optumG2固结时间方面的困惑

近期我用OptumG2软件算了一个堆载固结项目,结果如下:

试算1

20米高的堆山,分4层堆筑,每层5米,设置固结度达到50%时进行下一步堆筑,最后一步设置固结度到达100%

计算结果:前四个固结分析步时间介于70-90天之间(平均80天左右),最后一个500多天。按此计算堆筑完成工期应为80*4=320天就可以满足要求。

试算2

20米高的堆山,分8层堆筑,每层2.5米,设置固结度达到50%时进行下一步堆筑,最后一步设置固结度到达100%

计算结果:前八个固结分析步时间也基本介于70-90天之间(平均80天左右),最后一个500多天。按此计算堆筑完成工期应为80*8=640天才可以满足要求。

我的问题:

1、我的理解,固结度的增加与堆载大小是反比例的,与所需时间是正比例的。那么固结度与加载速度是什么关系?

请给分析一下原因。本例中,最终荷载都是一样的,区别只是施加的速度不一样(4次和8次)。

(我的预期是,假如一次性堆5.0m需要80天时间,那么分两次堆5.0m,每次2.5m堆载,考虑到荷载分两次施加,需要时间应该只会比80天略大,比如100天)

2、模拟试算的目的是希望在承载力满足要求(假定认为固结度达到50%满足这个要求)的前提下,在地基土承载力的增长速度满足上部荷载的加载速度的过程中,会有一个最合理的时间,我这次分析的思路是否正确?在G2中还有什么方法可以实现我的目的?

已邀请:

库仑戚工 - 库仑工程师

赞同来自: 范某 库仑沈工

看了您的模型,在回答您的问题之前,先给做一个说明。

关于精度和效率的说明:

1)在进行固结计算是可以不用选择网格自适应,网格自适应的最大用处在进行极限分析时,网格可以沿着破坏面自动进行加密。因此,固结计算时可以不进行网格自适应,大大提高计算效率。

2)在收敛性较好的情况下,可以减少时间步,提高计算效率。通常,时间步越多,计算结果越精确。初步进行方案设计时,可以不用太精确,效率优先

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3)在坡脚位置通常需要设置扇形网格,以提高网格质量,高质量的网格也有利于提高计算效率。

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4)删除不必要的点和线,让软件更自由的划分网格,否则在每个点的位置,软件都必须设置网格节点,一些小的区域,还必须划分很细的网格。

下面对您的问题进行回复:

问题1

答:分8次堆载的时间大于是4次堆载的两倍,这个是合理的。首先,荷载是一次性加上去的,设置中的步数指的是时间步而不是荷载步。无论你每次堆载多大,你会发现达到相同的固结度,时间大部分情况下是比较接近的,因为在当前荷载作用下,水的排出速度是差不多的,更具采用超静孔隙水压力定义固结度的方法,达到相同的固结度,二者的时间是差不多的,但是沉降是不一样的。更详细的说明请见问题2的回答。

问题2

答:我的建议如下:

1)首先计算最终地基短期作用下的承载力,此时不进行固结分析。

2)若最终堆载的大小小于短期作用下的承载力,那么无论怎么堆载都不会引起地基破坏,此时只要满足填土本身不破坏,以及沉降满足要求即可。

3)若不能满足2)中的条件,那么计算地基长期作用下的承载力,此时也不进行固结分析。若长期承载力依然小于最终的堆载大小,那么需要进行其他的地基处理方式,以提高地基承载力,例如打入碎石桩、水泥土搅拌等。

4)若最终堆载大小基于短期和长期承载力之间,那么第一步堆载的大小要保证小于短期承载力。然后在第一步堆载作用下,设置允许的施工等待时间,例如7天,那么计算7天以后地基可以承担的承载力,根据增加的承载力设置第二次堆载的大小,依次类推。当然,这个过程应该有一个最优值,例如第一次等待时间足够长,后面也许可以一次性堆载更多。

注:

1)固结度的定义是当前沉降处以最终沉降(也就是OptumG2中功的定义)或采用超级孔隙水压力定义(详情请见(46.1节):http://www.wen.kulunsoft.com/dochelp/169)。因此,最终要达到100%的固结度,通常一次形加载越大越好,这样可以加速地基的沉降,从而更快达到最终固结。但是考虑到地基承载力,并不能一次加载过大,否则会大致地基破坏。

2)在本案例中,如果一次性全部加载,无法得到收敛的结果,表明地基已经破坏,必须分布加载。

为了证明问题1和问题2的解答,将整个填方过程分为两步,一步如下:

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达到固结度50%时的时间是97.22天。第二步如下:

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达到固结度50%时的时间是221天。

范某 - 挖土工

赞同来自:

好的,非常感谢库仑专家的回答。

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