高广运1, 2,陈青生1, 2,何俊锋1, 2,张先林3
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;
3. 上海市规划和国土资源局,上海 200003)
摘 要:根据工程地质勘探和室内外试验建立上海软土场地计算模型,采用Biot动力固结理论,结合弹塑性边界面模型,研究三向地震作用下地下水位上升对场地土层地震反应的影响。利用具有水平和垂直三向完整加速度记录的Taft波构造基岩输入地震动时程曲线,分析三向地震作用下地下水位上升对土层竖向和水平加速度放大效应、竖向与水平加速度峰值比、地表加速度和反应谱特征以及沿土层深度最大孔隙水压力和孔压比的影响。计算分析表明:地下水位上升对水平向和竖向峰值加速度的放大效应影响差异显著,同时对地表加速度及其反应谱特征具有重要影响。地下水位的上升,地表水平峰值加速度放大效应增大,竖向峰值加速度放大效应减小;竖向与水平向加速度峰值比减小;土层高频滤波作用增强,长周期成分放大效应增大;近地表液化土层范围增大,加剧砂土液化危害性。
关键词:Biot动力固结理论;地震反应分析;弹塑性边界面模型;地下水位上升;三向地震输入
流固化学耦合作用下裂隙岩体渗透特性研究进展
盛金昌1,许孝臣1,2,姚德生1,3,詹美礼1,速宝玉1
(1. 河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098;2. 广川工程咨询有限公司,浙江 杭州 310000;
3. 中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津 300222)
摘 要:从物理试验和数学模型研究两方面介绍和总结了近10多年来渗流–应力–化学溶蚀耦合作用下裂隙岩体渗透特性的研究现状。目前无论是物理试验还是数学模型研究,都还是主要利用宏观均匀化的方法来研究裂隙岩体渗透特性变化规律、及其与各影响因素(如应力、温度、渗透流体酸碱度、溶质浓度等)之间的宏观关系,但这种宏观均匀化方法还存在很多不足:如难以表述由于溶蚀作用岩石孔隙结构的细观变化,也难以表述渗流通道的形成和发展过程等。因此认为进一步深入开展以下3方面的研究将更有利于揭示复杂地质环境下裂隙岩体渗透特性机理:控制和量测技术一流的耦合渗流试验设备的开发以及现代无损探测技术引入(实现细观的实时的观察图像和数据)、数字岩芯技术的开发、建立微观-细观-宏观不同尺度的多物理化学场耦合的数学模型与分析方法。
关键词:岩石水力学;流固化学耦合;裂隙岩体;渗透特性
地下硐室节理岩体区间非概率可靠性分析方法及应用
董陇军1, 2,李夕兵1, 2
(1. 中南大学资源与安全工程学院,湖南 长沙 410083;2. 深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点实验室,湖南 长沙 410083)
摘 要:首先提出采用区间值表示岩体力学参数取值,以反映参数取值的不确定性特征,并根据参数取值特性建立出相应参数的区间值确定方法;其次,综合考虑地下硐室地质条件及其裂隙较多的特点,采用适合于裂隙岩体稳定性分析的块体理论,在研究围岩稳定性进行分析的基础之上建立地下硐室节理岩体的区间非概率可靠性分析模型;然后,运用区间理论与一维优化算法求解非概率可靠性指标,并采用可靠性评价准则对地下硐室岩体稳定性进行综合评价。由于需考虑的裂隙多而导致计算量较大,因此分析方法采用了可实现程序化的矢量分析法,应用数值软件MATLAB编制计算程序。该程序通过输入结构面产状,力学参数等工程数据,依次分析各关键块体,得到滑动方向、区间可靠度等相关信息,从而为地下硐室群的开挖施工提供指导。
关键词:地下硐室;块体理论;关键块体;节理岩体;区间参数;区间非概率可靠性
变刚度调平布桩模式下筏底地基土承载性状研究
王 涛
(中国建筑科学研究院地基基础研究所,北京 100013)
摘 要:针对桩基变刚度调平设计方法进行了现场大型模型试验和具体工程实测跟踪分析,测量了变刚度调平布桩模式下筏底地基土反力,对比模型试验和工程实测结果分析了不同荷载级别下桩土荷载传递特性和桩土荷载分担比规律。按变刚度调平原则进行设计的桩筏基础,主楼荷载向两侧裙房传递的范围约为裙房1.25跨左右,荷载扩散强度随裙房层数增多而增大。筏板边缘与中心点处土反力比值在1.89~1.23之间。相当于工作荷载时,筏板下地基土约分担总荷载的37.5%,并随荷载增大而提高。这说明变刚度调平设计将核心筒外围设计为复合桩基既合理又能有效地发挥桩和承台的承载作用,减小用桩量,还可最大限度减小差异沉降。
关键词:桩基础;地基土反力;承台效应系数;变刚度调平设计
多向地震荷载对砂土震陷的影响
陈青生1, 2,高广运1, 2,何俊锋1, 2,张先林3
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;
3. 上海市规划和国土资源局,上海 200003)
摘 要:利用有限元数值方法模拟不同类型砂土在多向地震荷载输入条件下的动单剪试验,采用弹塑性边界面模型,通过室内动单剪试验实测结果确定模型参数,选取包括大震、中震、近场、远场以及不同土质条件的148组具有完整记录的多向地震荷载时程对不同类型砂土试样进行单向和多向加载,分别进行应力和应变控制式动单剪试验,计算分析震级、震中距以及砂土特性不同的条件下多向地震荷载对砂土震陷问题的影响。结果表明:多向地震荷载对砂土震陷的影响具有较大的不确定性,多向和单向水平地震荷载引起的砂土竖向应变比与震级、震中距和砂土特性密切相关,震级越大,竖向应变比越大;震中距越大,竖向应变比越小;砂土相对密度越大,竖向应变比越大。另外,在应力控制和应变控制荷载试验条件下,多向和单向水平地震荷载引起的砂土竖向应变比差异较大,前者比值大于后者。
关键词:动单剪试验;多向地震荷载;砂土震陷;地震动特性;砂土特性
分层堆填条件下填埋场沉降计算及实例分析
柯 瀚1,2,王耀商1,2,陈云敏1,2,詹良通1,2,徐晓兵1,2
(1. 浙江大学岩土工程研究所,浙江 杭州 310058;2. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州 310058)
摘 要:分别采用Sowers模型、Marques模型及应力降解模型编制了填埋场容量及沉降计算程序,模拟分析了分层堆填条件下填埋场的堆填及沉降过程。根据上海老港封顶系统的部分实测沉降数据拟合了这3种沉降计算模型的参数。通过比较发现Sowers模型计算参数简单但模拟结果较为粗略,Marques模型和应力降解模型结果相近,相对而言应力降解模型参数少并容易确定。采用应力降解模型及相应的拟合参数计算了老港填埋场剖面的顶部整体沉降并和实测数据以及中间层沉降计算数据进行了对比分析。除了一些受施工影响较大的区域,该模型及沉降计算方法能较好地模拟填埋场的顶部的沉降过程。计算表明填埋场沉降和不均匀沉降的最大值均可能出现在堆体内部而不是堆体表面,因此必要时堆体内部构筑物设计时应进行沉降和不均匀沉降验算。
关键词:填埋场;计算模型;沉降;压缩;蠕变;降解
考虑颗粒破碎的动力UH模型
姚仰平1,万 征1,陈生水2
(1. 北京航空航天大学,北京 100191;2. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029)
摘 要:在已发展的考虑颗粒破碎效应的静力UH本构模型基础上,采用变换应力方法,将原模型拓展为适用于无黏性土的动力统一硬化模型(DUH模型)。具体做法:①针对静力模型中屈服面形状随当前应力状态变化而改变的现状,采取含有p变换的变换应力方法,将原真实应力空间中变化的屈服面变换为变换应力空间中的椭圆屈服面;②采用旋转硬化规则,在变换应力空间中椭圆的位置以及形状由旋转轴来确定,并建立了一并考虑等向硬化以及旋转硬化的混合硬化参数;③在变换应力空间中,参考屈服面与当前屈服面之间通过应力比参数R来建立联系。模型参数较少。通过3种不同岩土材料在高围压下的单调以及循环加载试验结果的比较,验证了所提DUH模型的合理性。
关键词:颗粒破碎;本构模型;岩土材料;旋转硬化;循环加载
粉土中吸力式桶形基础沉贯及抗拔特性试验研究
朱 斌1, 2,孔德琼1, 2,童建国3,孔令刚1, 2,陈仁朋1, 2
(1. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点试验室,浙江 杭州 310058;2. 浙江大学岩土工程研究所,浙江 杭州 310058;
3. 浙江省电力设计院,浙江 杭州 310012)
摘 要:吸力式桶形基础的负压沉贯控制和抗拔承载力确定是海洋钻井平台和海上风电机组多桶基础以及深海吸力锚基础设计和施工中的关键问题。通过室内大比例模型试验研究了吸力式桶形基础在饱和粉土中的负压沉贯及抗拔特性。负压沉贯试验结果表明负压并不能明显减小吸力式桶形基础在粉土中的沉贯阻力,基于CPT试验结果可较为准确地预估沉贯施工所需负压,从而确保沉贯的顺利实施和防止沉贯过程中地基发生管涌破坏。不同加载速率下的上拔试验结果表明存在一临界加载速率,当实际加载速率超过该临界值后,加载速率对吸力式桶形基础的抗拔特性影响较小。结合桶体及桶外土体的变形,提出了粉土地基中不同受力状况下吸力式桶形基础的抗拔承载力计算方法。
关键词:吸力式桶形基础;粉土;沉贯;抗拔;承载力
邓肯–张模型参数反演的不唯一性
王 建1,2,岑威钧2,张 煜2
(1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京210098;2. 河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098)
摘 要:对邓肯–张模型的特点进行了分析,指出待反演的参数中若同时包含破坏比、凝聚力和内摩擦角容易导致反演失败的原因在于反演结果不唯一所引起的数值奇异。证明了不唯一性源于参数,,之间的一种特殊相关性,即,对于任一特定的应力状态,有无数种,,组合可以保证(破坏比与应力水平的乘积)取值不变并获得相同的切线模量和切线泊松比,导致满足反演目标函数获得相同最小值的参数组合出现不唯一性。提供了相应的解决方法,即重新拟定反演参数或约束,,中的某些参数,以确保模型参数的可辨识性。
关键词:邓肯–张模型;双曲线模型;参数反演;不唯一性
基于本构积分算法的岩体结构面三维弹塑性有限元模型
朱福巍1,兑关锁1,任青文2
(1. 北京交通大学力学系,北京 100044;2. 河海大学土木学院,江苏 南京 210098)
摘 要:通过应用非关联塑性理论得到结构面的三维结构面本构关系,定义加载剪涨段和反向剪缩段以适应多方向的复杂加卸载条件,修正以往模型只能剪涨的问题,并考虑了结构面的软化效应。为了这个本构关系能够很好的用于实际工程的有限元计算,结合ABAQUS二次开发功能,编制了UEL用户自定义单元子程序。算法采用后退Eular法,以避免在有限元计算中出现应力状态偏离屈服面的情况,提出了基于本构积分算法的结构面单元,以及与其一致的算法模量,应对不平滑的屈服面展示了良好的收敛性和计算速度。最后进行数值实验,分别模拟了直剪实验,循环剪切实验和约束刚度实验。通过与实验结果的比较,确认了模型的合理性。
关键词:结构面单元;本构积分;ABAQUS;一致切线模量
粗粒土与结构接触面切向变形非共轴现象的试验研究
冯大阔1,侯文峻2,张建民1
(1. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084;2. 住房和城乡建设部建筑节能与科技司,北京 100835)
摘 要:粗粒土与结构接触面在切向应力控制三维加载条件下会出现切向变形非共轴现象,对其研究具有重要的理论意义。试验结果表明:单向圆形路径下,非共轴角在第1循环由接近90°逐渐减小,随后围绕某一数值波动,该值基本上不随循环周次变化;单位应力切向位移增量在初始剪切时由零开始增大,切向应力幅值不大时随循环周次逐渐减小,最后基本趋于稳定。往返圆形路径下,相邻2个循环周次的非共轴角符号相反;一个完整循环内,非共轴角由接近90°逐渐减小,最后基本趋于稳定,单位应力切向位移增量由小逐渐变大,然后基本趋于稳定;该稳定值在切向应力幅值不大时随循环周次逐渐减小。单向和往返圆形路径下接触面非共轴角的平均稳定值基本相同,均约为45°。切向应力幅值对接触面切向变形非共轴现象有较大影响;应力幅值越大,非共轴角越小,单位应力切向位移增量则越大。
关键词:接触面;粗粒土;非共轴;影响因素;试验
开挖前多圈管冻结时冻结管受力变形的模拟试验研究
李金华1, 2,王衍森2,李大海3,张成银2
(1. 安徽省电力设计院,安徽 合肥 230601;2. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221008;
3. 中国石油天然气管道局第四工程分公司,河北 廊坊 065000)
摘 要:在多圈管冻结条件下冻结管受力变形规律的课题研究过程中,首先针对未开挖时冻结管的各向应力应变变化规律,以相似理论为基础开展物理模拟试验,得出结论:未开挖阶段的冻结管变形在冻结前期基本完成;黏土层中冻结管应变量比砂土层大;黏土层中冻结管最大拉应力为97.7 MPa,最大压应力为161.5 MPa,弯曲应力为轴向应力的1.7倍,最大弯曲应力达到冻结管屈服荷载的0.62倍,而砂土层中均很小。为改善冻结管的受力性能,减少开挖前冻结管储存的应变能,降低后期开挖时候冻结管的破坏率提供了实验依据。
关键词:冻结法;模拟试验;冻结管;应力;应变
解析层元法求解层状地基非轴对称荷载问题
艾智勇1,2,曾文泽1,2
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092)
摘 要:从弹性层状地基非轴对称问题的解析解出发,推导出Hankel积分变换域内单层地基的解析层元,即对称的精确刚度矩阵;然后根据有限层法原理组合相邻层元得到总刚度矩阵,并结合边界条件,求解总刚度矩阵形成的代数方程,得到层状地基非轴对称问题在Hankel积分变换域内的解答;最后应用Hankel逆变换技术,得到物理域内的解。编制了相应的计算程序,分析了非轴对称荷载作用下多层地基沿径向的地表水平位移性状。
关键词:解析层元;层状地基;非轴对称荷载;Hankel变换
分层地基中隧道开挖对邻近刚性桩筏基础竖向影响分析
木林隆1, 2,黄茂松1, 2,王卫东3
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;
3. 华东建筑设计研究院,上海 200002)
摘 要:基于两阶段分析方法:第一阶段采用Loganathan方法计算隧道开挖引起的土体自由场位移,第二阶段采用层状地基中弹性理论法,计算桩和土,桩和桩之间的相互作用,并考虑刚性筏板对桩基的约束作用,提出了一套能够分析层状地基中隧道开挖对刚性筏板群桩基础竖向影响的解析方法。将计算结果与离心试验结果及现有方法计算结果进行对比,得到了较好的一致性,验证了其正确性。并首次对层状地基中桩筏基础承载特性进行了分析,讨论了桩基变形对遮拦效应的削减作用,结果表明此方法意义明确,层状地基模型更符合工程实际情况,适于推广使用。
关键词:被动桩;隧道开挖;桩筏基础;弹性理论法;层状地基
基于测井信息的煤岩GSI-JP破碎分级预测
张立松1,闫相祯1,杨恒林2,杨秀娟1
(1. 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东 东营257061;2. 中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100097)
摘 要:利用测井信息和Hoek-Brown准则,推导了地质强度指标GSI和岩体强度指数RMi中节理状态参数JP的理论公式,给出了井筒方向煤岩破碎分级的修正GSI-JP分析方法。应用分层地应力模型分析煤岩单点最大、最小主应力,并结合霍克–布朗准则提出煤岩破碎分级辅助判据。根据煤岩GSI-JP值和破碎系数大小将破碎程度划分为A、B、C、D4个等级,确定煤岩破碎分级标准。应用修正GSI-JP分级方法和破碎系数辅助判据,对沁水盆地ZP-1井煤岩段破碎程度进行预测。结果表明:ZP-1井煤岩段修正GSI值为30~50;RMI法JP值大小为0.10~0.25;破碎系数集中在0.8~1.0。对照破碎分级标准,煤岩均表现为较强破碎(B级);对比室内煤岩结构电镜扫描结果,该方法预测结果与实际煤岩破碎程度近似,验证了预测结果。基于此方法,开发一套煤岩破碎分级预测软件。
关键词:测井信息;GSI-JP分级方法;辅助判据;破碎系数;Hoek-Brown准则;煤岩破碎分级
支护结构入土深度对黏土基坑抗隆起稳定的影响分析
黄茂松1, 2,杜佐龙1, 3,宋春霞1, 2
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;
3. 中国建筑第八工程局有限公司技术中心,上海 200120)
摘 要:在考虑支护结构入土深度影响的情况下,传统的基于Prandtl机构的上限解过高地估计了黏土基坑的抗隆起稳定安全系数,因而无法真正应用于工程实践中。首先采用强度折减弹塑性有限元法和多块体上限法对支护结构入土深度的影响进行了深入的分析,在此基础上对Prandtl机构进行了修正,并推导了符合极限分析上限定理的修正机构简化解;通过对比分析验证了所推导公式的合理性,此公式对工程中常见的软土层厚度较大时基坑抗隆起稳定分析具有重要的实用意义。
关键词:基坑抗隆起稳定;黏土;强度折减有限元法;修正Prandtl机构;上限解
孔隙流动数值模拟建模方法及孔隙流速分布规律
梁 越1, 2,陈建生1, 2,陈 亮1, 2
(1. 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098;2. 河海大学岩土工程研究所,江苏 南京 210098)
摘 要:土体渗流的微观机制是孔隙流动,孔隙流速的不均匀造成的“优势流”现象,普遍存在于渗流过程中。孔隙流速的模拟在溶质运移、渗透破坏等领域具有重要的意义。根据无黏性土体沉积的性质,按照给定的颗粒组成,计算出一定质量的颗粒所属每个粒组的颗粒的数量,然后利用PFC3D软件在限定范围内生成颗粒,并模拟颗粒的沉积过程;用一个代表剖面对得到的土体模型进行剖切,得到颗粒剖面,再利用布尔运算中的“差集”运算得到孔隙范围,即流体的求解域。给求解域施加一定的边界条件使其发生宏观上的一维流动,利用有限体积法对流动进行数值模拟与计算,得到孔隙中的流速分布;通过分析孔隙流动中的优势流现象,利用统计方法对断面上的孔隙流速进行统计,并利用卡方检验法对孔隙流速的分布规律进行检验,发现孔隙流速服从伽玛分布。
关键词:孔隙流速;优势流;有限体积法;卡方检验
爆炸成腔与爆炸衬砌对周围介质密度的影响
王海亮
(山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室,山东 青岛 266510)
摘 要:针对爆炸成腔与爆炸衬砌对周围介质密度的影响进行了数值模拟和现场试验研究。应用Dyna-2D软件进行数值模拟研究的结果与近20多年以来相关的研究结论基本一致。数值模拟研究表明,在爆炸形成的腔体或砌体内壁存在一个密度小于介质初始密度的低密度区。但是,现场试验研究的结果并不支持这些结论。通过10次现场爆炸试验对爆后介质的密度进行了实测。研究结果表明:无论是爆炸成腔还是爆炸衬砌,腔壁附近介质的密度均大于介质的初始密度,不存在所谓的低密度区。认为“腔壁近区密度不是最大”、“空腔壁上的介质层,有一密度小于其初始密度的层”的观点是错误的。
关键词:爆炸衬砌;爆扩;腔体;土;密度;数值模拟
一维软土地基非达西流固结分析
刘加才1,雷国刚2,王育新1
(1. 南京工业大学交通学院,江苏 南京 210009;2. 南京市水利建筑工程总公司,江苏 南京 210036)
摘 要:水在土体中的渗流规律以及边界的排水情况对土体中孔压消散的快慢有较大影响。采用Hansbo提出的可同时考虑低速渗流曲线段和较高速渗流直线段的非达西流公式模拟土中水的渗透规律,利用Galerkin加权残值方法推导了半透水边界一维非达西流固结问题的有限元方程表达式,并将其编制为应用程序。利用已有的基于达西流的双面半透水边界一维固结解析解答验证了求解方法的合理性和程序编制的正确性。在此基础上对半透水边界一维非达西流的固结特性进行了分析。分析表明,Rt=200时,半透水边界相当于完全透水边界,达西流情况孔压消散快于非达西流情况。同一时刻,半透水边界条件下达西流与非达西流固结存在一个深度分界点。分界点以上,非达西流情况孔压消散快于达西流情况;分界点以下,达西流情况孔压消散快于非达西流情况。且分界点随着m的增加而变深,但随着i1的增加而变浅。
关键词:一维固结;半透水边界;非达西流;有限元
深基坑隔断墙保护邻近建筑物的效果与工程应用分析
应宏伟1, 2,李 涛1, 2,杨永文1, 2,谢新宇1, 2
(1. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州 310058;2. 浙江大学土木工程学系,浙江 杭州 310058)
摘 要:隔断墙是深基坑工程实践中开始应用的一种主动保护邻近建筑物的措施,但目前对其设计参数的确定缺乏有效的理论指导,可验证其效果的实测资料也甚少。以杭州某深大基坑为背景,利用有限元分析软件ABAQUS,考虑施工工况、墙土接触,建立三维有限元模型,土体采用修正剑桥模型,对隔断墙的效果进行了深入研究,并通过工程实例计算结果和实测值的对比进行验证。研究结果表明,隔断墙可明显降低坑外地表最大沉降,减小地表沉降槽的面积,并显著减小邻近建筑物的横向角变量,对减弱开挖引起建筑物损害效果明显。隔断墙减小基坑侧壁中点附近的最大沉降和不均匀沉降的效果比基坑角部更明显。隔断墙可明显减小围护墙水平位移,越靠近隔断墙,地基浅层土体水平位移减少越明显。在隔断墙深度范围围护墙外侧土压力比未设隔断墙情况偏小,隔断墙对围护墙有“遮拦”作用,对基底土体隆起基本没有影响。
关键词:隔断墙;深基坑;邻近建筑物;沉降;三维有限元;修正剑桥模型
轻量土最优含水率模型与检验
侯天顺1, 2,徐光黎1
(1. 中国地质大学生物地质与环境地质教育部重点实验室,湖北 武汉 430074;2. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100)
摘 要:为确定不同配比轻量土的最优含水率,提出-w模型,qu-w模型,RS-w模型3种最优含水率模型,假设3种模型可以统一表示为开口向下的抛物线函数,从理论上推导出了最优含水率解析式。为检验3种最优含水率模型及确定模型系数,通过试验对轻量土物理力学特性进行了研究。结果表明:轻量土的干密度、无侧限抗压强度、比强随着含水率的增大,先增大后减小,存在最优含水率,曲线形态类似于抛物线。用3种最优含水率模型对实测数据进行回归分析,模型计算得到的最优含水率与图解法直接得到的含水率值是极其接近的。结合前人成果,qu-w模型,RS-w模型对应的最优含水率几乎相同,而与-w模型对应的含水率略有差别,3种模型对应的最优含水率基本上是相同的。轻量土的最优含水率为混合物物理需水与化学需水的总和,是复杂物理化学反应需水量的外在表现,是3种模型具有统一性的理论基础。以RS-w模型为例,计算出了轻量土各组分的质量需水率,与原材料性质关系较为密切。
关键词:轻量土;最优含水率;密度;无侧限抗压强度;比强;击实试验
郑俊杰,马 强,张 军
(华中科技大学岩土与地下工程研究所,湖北 武汉 430074)
摘 要:在涵洞-填土-地基共同工作机理基础上,分析了加筋减载法的减载机理。通过理论分析建立了加筋减载涵洞的力学计算模型,推导了格栅所受土压力的计算公式。考虑格栅下部填料的支撑作用,对格栅受力与变形进行分析,推导了格栅在填土荷载作用下的挠度计算式,进而对涵顶松散填料进行受力分析,得到了涵顶土压力的计算表达式。并与有限元计算结果和文献中现场测试结果进行了对比,结果与有限元结果及现场测试结果较为接近,尤其是在填方较高时此方法计算结果更加准确。最后,依据此理论计算方法,对涵顶填土高度、松散填料模量、格栅刚度等影响涵顶压力的主要影响因素进行了参数分析。
关键词:高填方涵洞;土压力;土工格栅;减载;解析法;数值模拟
荒漠极干旱区板块状盐渍土微结构变化对其强度特性的影响分析
冯忠居1,成 超1, 2,王廷武3,刘小飞4
(1. 长安大学,陕西 西安 710064;2. 中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西 西安 710075;3. 新疆自治区交通厅,
新疆 乌鲁木齐 830000;4. 广东省公路勘察规划设计院有限公司,广东广州 510507)
摘 要:荒漠极干旱区板块状盐渍土异于常规散状盐渍土,为揭示板块状盐渍土微结构变化对强度特性的影响,试验研究板块状盐渍土的成分、微结构和无侧限抗压强度特性,分析板块状盐渍土微结构变化对强度的影响规律,结果表明:板块状盐渍土氯盐和硫酸盐含量大于8%,有的甚至超过了60%,且以氯盐为主;矿物成份主要含石灰石、石英、钠长石、斜绿石、伊利石和高岭石为主。由砂、NaCl、Na2SO4胶结而成的板块状结构致密,但由于易溶盐含量和胶结情况的不同,微结构变化导致其无侧限抗压强度有很大的差异;板块状盐渍土具有岩石的强度特征,其值根据结构特征而变化,范围为3.8~20.2 MPa。研究成果为正确认识板块状盐渍土成因及工程特性提供了新的研究思路,为进一步研究板块状盐渍土及其应用处治技术奠定基础。
关键词:岩土工程;板块状盐渍土;微观结构;无侧限抗压强度
酸碱污染土强度特性的室内试验研究
朱春鹏1,刘汉龙2, 3,沈 扬2, 3
(1. 常州大学岩土工程研究所,江苏 常州 213164;2. 河海大学岩土力学与工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098;
3. 河海大学岩土工程研究所,江苏 南京 210098)
摘 要:随着环境污染不断加剧,城市土地被污染亦屡见不鲜,这使得污染土研究成为环境岩土工程领域中的一个崭新课题。酸碱污染使地基土改性,因此,研究酸碱污染土的污染机制、勘察评价和处理措施,对稳定建筑工程质量,保护环境有重要意义。通过人工方法制备了4种不同浓度的酸碱污染土试样,通过直剪试验和三轴试验研究了不同浓度酸碱污染土强度特性,并对影响酸碱污染土直剪强度各种因素进行了分析,包括土样稠度状态、孔隙比和微观结构的影响。在此基础之上,研究了酸污染土总应力强度指标与其浓度的关系,得到了计算公式,便于工程应用。
关键词:污染土;抗剪强度;液性指数;微观结构;总应力强度