通過改進(jìn)的等向壓力室對典型飽和粘性土介質(zhì)(如重塑粘性土、天然原狀粘性土等)在非等溫條件下的熱固結(jié)特性進(jìn)行大量室內(nèi)試驗，并對其變化規(guī)律及一些重要的熱特性參數(shù)進(jìn)行深入研究，包括溫度變化和應(yīng)力狀態(tài)變化耦合條件下飽和粘性土的熱固結(jié)特性、熱-冷循環(huán)溫度荷載作用下飽和粘性土的熱固結(jié)特性。在試驗基礎(chǔ)上，對飽和粘性土介質(zhì)熱-水-力耦合固結(jié)作用機理進(jìn)行深入分析，揭示溫度變化過程中飽和粘性土熱固結(jié)特性的內(nèi)在規(guī)律性，給 2100433B

真空預(yù)壓法處理軟土地基目前在交通及港口工程中廣為應(yīng)用，但對負(fù)壓條件下土體滲流固結(jié)特性研究較少，尤其對負(fù)壓條件下地下水位的測量與分析存在較大的分歧。本項目擬依托南京河西青奧新城道路軟基加固工程，采用現(xiàn)場試驗、理論分析和數(shù)值計算相結(jié)合的方法開展負(fù)壓條件下軟基滲流固結(jié)特性現(xiàn)場試驗，研發(fā)一套負(fù)壓加固地下水位測試技術(shù)并開展現(xiàn)場測試分析，揭示負(fù)壓滲流場形成機理和土體固結(jié)特性。根據(jù)實測數(shù)據(jù)，考慮負(fù)壓及其沿排水體衰減規(guī)律和井阻作用，建立排水體特性、超孔隙水壓力和固結(jié)時間三者關(guān)系的滲流固結(jié)自由應(yīng)變計算模型，得到加固范圍內(nèi)土體滲流固結(jié)解析解。將建立的負(fù)壓滲流固結(jié)計算模型開發(fā)到巖土工程專業(yè)程序ABAQUS中，根據(jù)典型工程實例的模擬，對模型進(jìn)行驗證和修正，建立計算負(fù)壓滲流固結(jié)特性和“0”壓面位置的有限元計算方法。研究成果將豐富并創(chuàng)新真空預(yù)壓負(fù)壓加固土體滲流固結(jié)理論，為道路交通、港口碼頭等軟基處理工程設(shè)計提供依據(jù)。

真空預(yù)壓作為一種經(jīng)濟(jì)、高效的軟基處理方法，在我國濱海及內(nèi)陸河湖軟土地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，但是其滲流固結(jié)特性的機理研究卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實踐。本課題依托某海濱新城軟基加固工程，開展了真空負(fù)壓條件下土體滲流固結(jié)特性的現(xiàn)場試驗研究，并通過理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合，對真空負(fù)壓下地下水位的真實位置、“0”壓面的概念、滲流場模型、土體徑向固結(jié)理論及其影響因素等進(jìn)行了探討。主要完成的工作及所得結(jié)論有：（1）重新討論了真空負(fù)壓下地下水位的概念，并研發(fā)了一套新型的地下水位測試技術(shù)，采用內(nèi)窺鏡攝像頭內(nèi)置于水位管中，通過外置的傳像設(shè)備在密封負(fù)壓條件下實時觀測地下水位的變化；（2）結(jié)合新型地下水位測量方法及現(xiàn)場試驗得出的數(shù)據(jù)，揭示了真空負(fù)壓軟基加固中地下水位的真實變化規(guī)律和滲流場形成機理；（3）引入滲透系數(shù)呈雙線性變化的滲流模式，同時考慮真空負(fù)壓下的荷載情況，基于存在起始水力梯度的非達(dá)西滲流模型推導(dǎo)了土體滲流固結(jié)特性的徑向解析理論；（4）建立了真空負(fù)壓下滲流固結(jié)的三維數(shù)值模型，探討了土體固結(jié)的影響因素，給出了真空預(yù)壓地基處理工程應(yīng)用的優(yōu)化參數(shù)。研究成果將豐富并創(chuàng)新真空預(yù)壓負(fù)壓加固土體滲流固結(jié)理論，為道路交通、港口碼頭等軟基處理工程設(shè)計提供參考。 2100433B

在非等溫過程過程中，許多參數(shù)都是溫度的函數(shù)，如反應(yīng)速率常數(shù)、熱容、反應(yīng)熱、平衡常數(shù)、黏度、密度等。隨著溫度的變化，會引起這些參數(shù)變化，從而導(dǎo)致反應(yīng)過程變化。反應(yīng)過程的最優(yōu)溫度的目標(biāo)是使反應(yīng)速率最大化。因此反應(yīng)器中反應(yīng)過程的最優(yōu)溫度取決于反映特性：對不可逆反應(yīng)，反應(yīng)溫度越高越好；對可逆吸熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度越高越好。