的双层螺纹钢管桩及施工方法，它包括第一外层螺纹钢管，所述第一外层螺纹钢管的内侧壁上通过均布的多个第一矩形钢片安装有第一内层光滑钢管，所述第一矩形钢片将第一外层螺纹钢管和第一内层光滑钢管之间的环形腔分隔成为多个扇形柱状的第一灌浆区，所述第一灌浆区靠第一外层螺纹钢管的管壁上沿其高度方向开设多个第一渗浆孔；所述第一外层螺纹钢管的底端设置有第一桩头。也可以解决一些临时建筑拆除后导致的桩基工程材料浪费的问题。本发明设计的桩可以达到提高承载力并节省材料的目的，并可以达到临时建筑拆除后方便地将桩回收重复利用的目的。

摘要： 本发明公开了一种双层真空预压加固软土地基结构，属于淤泥处理技术领域，包括用于堆放淤泥的堆场，堆场上设置有围堰，围堰内的堆场上设有底部排水管网系统，底部排水管网系统上覆盖有下过滤层，在下过滤层上堆放淤泥层，所述淤泥层内插设有若干滤板，滤板穿过下过滤层与底部排水管网系统相连通，所述底部排水管网系统连通有下真空泵，所述下真空泵位于围堰外，所述淤泥层上铺设有上密封膜。该增压式双层真空预压加固软土地基结构使得处理后的淤泥排水固结效果更佳。

摘要： 本实用新型公开了一种用于软土地基双层内抛斜撑的基坑支撑结构，属于基坑支撑领域，包括桩板、第一斜撑和第二斜撑，桩板的表面固定安装有耐压层，耐压层的表面固定安装有吸水层，桩板的表面等距固定安装有桩锥，桩板的表面等距设有螺纹槽，第一斜撑、第二斜撑的表面均对称设有第一螺纹孔，它通过耐压层、吸水层的设置，可提高桩板的使用效果，通过桩板表面等距设置的桩锥，并在锥杆、第一凸起的作用下，可先对桩板进行稳固插接，通过第一紧固栓、第二紧固栓的作用，可保证第一斜撑、第二斜撑的安装稳定，提高桩板的稳定效果，并在螺纹杆、紧固帽的作用下，保证第一斜撑、第二斜撑的长久稳定性，便于人们的使用。

摘要： 本申请公开了一种软土地基双层内抛斜撑基坑支护结构，涉及建筑施工的技术领域，包括支撑板，所述支撑板的一侧设置有安装条，所述安装条的一侧设置有一号螺栓，所述安装条的一侧外表面固定安装有安装座，所述安装座的内部一侧活动安装有一号连接头，所述一号连接头远离所述安装座的一侧活动安装有一号支撑杆，所述一号支撑杆的两侧固定安装有一号螺纹头，所述一号连接头远离安装座的一侧开设有一号螺纹槽。本实用新型所述的一种软土地基双层内抛斜撑基坑支护结构，结构简单，使用方便，增强连接稳定性，提高结构连接性，使其便于安装与拆卸，方便对结构部件进行回收，再次使用，具有绿色节能的作用。

摘要： 本实用新型涉及基坑支护技术领域，公开了一种软土地基双层内抛斜撑基坑支护结构，包括固定杆A和固定杆B；所述固定杆A右侧套置有安装座A，所述固定杆B右侧套置有安装座B，所述安装座A和安装座B内均安装有转轴A，所述安装座A右侧通过转轴A活动安装有外支杆，所述安装座B右侧通过转轴A活动安装有内支杆。本实用新型通过外支杆和内支杆即可实现双层斜撑工作，提高支撑强度，同时外支杆和内支杆的角度均可自由调节，调节后两组支杆间通过螺杆可进行相互稳固限位，避免支撑过程中外支杆和内支杆出现分叉，大大提高支撑的稳定性和可靠性，避免存在安全隐患，且结构简单，操作简单便捷省力。

摘要： 本申请涉及一种软土地基双层内抛斜撑基坑支护结构，其包括围护桩、围檩以及斜撑，围护桩插设于基坑内与基坑的侧壁抵触，围檩固接于围护桩上，斜撑一端与围檩固接，另一端插设于基坑的底部，斜撑内中空，斜撑内转动设置有长度方向与斜撑长度方向一致的丝杆，丝杆上螺纹连接有螺母座，螺母座的侧壁上固接有限位板，限位板远离螺母座的一端向斜撑内的底部倾斜并与斜撑内壁滑动连接，限位板上开设有腰型孔；斜撑外壁上还开设有多个与斜撑内部连通的滑动孔，滑动孔内设置有支撑杆，支撑杆一端的端部位于斜撑内部并固接有转动杆，转动杆远离支撑杆的一端穿过腰型孔，丝杆靠近围檩的一端设置有驱动丝杆转动的驱动组件。本申请具有重复使用斜撑的效果。

摘要： 本实用新型提供了一种施工于深厚软土地基的双层原料场结构。所述原料场结构包括地下堆料室、地上堆料室和人工上下通道，所述地下堆料室是通过在地面向软土层以下施工地下连续墙后开挖至软土层底面形成地下空间结构，其底面铺设有第一筏板层，在地下堆料室的两侧分别设有进料输送通道和出料输送通道；所述地上堆料室两侧的边柱分别置于地下连续墙上方，在边柱顶部架设有料棚，地上堆料室的底面是由承重梁和铺设在承重梁上的第二筏板层组成，在地上堆料室与地下堆料室之间设有支撑柱。本实用新型省略了软基处理的步骤，节约了占地空间，充分利用了地基土自身强度和承载力在深度上的修正，即可大大提高承载力，避免了地面沉降对结构造成的各种病害。

摘要： 本发明提供了一种双层地基极限承载力的上限解分析方法，S1，建立竖直荷载下的双侧对称双层地基破坏机构，根据双层地基多刚块破坏机构与土层分界线的位置关系获得各刚块的边长和面积；并根据双层地基多刚块破坏机构与土层分界线的位置关系获得各刚块的绝对速度向量、相对速度向量；其中双层地基多刚块破坏机构与土层分界线的位置关系分为三种类型；S2，依据虚功原理推导出地基极限承载力计算公式；S3，通过IRMO算法计算双层地基在竖直荷载作用下相应的地基破坏滑移面的搜索以及地基极限承载力的求解获取所述双层地基极限承载力。本发明考虑了土层分界线与刚块的关系，可以更好的计算双层地基的极限承载力，更好的适用实际的双层地基的情况。

摘要： 本发明提供一种基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法，涉及高铁地震波局部放大位置的预测领域。该方法首先获取场地的地层参数和高架桥桥墩桩基础参数，再建立双层地基反射波和折射波的最小走时面模型，然后考虑表面波与反射波、折射波在同一时刻的同一位置发生叠加作用，理论推导表面波与反射波、折射波共同叠加作用于地表的位置，叠加位置即为局部反射放大位置和局部折射放大位置。本发明提供的基于双层地基中高铁地震波传播路径的局部放大位置的预测方法所需参数获取便捷，可快速高效预测高架桥桥墩地基处的局部放大位置，并且预测的局部放大位置精度高，能够用于高铁地震波的监测和高铁线路周边建筑规划工程中。