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《岩土工程学报》2012年第5期摘要_南京水利科学研究院版

南京水利科学研究院版 免费考研网/2018-05-14

考虑弧长和法向应力修正的基坑抗隆起稳定计算方法
郑 刚1, 2,程雪松1, 2
(1. 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津 300072;2. 天津大学土木工程系,天津 300072)
摘 要:目前抗隆起稳定计算方法多是基于均质土推导得出安全系数计算公式,将其应用于分层土地基时,通常将各土层的抗剪强度指标按土层厚度加权平均,这种方法既没有考虑滑动面实际经过各土层的弧长也没有考虑滑动面上法向应力大小。分析了分层土地基中土层分布影响抗隆起稳定性的因素,针对均质土中的抗隆起稳定验算公式提出了两种修正方法,按弧长加权平均法和按弧长与滑动面法向应力加权平均法。通过工程实例计算分析表明,传统层厚加权平均法得到的安全系数与精确解法得到的安全系数相差较大,不能合理反映各土层的抗隆起贡献;而两种修正方法,尤其是第二种,所得到的安全系数接近精确解法得到的结果,可以合理地反映不同深度土层对抗隆起稳定的贡献及基坑抗隆起稳定安全系数随土层分布变化的变化规律,并且计算简便,易于工程技术人员使用。此外,针对土层分布变化对抗隆起稳定的影响研究得出,滑动面下部土层对基坑稳定性影响最显著,因此在工程实践中,应尽可能将全部或部分支护结构的底端嵌入较好的土层中。
关键词:基坑;坑底抗隆起稳定;圆弧滑动法;弧长;法向应力
层状地基中沉箱加桩复合基础的水平–摇摆振动
黄茂松1, 2,钟 锐1, 2,任 青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. 上海理工大学土木工程系,上海 200093)
摘 要:对沉箱基础底部加桩之后侧向动力性能的改善问题进行了研究。首先,通过沉箱和群桩两部分在界面处的内力平衡和位移协调条件建立了复合基础的水平–摇摆振动方程,其中沉箱部分的振动方程采用动力Winkler地基模型根据受力平衡条件建立,群桩部分的振动特性则依据既有文献的研究成果。然后,对沉箱振动的动力Winkler地基模型参数进行了研究,得到改进的表达式。最后,通过算例研究了层状地基中复合基础的水平–摇摆振动问题,验证了沉箱下群桩明显地改善了基础的动力性能。
关键词:沉箱加桩复合基础;水平–摇摆振动;动力Winkler地基模型;层状地基
高心墙堆石坝地震反应复合模型研究
王年香1,章为民1,顾行文1,何顺宾2,杜三林3
(1. 南京水利科学研究院岩土工程研究所,江苏 南京 210024;2. 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川 成都 610072;
3. 四川大唐国际甘孜水电开发有限公司,四川 康定 626001)
摘 要:高土石坝抗震分析得到国内外学者的极大关注。采用土工离心机振动台模型试验和动力数值模拟技术相结合的复合模型方法来研究高心墙堆石坝地震反应特性。首先对不等比尺的离心模型试验结果进行数值模拟,以验证数值计算模型和确定计算参数,然后用数值方法对离心模型试验结果进行拓展和外延,推广到等比尺和原型情况。对比分析了高心墙堆石坝地震加速度放大系数、地震残余变形、防渗墙动应力和破坏模式。计算值与试验值变化规律一致,表明复合模型是研究高心墙堆石坝地震反应特性一种行之有效的方法,(40~50)g离心机振动台模型试验基本上可以反映高土石坝的地震反应特性。
关键词:高心墙堆石坝;地震反应;复合模型;动力离心模型试验;动力数值模拟
UH模型在双层地基受力变形分析中的应用
冯 兴,姚仰平*,李春亮,秦振华
(北京航空航天大学交通科学与工程学院,北京 100191)
摘 要:基于姚仰平等提出的UH模型,将土层的初始超固结比OCR引入到UH模型的有限元程序中,通过设置不同土层的OCR来控制土层的软硬程度,采用UH模型的有限元程序对上硬下软双层地基进行了有限元分析。首先将UH模型与简化双层地基应力系数法、Boussinesq弹性理论计算的附加应力进行了比较,从而证明UH模型在分析上硬下软双层地基应力特性方面的优越性,它能够反映上硬下软地基的应力扩散现象;然后用UH模型有限元程序计算了土层为不同OCR的上硬下软双层地基的附加应力,研究了土层OCR对双层地基应力状态的影响;最后对上硬下软双层地基的固结沉降进行了有限元分析,研究了地基沉降、土体应力应变特性和孔压变化规律。
关键词:UH模型;有限元;超固结比;双层地基;沉降
盾构上下夹穿运营地铁的变形控制与实测分析
廖少明1, 2,杨宇恒1
(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:结合上海地铁某区间隧道上下夹穿运营地铁的工程实例,首先采用数值模拟的方法,对先上后下和先下后上两种不同穿越次序引起的地铁隧道变形及地层扰动影响进行了比较分析。计算结果表明:近距离夹穿情况下盾构扰动引起的地层位移场分布呈现较为复杂的变化。然后,通过进一步分析对比这种复杂变化导致的风险,得出先下后上的穿越次序对隧道的变形及周边环境的的控制更为有利的结论,并制订了针对性的变形控制措施。最后,结合现场实测数据,验证了理论预测及施工措施的合理性,为类似穿越情形的盾构施工控制提供了参考。
关键词:盾构;上下夹穿;穿越次序;变形控制;有限元;实测分析
基于不同失效准则的群桩可靠度分析
徐志军1,2,郑俊杰1*,边晓亚1, 刘 勇3
(1. 华中科技大学岩土与地下工程研究所,湖北 武汉 430074;2. 河南工业大学土木建筑学院,河南 郑州 450052;
3. 新加坡国立大学土木系,新加坡 119223)
摘 要:单桩可靠度分析是群桩可靠度分析的基础,但是由于各国采用的失效准则不同,得到的单桩极限承载力也不同,从而求出的单桩可靠度也不同,因此失效标准的选取对群桩可靠度影响很大。整理了国内外确定单桩极限承载力的失效准则,以国内习惯采用的s–lgt失效准则为基准,定义其他失效准则的偏差系数。同时利用群桩效应和偏差系数给出了不同失效准则下群桩可靠度的计算方法,为统一评价桩基安全提供了理论依据。算例分析表明:采用不同的失效准则得出的可靠度指标不同,且相差较大,但是群桩基础的可靠性并没有改变。因此,在衡量群桩基础的安全性时,要先确定采用的失效准则,仅利用可靠度指标的计算结果衡量基础的安全性会给工程带来安全隐患。另外群桩效应、系统效应、土体类别和承台类型对可靠度也有较大影响,在可靠度分析时,要对其进行充分的研究和分析。
关键词:群桩;可靠度;失效准则;偏差系数;群桩效应;系统效应
不同腔形下盐岩储库区地表最大变形预计新方法
陈 雨1, 2,李 晓1,侯正猛3,赫建明1,马超锋1, 2



(1. 中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,北京 100029;2. 中国科学院研究生院,北京 100049;
3. TU Clausthal, Glausthal 38678)
摘 要:众多已有盐穴地下储库群地面沉降监测数据和灾变实例表明盐穴储库群地面变形预测与控制是保证储库长期安全稳性运营的关键问题之一。中国盐岩地层盐层薄、成层分布的特点加剧了库区地表发生沉陷的灾变程度,直接影响到中国盐穴地下能源储备的安全。采用Gaussian曲线表示沉降分布,结合腔体收敛函数,建立了一套有别于概率积分法的地表变形预测理论—传递函数法。在此基础上,结合中国盐岩地层特点,对比计算了相同体积下椭球形、梨形与圆柱形溶腔在发生腔体完全收敛时所导致的地表最大变形量,并利用迭加原理对不同腔群分布形式、不同腔体间距下库区地表最大沉降进行了比较。研究认为,当单腔发生完全收敛时椭圆形腔体造成的地面沉降量最小,圆柱形最大;而库群对比计算结果表明腔体中心间距的增加将导致最优腔形的变化,并非椭圆形腔体始终最优。研究成果为中国油气储库建设中库区地表变形预测、腔体形状和布局优化以及相关规范的制定等方面提供了理论依据。
关键词:盐穴油气储库;地表最大变形;高斯分布;传递函数法
结构性黄土的修正剑桥模型
邓国华1,邵生俊2,佘芳涛2
(1. 西安市地下铁道有限责任公司,陕西 西安 710018;2. 西安理工大学水利水电学院,陕西 西安 710048)
摘 要:天然岩土材料强度变形特性与其结构性密切相关。在综合结构势理论的框架内,将结构性参数合理地引入到修正剑桥模型中,来预测结构性土的力学特性。首先,分析天然岩土材料的压缩特性和结构性之间的关系,即建立结构性参数与准先期固结压力、压缩指数和回弹指数的关系;其次,分析结构性土的强度特性,提出随结构性参数变化的临界状态线;最后,将结构性参数引入修正剑桥模型,建立符合天然岩土材料强度和变形特性的结构性模型。经过初步验证,该模型可以较为准确地反映结构性土的强度变形规律。
关键词:结构性;综合结构势;临界状态;修正剑桥模型;本构模型
天然粗粒盐渍土大型路堤模型试验研究
张莎莎1,2,杨晓华1,2,张秋美1,2
(1. 长安大学公路学院,陕西 西安 710064;2. 长安大学特殊地区公路工程教育部重点试验室,陕西 西安 710064)
摘 要:西北地区分布着大量的粗粒盐渍土,研究其作为路堤填料的适用性,可充分利用当地资源和节约公路工程建设费用。为了使试验结果更准确地反映工程实际情况,在对天然粗粒盐渍土进行不同方法的化学成分分析试验、模拟季节交替冻融循环试验、有(无)附加荷载单次降温盐胀试验及大型溶陷试验的基础上,开展了多次冻融循环条件下大型路堤模型试验。结果表明:两种化学成分分析试验—规范法和过5 mm筛法分别得到的易溶盐含量相差较大,过5 mm筛法能更准确指导实际工程的施工;随着含水率的增加,粗粒盐渍土的盐胀量和溶陷量亦逐渐增大,溶陷累加性较显著;50 kPa附加荷载抑制该天然粗粒盐渍土的盐胀量可达85%以上;经多次冻融循环后,大型路堤表面的最大盐胀率仅为0.44%;该天然粗粒盐渍土可用于上部路堤填料。
关键词:道路工程;天然粗粒盐渍土;盐胀量;溶陷;模型试验
横向荷载下群桩相互作用的积分方程解法及参数分析
梁发云1, 2,陈海兵1, 2,陈胜立3
(1. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;2. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;
3. 俄克拉荷马大学Mewbourne石油地质工程学院,Norman 73019)
摘 要:针对横向受荷桩的相互作用问题,将桩土体系分解为弹性半空间地基土和虚拟桩,基于水平位移协调条件建立两桩相互作用的第二类Fredholm积分方程,采用MATLAB软件编制程序进行求解。基于Chen等提出的横向受荷桩相互作用系数解法,得到了桩顶转角固定条件下水平受荷桩的积分方程解答,与已有算例的对比验证了本文算法的正确性。参数分析表明,固定转角约束条件下两桩的水平位移相互作用系数随着桩间距和荷载方向夹角的增加而减小,随着桩土模量比的增加而增加。基于相互作用系数解法,该方法可应用于转角固定的水平受荷群桩分析。
关键词:积分方程;相互作用系数;水平受荷桩;桩顶固定;参数分析
基于土水特征曲线预测城市固体废弃物(MSW) 非饱和渗透系数研究
刘晓东1, 2,施建勇1, 2
(1. 河海大学岩土工程科学研究所,江苏 南京 210098;2. 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098)
摘 要:基于对人工配制的城市固体废弃物(MSW)的土水特征试验,研究了不同有机含量、不同孔隙比下MSW的非饱和渗透系数,得到了MSW非饱和渗透系数随有机含量和孔隙比变化的定量关系式。研究结果表明在双对数坐标系下,MSW的气相和液相非饱和渗透系数和吸力几乎为线性关系;对于相同的吸力作用,孔隙比越大,其液相和气相非饱和渗透系数也越大;总体上液相非饱和渗透系数的变化范围为10-11~10-5 cm/s,气相非饱和渗透系数的变化范围为10-5~10-2 cm/s。与有机含量的变化相比,孔隙比的变化对MSW非饱和渗透特性的影响较为明显。公式验证表明,利用该方法预测已知成分和孔隙比的MSW的非饱和渗透系数是可行的。
关键词:城市固体废弃物;土水特征曲线;非饱和渗透系数
解析层元法求解层状横观各向同性地基轴对称问题
艾智勇1,2,仓乃瑞1,2,成怡冲1,2
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092)
摘 要:提出了一个求解横观各向同性层状地基轴对称问题的解析层元方法。从弹性力学基本方程出发并利用Hankel变换,得到横观各向同性单层地基的传递矩阵解,进而推导出单层地基的解析层元刚度矩阵。利用有限元方法组装总体刚度矩阵,通过求解总体刚度矩阵,并采用Hankel逆变换的数值积分方法,可求出层状横观各向同性弹性体轴对称问题在物理域内的精确解。刚度矩阵元素中不存在正指数并具有对称的特点,不仅使计算过程简化,还提高了计算精度。最后文中给出了算例来证明推导结果的准确性。
关键词:横观各向同性;轴对称问题;解析层元;成层土体
基于数学规划算法的单桩沉降计算分析研究
刘红军1,上官士青1,朴春德2,姜德鸿3
(1. 中国海洋大学环境科学与工程学院,山东 青岛 266100;2. 中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116;
3. 青岛市勘察测绘研究院,山东 青岛 266032)
摘 要:基于荷载传递法的土弹簧模型,提出了新假设,并建立了用于单桩沉降计算的数学规划模型。该数学模型以离散的最小势能方程为目标函数,桩顶荷载为约束条件,拟解决如何对各土弹簧进行荷载分配使整个系统势能最小的数学问题。不同于传统的土弹簧模型,论文提出的模型假设某一桩单元沉降值为该桩单元顶部平面沉降与底部平面沉降的平均值。通过算例验证,文章推出的计算方法可行有效,计算得出的Qs曲线、轴力分布与实测数据吻合较好,并对比发现在桩单元较少的情况下,通过该数学规划模型求解单桩沉降可以达到比位移协调法更高的精度。
关键词:单桩沉降;荷载传递法;土弹簧模型;数学规划

施工期钻井井壁钢筋应力实测研究
杨志江1,2,聂庆科3,王华明3,王德亮3
(1. 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;2. 中国矿业大学力学与建筑工程学院,江苏 徐州 221008;
3. 河北建设勘察研究院有限公司,河北 石家庄 050031)
摘 要:介绍了温家庄铁矿副井钻井井壁施工期间钢筋应力的实测方案,分析了钻井井壁钢筋应力的变化规律,结果表明:施工期钻井井壁钢筋以受压为主,环向钢筋压应力大于竖向钢筋,钢筋应力变化阶段与施工工序相对应。漂浮下沉阶段钢筋应力呈现“双线性”特点,实测与理论计算应力相吻合;增加配重水阶段环向钢筋压应力减小而竖向钢筋压应力增加;首次注浆阶段钢筋压应力显著减小,个别钢筋出现拉应力;后3次注浆阶段钢筋压应力先增加后部分恢复,环向钢筋应力变化大于竖向钢筋;抽排配重水阶段环向钢筋压应力显著增加,竖向钢筋应力变化不大;二次补注浆阶段钢筋压应力先增加后恢复,但恢复幅度较前述注浆有所减小。施工完成后钢筋最大应力达到屈服应力的41%。
关键词:钻井;井壁;钢筋应力;实测
隧道底部结构受力与变形的现场测试与分析
施成华1,2,雷明锋1,彭立敏1,2,杨伟超1,丁祖德1
(1. 中南大学土木工程学院,湖南 长沙 410075;2. 高速铁路建造技术国家工程实验室,湖南 长沙 410075)
摘 要:采用现场测试方法,对隧道底部结构的变形、仰拱混凝土和钢筋中的应力进行了长期测试和分析。受围岩释放荷载、隧道二衬自重及上部围岩荷载以及道床设施和运营列车荷载的作用,隧道底部结构在整个施工过程中经历了隆起—下沉—隆起—下沉的反复变化过程,仰拱混凝土及钢筋同样经历了拉—压—拉—压的反复变化过程;围岩条件越好,隧道底部结构中的应力和变形最终值及其变化幅值越小;整个隧道施工过程中,隧道底部结构的最大下沉小于5.0 mm,混凝土中的最大拉压应力小于2.0 MPa,满足高速列车的安全运营要求;隧道二次衬砌施作之前仰拱处于最不利的受力状态,施工中应及时将隧道二衬闭合成环,以保证隧道仰拱结构处于较佳的受力状态;隧道开挖后的应力重分布持续时间一般在2 a以上。
关键词:隧道;底部结构;应力;变形;长期测试
三维轴对称条件下基于虚土桩法的单桩纵向振动分析
王奎华1, 2,王 宁1, 2,刘 凯1, 2,吴文兵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. 浙江省土木工程灾变控制重点创新团队,浙江 杭州 310058)
摘 要:虚土桩法是一种处理桩底支撑的新方法,该方法将桩体正下方投影到基岩的土体简化为虚土桩,求解时将其看作桩体。以桩轴心线为Z轴,建立轴对称坐标体系,通过虚土桩与土体的边界条件,求解得到虚土桩桩顶的复刚度。将该复刚度作为实体桩桩底的支撑刚度,结合实体桩与土体的边界条件,利用复阻抗传递法得到单桩桩顶的复刚度和速度响应函数。通过数值计算,分析了桩底土体的虚土桩长度、剪切波速及泊松比等参数对单桩动力响应的影响;对比了虚土桩法与其他不同桩底支承的异同,进一步评价了虚土桩法的优越性和合理性;结果表明,虚土桩法可以模拟弹(黏)性支撑和固定支撑,是一种较为严格的计算模型,具有进一步研究的价值。
关键词:虚土桩;三维轴对称;复刚度;支撑刚度;拉普拉斯变换
裂隙性黄土的双参数二元介质模型
卢全中1, 2,3,彭建兵1,2,王水林3,周 彬1,2,王 媛1,2
(1. 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西 西安 710054;2. 长安大学国土资源部岩土工程开放研究实验室,陕西 西安 710054;
3. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071)
摘 要:裂隙性黄土可以看成是由胶结块和软弱带组成的非均质土,其变形破坏过程是土中胶结块和软弱带的变形、破损和连通过程。基于岩土破损力学理论建立了裂隙性黄土的双参数二元介质模型,并用三轴剪切试验结果进行了对比,结果显示该模型能计算模拟裂隙性黄土的不同变形阶段,并能反映裂隙性黄土的脆性破损和应变软化现象,说明岩土破损力学理论对裂隙性黄土具有较好的适应性。
关键词:裂隙性黄土;双参数;二元介质模型;三轴试验
薄砂层长短板结合真空预压法处理吹填淤泥土试验研究
唐彤芝1,董江平2,黄家青1,张雄壮2,关云飞1
(1. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029;2. 中交上航局航道建设有限公司,浙江 宁波 315200)
摘 要:薄砂层长短板真空预压法是快速加固新近吹填淤泥的一种新工艺。研究表明,抽真空90~120 d吹填淤泥土层平均压缩量可达到30%,呈现明显的大变形特征;平均固结度可达到80%以上;强度增长明显,检测表层承载力可达到50 kPa以上。该方法节省用砂量,便于泥面插板施工,显著改善表层排水条件,能满足浅层快速加固的建设要求。设置护膜土工布有利于水平排水和膜下真空度稳定。设置薄砂层和长短板结合的竖向排水体形式,可平衡和抑制负压作用下新近吹填淤泥土颗粒的径向流动,避免出现排水板周围淤泥抱团而导致的径向排水通道堵塞问题,保障场地加固效果的均匀性。加固后吹填淤泥的物理力学性质得到大幅度改善,与正常淤泥质软土相比,其发展趋势和轨迹是相符的,主要指标值之间的相关性规律是基本一致的。
关键词:真空预压;吹填淤泥;竖向排水体;沉降;固结;承载力
土工格栅施工损伤现场足尺试验研究
胡汉兵1,2,姜志全1,2,蔡汉利1,2
(1. 长江水利委员会长江科学院,湖北 武汉 430010;2. 水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北 武汉 430010)
摘 要:对两种不同规格型号的聚酯纤维单向土工格栅分别开展上设中粗砂保护层、上下均设保护层和无保护层3种工况的施工损伤现场足尺试验,共进行了6场试验,通过室内拉伸试验得到不同工况下格栅经施工损伤后的拉伸强度,给出了不同工况下格栅的施工损伤系数。通过对不同方式保护效果的对比分析,发现:在格栅上表面与粗颗粒填料间设置10 cm厚中粗砂保护层,对降低格栅筋材施工损伤程度以及提高其可用强度有明显效果;上设保护层和上、下均设保护层两种工况格栅的施工损伤系数较接近,说明格栅施工损伤主要源自上层填料的影响;填料粒径是影响格栅施工损伤程度的主要因素,而筋材自身技术规格的差异对施工损伤系数取值的影响较小。
关键词:施工损伤;土工格栅;拉伸强度;折减系数
复杂结构–桩–土体系下的桩–土动力py曲线
姜忻良1,2,吴薪柳1,2
(1. 天津大学建筑工程学院,天津 300072;2. 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津 300072)
摘 要:以天津站交通枢纽工程为背景,开展了复杂结构–桩–土相互作用振动台模型试验,研究了桩土相互作用的动力特性。运用弹性地基梁理论,得出弯矩时程和土压力,采用实测桩的加速度值积分求得桩的位移,得到桩–土动力py曲线,求出了不同深度及不同时间段阻尼与弹簧刚度系数分布规律。研究表明:受底部筏板的影响,阻尼与土弹簧刚度沿桩身分布可近似考虑成分段线性,分段点约在桩身上部1/3范围处。阻尼与弹簧刚度均随埋深的增加而增大;随着地震动的持续,阻尼基本稳定,只在桩底略有增大;弹簧刚度随振动时间持续有所降低,且随埋深增大,其降低的幅度越大。
关键词:相互作用;振动台试验;动力py曲线;弹簧刚度;阻尼
压力分散型锚索锚固段受力特性试验分析
芮 瑞1,夏元友1,顾金才1,2,陈泽松3
(1. 武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430070;2. 总参工程兵科研三所,河南 洛阳 471023;
3. 广东省路桥建设发展有限公司,广东 广州 510620)
摘 要:压力分散型锚索锚固段注浆体与围岩的黏结应力是荷载传递研究的核心问题,目前直接测试界面黏结力存在一定的难度。针对压力分散型锚索注浆体的轴对称应力条件,在现场试验中通过自制的应变砖测点直接测得靠近孔壁的注浆体切向剪应力,以反映界面黏结力分布,同时进行了钢绞线握裹力测试。分析了轴向应变与切向剪应力的分布规律,探讨了轴向压缩量对荷载传递的特性的影响。采用FLAC3D进行数值模拟,对锚固段注浆体轴力的不均匀性、注浆体切向剪应力与注浆体与围岩接触面剪应力分布的联系与差别等进行探讨。确定了现场试验和数值计算条件的压力分散型锚索有效长度为2 m左右,并建议将锚固段设计长度改为3 m
关键词:压力分散型锚索;剪应力;现场试验;有效长度
不同降雨模式条件下填埋场封顶系统最大饱和深度
冯世进1, 2,李夕林1,高丽亚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. 同济大学土木工程学院,上海 200092)
摘 要:根据水量平衡原理,以扩展的Dupuit假定为基础,建立了填埋场封顶系统饱和深度的计算模型,应用该模型研究了均布型、前峰型、中峰型和后峰型4种降雨模式对填埋场封顶系统饱和深度的影响,并分析了不同降雨模式条件下降雨强度、排水层渗透系数、水平排水距离和斜坡坡度对封顶系统最大饱和深度的影响规律。计算结果表明,前峰型降雨模式条件下封顶系统饱和深度的增长速率最快,后峰型增长速率最慢,均布型和中峰型对应的饱和深度增长速率介于上述两者之间;封顶系统最大饱和深度随排水层渗透系数的变化有一敏感范围,处于该范围内最大饱和深度随排水层渗透系数的增加显著减小;水平排水距离的增加会引起封顶系统最大饱和深度明显的增大。
关键词:垃圾填埋场;封顶系统;饱和深度;降雨模式
南京砂的稳态特征研究
朱建群1,孔令伟2,高文华1,潘江鹏1
(1. 湖南科技大学土木工程学院,湖南 湘潭 411201;2. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071)
摘 要:以南京砂的固结不排水试验为基础,对其稳态特征进行了研究。结果表明:在低围压下稳态线的曲线表达更符合实际情况,松散南京砂在低围压下广义剪应力终值接近于0而表现出不稳定;稳态是土体固有属性,稳态内摩擦角不仅可以通过稳定状态下 的关系得到,也可通过同一围压下不同密实度南京砂的有效应力路径末端拟合得到,本研究得到南京砂稳态内摩擦角为35.2°;峰值强度高估了流滑中土体的强度,土体实际发挥的是残余强度,研究中建立了南京砂峰值强度和残余强度的关系;脆性指数能较好地反映南京砂应变软化程度和流滑的可能性;孔隙比的微小变化可导致南京砂软化程度的较大变化。
关键词:南京砂;稳态;应变软化;强度;固结不排水剪试验
土层锚杆拉拔界面松动破坏分析



段 建1,2,言志信1,2*,郭锐剑1,2,刘子振1,2,3,任志华1,2



(1. 兰州大学土木工程与力学学院,甘肃兰州 730000;2. 西部灾害与环境力学教育部重点实验室,甘肃兰州 730000;
3. 台州学院建筑工程学院,浙江 台州 318000)
摘 要:根据界面黏滑本构模型假定和剪切位移法基本原理,推导了土层锚杆拉拔临界松动荷载理论公式和锚杆拉拔荷载与松动长度内在关系表达式。界面黏滑特性致使锚杆剪应力重新分配,引起荷载进一步往里端传递,加剧里端锚固体损伤劣化。依据界面抗剪强度与残余强度之间大小关系将土层锚杆拉拔松动破坏类型划分为渐进式和突发式两种形式,并给出了破坏类型定量判别标准及其所对应的锚杆拉拔极限荷载理论解。最后,结合已有的锚杆拉拔试验资料,通过计算对比分析,验证了方法的可行性。
关键词:锚固;界面黏滑本构模型;剪切位移法;锚杆拉拔;临界松动荷载;极限荷载;破坏类型
盾构隧道引起地层损失和地表沉降的离心模型试验研究
马险峰1, 2,王俊淞2,李削云2,余 龙3



(1. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;2. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;
3. 上海隧道工程轨道交通设计研究院,上海 200070)
摘 要:近年来,越来越多的盾构隧道穿越建筑密集区、重点建筑保护区和沉降敏感区,地面沉降的科学预测和合理控制成为亟待解决的问题。地层损失是盾构施工引起地表沉降的主要原因。利用离心模型试验对盾构隧道的地层损失进行了模拟,研究了地层损失与施工期及工后地表沉降的关系。通过量测、分析隧道纵向沉降、纵向应变、隧道周围土压力和超孔隙水压力的变化,研究了隧道的纵向沉降特性。
关键词:盾构隧道;地层损失;离心模型试验;沉降
DMTC消散试验探求软黏土固结系数研究
涂启柱
(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北 武汉 430063)
摘 要:基于扁铲侧胀试验(DMT)的基本原理,简要地介绍了利用DMT的C值消散试验求解水平向固结系数的理论与方法。结合商丘—合肥—杭州(商合杭)铁路工程湖州试验段与上海—南通(沪通)铁路工程常熟试验段的DMTC消散试验进行了实例分析研究。结果表明:DMTC消散试验与孔压静探消散试验获取水平向固结系数较为接近,二者在均质土层中相关性较好,在非均质土层中相关性较差;与DMTC消散试验及孔压静探消散试验获取的水平向固结系数相比,室内试验获取的水平向固结系数明显偏小,与其他研究者的成果一致。
关键词:铁路工程;扁铲侧胀试验;软黏土;DMTC消散试验;水平向固结系数
孔隙压力的类别及其叠加
陈愈炯
(中国水利水电科学研究院,北京 100044)
摘 要:Terzaghi有效应力公式中的孔隙压力既指入渗引起的或外荷重引起的孔隙压力,也指两类孔隙压力之综合影响。入渗引起的孔隙压力由电拟试验确定,外荷重引起的孔隙压力起始值可用三轴试验测得。两类孔隙压力的叠加法则取决于孔隙压力的类别,产生的先后以及土类等。
关键词:入渗引起的孔隙压力;外荷重引起的孔隙压力;孔隙压力的叠加
静孔隙水压力与超静孔隙水压力
——兼与陈愈炯先生讨论
李广信
(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)
摘 要:土中的孔隙水压力是土力学的基本概念,也是饱和土体有效应力原理和渗流固结理论的基础。本文认为静止的地下水中和稳定渗流场中土中孔隙水压力均属于静孔隙水压力,而超静孔隙水压力是由于外部作用或者边界条件变化在土体中引起的,不同于静孔隙水压力的那部分孔隙水压力,在有排水条件下,它将逐渐消散,并在消散过程中伴随土体的体积变化。文中也针对一些例子进行了讨论。
关键词:静孔隙水压力;超静孔隙水压力;稳定渗流;有效应力原理
考虑渗透性的水–土压力计算方法
徐日庆1,2,张庆贺1,刘 鑫3,廖 斌1
(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;
3. 西安市第二市政工程公司,陕西 西安 710054)
摘 要:在弱渗透性黏性土中,水–土压力的计算采用“水土分算”还是“水土合算”一直是学术界和工程界有争论的问题。上述两种土压力计算方法只考虑了极端情况,没有充分考虑土体的物理特性,计算结果差异很大。笔者根据不同土具有不同渗透性这一基本物理特性,提出考虑渗透性的水–土压力计算方法,该方法概念明确,适用范围更广,可以实现从无黏性土到黏性土的水–土压力计算且具有连续性,最后通过算例验证了该方法的合理性。
关键词:土压力;水压力;水–土压力;渗透性;水土分算;水土合算

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