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《岩土工程学报》2012年第7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

混凝土面板砂砾石坝漫顶溃决过程数值模拟
陈生水1, 2,曹 伟1, 2,霍家平1, 2,钟启明1, 2
(1. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029;2. 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室,江苏 南京 210029)
摘 要:基于混凝土面板砂砾石坝溃决机理,提出了一种模拟其漫顶溃决过程的数值计算方法。该方法针对砂砾石料级配范围宽,最大颗粒与最小颗粒粒径相差大的特点,引入与水流方向垂直的附加作用力来考虑粗颗粒对细颗粒的阻拦、遮蔽以及细颗粒对粗颗粒的包围、填实等作用,导出了能较为合理反映砂砾石料特性的临界起动流速;建议了一个砂砾石料的冲蚀公式,给出了面板折断时间与坝体冲蚀量之间的数学表达式,较为合理地确定面板的折断时刻。利用该方法对青海省沟后水库面板砂砾石坝的溃决过程进行了模拟计算,得出的溃口发展规律与溃坝洪水流量过程与溃坝调查结果大体相符,验证了其合理性。
关键词:面板砂砾石坝;漫顶溃决;溃坝过程;数值模拟

基坑开挖过程中TJ-1模拟月壤变形特性的试验研究
蒋明镜1, 2,李立青1, 2,刘 芳1, 2,苏佳兴1, 2
(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)
摘 要:采用空心圆柱扭剪仪对TJ-1模拟月壤试样进行基坑开挖应力路径的试验模拟,以研究地球重力场环境下TJ-1模拟月壤在地基开挖过程中的变形及非共轴特性。试验结果表明:应力路径对TJ-1模拟月壤的变形影响显著;开挖过程中坑底及连续墙外侧模拟月壤因变形过大而破坏,坑底位置土体受连续墙挤压的影响发生明显的剪缩现象;连续墙内外土体明显的非共轴现象是开挖所致偏应力、应力主轴转幅及旋转速率耦合作用的结果,且上述因素在不同位置影响程度也不相同,坑底位置以应力主轴的转幅及旋转速率的影响为主,基坑外侧则是偏应力比、转幅及旋转速率共同作用的结果。
关键词:TJ-1模拟月壤;基坑开挖;应力路径;空心圆柱扭剪仪;变形特性;非共轴
持力层对大直径扩底灌注桩竖向承载性状的影响



高广运1,杨成斌2,高 盟3,张 婧1
(1. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;2. 合肥工业大学建筑设计研究院,安徽 合肥 230009;
3. 山东科技大学土木建筑学院,山东 青岛 266510)
摘 要:大直径扩底灌注桩的沉降以桩端土层的竖向压缩变形为主,因此端承土层特性对大直径扩底桩的竖向承载性状有较大影响。利用有限差分程序建立三维非线性有限差分数值模型,研究了持力层性质对大直径扩底桩竖向承载性状的影响。结果表明,大直径扩底桩承载力随持力层厚度的增加而增大,且在持力层厚度较小时持力层厚度的变化对承载力和桩端阻力影响显著。桩侧土层模量与持力层模量比为0.2时,桩端入持力层深度的变化在持力层厚度较小时对大直径扩底桩的极限承载力影响较大。相同持力层厚度下,桩侧土层模量的变化对大直径扩底桩承载力的影响较大,模量越大承载力越高;下卧层模量的变化对大直径扩底桩承载力的影响较大。
关键词:大直径扩底灌注桩;竖向承载性状;持力层;三维有限差分模型;验证
高放废物地质处置库中缓冲回填材料的收缩特征
唐朝生1,2,施 斌1,崔玉军3



(1. 南京大学地球科学与工程学院,江苏 南京 210093;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. 法国国立路桥大学,巴黎 77455)
摘 要:缓冲回填材料的收缩特征对高放废物处置库的安全性和稳定性有重要影响。以COx泥岩缓冲回填材料为研究对象,采用不同的试验方法分别研究了饱和的压实试样和糊状试样在干燥过程中的体积收缩变形特征。试验结果表明:压实试样的体积收缩变形特征受初始干密度的影响比较明显,缩限、收缩系数和收缩应变均随初始干密度的增加而减小;压实试样的体积收缩存在明显的各向异性,在低压实度条件下,径向收缩大于轴向收缩,收缩几何因子大于3,在高密度条件下,轴向收缩大于径向收缩,收缩几何因子小于3;糊状试样的体积收缩过程可分为正常收缩、残余收缩和零收缩3个阶段,且绝大部分体积收缩变形发生在试样变为非饱和之前;相对于其他收缩模型,G&C模型对COx糊状试样收缩曲线的拟合精度最高。
关键词:高放废物;地质处置;COx泥岩;体积收缩;压实条件;收缩曲线
粗粒土与结构接触面静动力学特性的大型单剪试验研究
冯大阔1, 2,张建民1, 2
(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. 清华大学岩土工程研究所,北京 100084)
摘 要:运用80 t大型三维接触面试验机,对单剪条件下粗粒土与钢板接触面静动力学规律进行了研究。随单调剪切的进行,接触面土体变形由靠近结构面区域逐渐向远处传递和发展,并集中于剪切区域内,接触面厚度约为(6~7)D50;接触面达到强度时对应的滑动位移约为0.5D50,之后滑动位移发展变快,破坏发生在接触界面处;法向应力对接触面厚度、土体变形沿试样深度分布形式影响较小,主要影响土体变形大小。循环剪切时接触面厚度未继续扩展;土体变形及变形位移幅值随循环剪切逐渐减小,并向初始剪切方向偏移,出现了异向性;接触面在不断剪切硬化,主要由结构面附近土体硬化所致;接触面强度是否达到主要取决于滑动位移,并在达到后逐渐减小,减小程度达16%,且正反向剪切时强度呈现异向性;接触面剪切体变、切向应力与3种位移(切向位移、变形位移、滑动位移)的关系稍有差别。
关键词:接触面;粗粒土;力学特性;土体变形;滑动位移;单剪试验
三峡库区黄土坡临江滑坡体水岩(土)相互作用机理
江洎洧1,2,3,项 伟1,曾 雯1,JOACHIM Rohn3,姚 远1
(1. 中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心,湖北武汉 430074;2. 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,



湖北 武汉 430010;3. Department of Applied Geology, University Erlangen-Nuremberg Erlangen 91054, Germany)
要:水岩(土)相互作用与滑坡地质灾害的形成密切相关。选取仍处于变形阶段的三峡库区黄土坡临江滑坡体为研究对象,以从滑坡不同部位采集的8类滑坡不良地质体(包括滑带土、软弱层、软岩等)为研究样本,追踪测试各样本的矿物类型及含量、化学组分及颗粒级配等指标。经分析,各类不良地质体之间具有明显的同源性特征,在水岩(土)相互作用下,主要滑坡不良地质体的成因及转化过程得以清晰呈现。随后,另取主滑带附近垂直方向上的岩土体样本为例,结合试验数据,深入分析并直观展现了水岩(土)相互作用对岩土体微观结构和力学性能弱化的影响。本研究深入探讨了黄土坡临江滑坡体中的水岩(土)相互作用机理,研究成果对于了解相似滑坡灾害的形成过程和有针对性制定滑坡防治方案具有重要参考价值。
关键词:三峡库区;水岩(土)相互作用;滑坡不良地质体;黏土矿物;同源性
地铁盾构隧道穿越桥梁下方群桩基础的托换与除桩技术研究
徐前卫1,2,朱合华2,马险峰2,马忠政3
(1. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,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. 上海申通地铁集团有限公司,上海 200010)
摘 要:针对上海地铁10号线曲阳路—溧阳路区间隧道穿越四平路沙泾港桥群桩基础这一工程案例,结合对既有桥梁结构形式、现场周边环境、施工条件以及作业空间的调研,提出了适合本工程的扩大板式基础托换以及盾构机直接切桩的施工方案。为了确保在桩基托换及刀盘切桩施工过程中桥梁结构的安全性和正常通行功能的发挥,通过理论分析和数值计算等手段,对桩基托换施工过程中桩基合理开挖暴露长度、桩—筏体系受力转换机理以及盾构切桩对上部结构的影响进行了研究。研究结果表明:地基加固及扩大板式基础托换法能够有效减小施工期间桥梁的沉降、改善桥梁结构的受力性态;由于原桩基承担荷载大都转移到托换后的筏板基础上,因此部分桩基的切除对桥梁结构的安全性影响不大;现场监测结果表明,施工过程中桥梁结构的沉降变形与计算结果吻合较好,说明本工程的方案制定合理、施工措施得当,桥梁结构处于安全范围之内。
关键词:软土;盾构隧道;桥梁;桩基托换;筏板基础;地基加固
地基条件对挡土墙地震土压力影响的振动台试验研究
曲宏略,张建经
(西南交通大学土木工程学院岩土工程系,四川 成都 610031)
摘 要:地震土压力研究是挡土墙抗震设计的核心内容。汶川地震震害调查发现建于土质地基上的挡土墙较建于岩质上的更易发生震害,因此,研究地基条件对挡土墙地震土压力的影响是十分必要的,然而目前许多国家的铁路或公路抗震设计规范中未包含地基条件对挡土墙地震土压力的影响。鉴于此,为了深入了解地基条件对挡土墙地震土压力的影响,利用大型振动台试验这一最能直接反映地震响应特征的动力研究手段,就地基条件对挡土墙地震土压力的分布形式、合力大小、合力作用点位置的影响开展研究,并把实测结果与几个国家的抗震设计规范进行了对比,提出了挡土墙的抗震设计建议。
关键词:土压力;地基条件;地震;抗震设计

水合物形成对含水合物砂土强度影响
颜荣涛1,2,韦昌富1,魏厚振1,田慧会1,吴二林1
(1. 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;2. 桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西 桂林 541004)
摘 要:采用非饱和成样法(A法)和饱和试样气体扩散制样法(B法)两种试验室方法,合成了含CO2水合物的砂土试样,并采用改造过的三轴剪切试验仪完成了相应的三轴剪切试验。实验结果表明:A法制得试样强度和刚度随水合物饱和度增大而增大,且相当敏感;而B法制得试样在水合物饱和度为19.44%与纯砂土的力学特征差别很小,在较高饱和度( 26.73%)时,含水合物砂土的强度和刚度就有了较为明显提高;由此可以得出含水合物砂土的强度特征是水合物含量和水合物于砂土中赋存状态联合决定的;同时也发现随着水合物饱和度的增大,试样的剪胀性越来越明显。最后,通过对A法制得试样的强度参数分析表明:含水合物砂土的黏聚力随饱和度的增大而提高,而摩擦角基本不变。
关键词:含水合物砂土;水合物饱和度;力学特性;CO2水合物;三轴剪切试验

开挖卸荷引起下卧已建盾构隧道的纵向变形研究
黄 栩1,2,黄宏伟1,2,张冬梅1,2
(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)
摘 要:开挖卸荷引起的下卧已建盾构隧道纵向变形是城市基础设施建设面临的热点和难点问题。将已建盾构隧道视为三参数Kerr弹性地基上的无限长梁,采用两阶段法研究基坑开挖卸荷引起下卧盾构隧道的纵向变形。对简化弹性空间法获得的地基参数进行讨论,通过与有限元模拟结果对比确定了合适的Kerr地基模型参数选取,并对Winkler、Pasternak与Kerr 3种地基模型的模拟结果进行了对比。为获得更合理的上方卸荷引起的隧道响应,推导并求解了考虑隧道侧向土体对隧道作用的平衡微分方程,解析结果与有限元结果基本吻合,与工程实例监测数据对比,验证了方法的有效性。研究表明:相对于Winkler与Pasternak模型,Kerr地基模型更具优越性;对通过简化弹性空间法得到的地基参数进行适当修正可以使弹性地基模型的模拟结果更理想;隧道侧向土体对隧道的作用比较显著,应在计算中考虑。
关键词:卸荷;弹性地基;盾构隧道;Kerr地基模型;纵向变形
应力路径对天然沉积土压缩特性影响的试验研究
曾玲玲1,洪振舜2,刘松玉2,陈福全1
(1. 福州大学土木工程学院,福州 福建350108;2. 东南大学岩土工程研究所,江苏 南京 210096)
摘 要:工程中如何考虑复杂应力路径对地基土压缩性状的影响是岩土工程中一个关键的问题。然而目前土体压缩性状的研究通常采用一维压缩和三向等压压缩试验,没有考虑应力路径的影响。通过对天然沉积土进行不同应力路径下的GDS三轴压缩试验,研究不同应力比对天然沉积土压缩性状的影响规律。结果表明:不同应力路径下天然沉积结构性土的平均结构屈服应力和结构屈服后的压缩性参数 均先随应力比的增大而增大,达到最大值后又随着应力比的进一步增大而减小。通过对比分析不同应力路径下的GDS三轴压缩屈服性状与一维压缩屈服性状,得出天然沉积土的静止土压力系数在屈服过程中并非常数,而是呈现由小到大的变化,在屈服后趋于恒定。
关键词:天然沉积土;压缩性状;应力路径;各向异性;结构屈服
基于体积估算岩石断面分维的算法研究
薛东杰,周宏伟,赵 天,丁靖洋,李 潮
(1. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083;2. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)
摘 要:在计算岩石断裂粗糙表面分维时,为充分考虑利用基于激光扫描的断面高程数据,通过将各数据点连接构成类棱柱平行体或3面平行体直接覆盖粗糙断裂面,根据盒维数直接定义,提出体积覆盖算法。与传统的立方体覆盖法相比,体积覆盖法可以直接利用无须修正激光扫描点数据,避免立方体覆盖法坐标系位置差异导致的计算分维值差异,通过直接计算覆盖平行体体积估算岩石断面分维。进一步比较两类不同的平行体覆盖方法,针对同一粗糙表面,体积覆盖法计算的岩石断面分维均具有较高的精度,很好地克服了其他覆盖法中对覆盖格子形状(全部立方体或全部圆柱体)的统一要求,具有很强的适用性。
关键词:类棱柱平行体;3面平行体;立方体覆盖法;体积覆盖法
压力分散型锚索非均匀剪应力设计方法
芮 瑞1,夏元友1,顾金才1,2,陈 琛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. 中国石化销售有限公司华中分公司,湖北 武汉 430022)
摘 要:目前的研究已经认识到预应力锚索(杆)锚固段剪应力沿长度分布并不是均匀的,非均匀剪应力设计方法是预应力锚索设计的发展方向,但设计中仍采用均匀剪应力的设计方法,其原因在于没有建立起广泛认可的剪应力分布模式和计算方法。压力分散型锚索承载力高,锚固段剪应力分布更为集中,采用非均匀剪应力设计方法对于压力分散型锚索进行设计的必要性更为显著。根据3组室内足尺模型试验测得的锚固段剪应力分布规律,采用数值计算方法进行多因素影响计算,分析了压力分散型锚索锚固段注浆体与围岩界面剪应力分布特征,总结出2种分布模式,并确定了分布模式曲线的关键参数。根据所提出的2种分布模式进行公式推导,建立了压力分散型锚索非均匀剪应力设计方法,采用该方法计算得到的结果可以很好的与数值计算及模型试验结果相吻合。
关键词:压力分散型锚索;锚固段;非均匀剪应力设计;数值模拟
开挖诱发隧道围岩变形的红外热像试验研究
陈智强1, 2,张永兴1,周检英2
(1. 重庆大学土木工程学院,重庆 400030;2. 重庆市地质矿产勘查开发局107地质队,重庆 401120)
摘 要:采用相似材料模拟试验方法,借助红外热像仪等红外设备,对岩爆诱发的深埋隧道围岩变形破坏规律进行试验研究。配制强度较高的脆性相似材料,模型采用三轴向约束,通过单轴加载,模拟三维初始地应力状态。试验采用先加载后开挖方式,对开挖过程中深埋隧道围岩变形破坏情况进行红外热像分析,研究考虑开挖速度和支护条件等因素影响的岩爆诱发过程中深埋隧道围岩变形破坏时温度变化规律,试验结果表明:开挖速度越快,模型表面温度变化越大,隧道围岩弹性能积聚越剧烈,围岩岩爆倾向越高;提高支护强度对降低深埋隧道围岩的岩爆倾向具有一定的作用;隧道围岩表面热辐射温度的快速升高引起的红外异常可作为发生岩爆前期征兆。试验揭示深埋隧道变形破坏与温度场变化之间的对应关系,为深埋隧道的合理开挖和安全支护提供参考依据。
关键词:红外热像;深埋隧道;岩爆;相似材料试验
基于小波变换的碎石土垫层落石冲击回弹系数试验
唐红梅1, 2,鲜学福2,王林峰1,陈洪凯1
(1. 重庆交通大学岩土工程研究所,重庆 400074;2. 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆 400044)
摘 要:针对碎石土体,通过模型试验设计:选取下垫面土体为4种土石比的12种密实度、5种落实高度,采用动态应变仪获取的落石冲击力波,经小波消噪处理,提取出最大冲击力;试验获取相应的变形模量和泊松比。根据Hertz碰撞理论,通过冲击过程能量转化的分析,用回弹系数考虑冲击过程中的能量损失,建立了落石最大冲击力公式。在试验的基础上,通过试验值反算各种土石比在不同密实度下回弹系数的均值和最大值。结果表明:回弹系数随垫层密实度的增加而增大;土石比为4∶6的碎石土垫层的回弹系数高于其它3种土石比垫层,在其密实的状况下极大值可达0.314;而土石比为3∶7的碎石土垫层的回弹系数最小,在其疏松状况下极大值为0.266。所获的细化的碎石土垫层回弹系数与已有的结论趋于一致,能较好地为落石运动路径计算和防治工程设计提供科学依据。
关键词:岩土力学;碎石土;冲击力;小波分析;回弹系数
地铁施工引起地层和建筑物沉降特征研究
漆泰岳1,2
(1. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川 成都 610031;2. 西南交通大学土木工程学院,四川 成都 610031)
摘 要:尽管无建筑物的地层沉降特征已有定论,但有建筑物条件下的地层和建筑物沉降特征还有待深入研究,有建筑物的地层沉降特征比无建筑物更具有理论研究和工程应用价值。为此,以特定地层和浅基础建筑物为研究条件,应用FLAC3D建立三维数值模型,对无或有建筑物条件下的地层和建筑物沉降特征进行对比研究,揭示建筑物与隧道不同空间位置的地层和建筑物的沉降特征,探讨地铁隧道施工引起建筑物沉降的安全控制标准。在此基础上,通过对某工程的实例分析,表明数值模拟与实测结果具有较好的一致性,为地铁隧道施工的安全评价提供了技术支持。
关键词:地铁隧道;地层沉降;数值模拟;建筑物沉降
地质力学磁力模型试验技术应用于滑坡物理模型试验的可行性探讨
张振华1,王幸林1,唐 凯1,罗先启2
( 1. 三峡大学湖北省防灾减灾重点实验室,湖北 宜昌 443002;2. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240)
摘 要:地质力学磁力模型试验技术是针对土工离心模型试验技术中获得的ng重力场存在不均匀的问题而提出的。该技术是一种利用磁力场与重力场的相似性,通过在岩土体中掺入粉体磁性材料使其在磁场中受到的磁力作用来模拟ng重力场,从而提高模型试验材料应力水平的模型试验。为了探讨地质力学磁力模型试验技术用于滑坡模型试验的可行性,设计掺入磁粉的土体滑块模型下滑试验,试验采用摄影测量方法获得该滑块在有无磁力作用两种条件下滑块的失稳临界坡角。试验结果表明:在有磁力工况下滑块下滑的临界坡角(39.44°)小于无磁力工况下临界坡角(40.54°),掺磁粉的土体滑块在磁场作用下的应力水平较无磁场作用下的应力水平有所提高,这说明了地质力学磁力模型试验技术用于滑坡物理模型试验研究是可行的。
关键词:地质力学;磁性的;模型试验;滑坡;可行性
存在局部源汇的Terzaghi固结模型解析
仇玉良1,丁洲祥1,2*
(1. 北京交通大学土建学院,北京 100044;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)
摘 要:经典Terzaghi固结理论模型通常仅考虑外荷载变化引起的土体固结,而没有考虑工程中真空井点降水、回灌等问题引出的局部源汇对土体固结过程的影响。为此在Terzaghi模型基础上,采用一阶导数的不连续性引入局部源汇条件,然后按分离变量法导出了存在局部源汇的Terzaghi固结解析解。结合算例简要分析了定常源汇情况下双面排水地基中超静孔压的分布规律,以及局部源汇引起的固结度与传统的荷载引起的固结度的差异规律。结果表明:源汇点埋深、源汇强度和土层固结系数对负超静孔压的发展规律具有重要影响;超静孔压的空间分布形态以源汇点为界分为上下两段曲线。此可用于分析工程中源汇问题引起的地层沉降或抬升等工况。
关键词:局部源汇;Terzaghi固结理论;分离变量法;解析解;固结度
垃圾填埋场边坡稳定安全监测指标及警戒值
詹良通1,罗小勇1,陈云敏1,李智勤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. 深圳下坪固体废弃物填埋场,广东 深圳 518023)
摘 要:随着垃圾的产量和填埋量迅速增加,垃圾堆体的稳定问题日益突出,填埋场运行中安全监测显得十分重要。针对某大型垃圾填埋场失稳事件,对该填埋场堆体边坡开展了近2年的监测,获得了各种气象条件下渗滤液水位、地表水平位移、竖向位移、深层侧向变形等监测数据,特别是2008年6月强降雨期间垃圾堆体边坡局部失稳和2009年2月污泥坑周边堆体滑移过程中完整、全面的监测数据。基于监测数据,并结合实际降雨条件、填埋场运行状况,对填埋场失稳的内在因素进行详细的分析,得出渗滤液水位过高是导致堆体边坡失稳的主要内因,水平位移速率是填埋场边坡稳定状态最为敏感的指标。最后根据监测数据进行统计分析,提出垃圾填埋场稳定安全监测关键指标及警戒值,为今后垃圾填埋场的现场监测工作提供重要依据
关键词:垃圾填埋场;边坡稳定;监测指标;渗滤液水位;水平位移;警戒值
饱和砂土三轴试验中反压设置与抗剪强度的研究
黄 博,汪清静,凌道盛*,丁 浩,陈云敏
(浙江大学岩土工程研究所软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州 310058)
摘 要:为增加试样饱和度而采用反压饱和是室内三轴试验中普遍采用的技术手段,但现行规范对试样中反压取值没有具体规定。通过对福建标准砂的一系列固结不排水和固结排水三轴试验,分析了不同反压、围压下饱和砂土的应力–应变关系、孔压发展规律,并分析了几种常用破坏取值标准下土体强度指标的差异。试验结果表明固结不排水三轴试验中,反压对砂土应力应变关系、孔压发展有明显影响,从而影响强度取值;而在固结排水试验中,施加不同的反压对于砂土抗剪强度则基本无影响。在不排水剪切中,建议反压设为300~500 kPa,且在同一组试样中采用统一的反压对试样进行饱和。在破坏标准上,建议采用最大有效主应力比( )max对应强度作为砂土的不排水抗剪强度;而在考虑土体残余强度时,建议采用超静孔压下降为零为破坏标准。
关键词:反压;剪胀性;抗剪强度;三轴试验
压力分散型锚索锚固锁定预加拉力值的探讨
王宪章,杨志银,姜晓光,王召磊
(中国京冶工程技术有限公司深圳分公司,广东 深圳 518054)
摘 要:压力分散型锚索各承载体上钢绞线的长度不同,长期使用时因坡体的向外位移,引起各承载体上钢绞线拉力的差异,尤其是当坡体位移到极限值时,锚索中较短钢绞线拉断的几率较高。解决这一问题可从钢绞线的预加拉力着手。根据压力分散型锚索的受力特性并结合实际经验,理论推导出合适的预加拉力值,使其在坡体位移至设计允许值时,各组钢绞线的拉力趋于相等,从而使锚索中各组钢绞线在坡体位移至临界值时共同发挥最大锚固作用。
关键词:压力分散型锚索;预加拉力;坡体位移
汶川地震溃坝险情土石坝烈度分布及震害特征
梁海安1,2,景立平1,李永强1,刘春辉1
(1. 中国地震局工程力学研究所,黑龙江 哈尔滨 150080;2. 东华理工大学建筑工程学院,江西 南昌 330013)
摘 要:通过对汶川地震中69座溃坝险情土石坝所处烈度区及其实际震害情况的调查、统计和分析,研究了土石坝震害类型、破坏程度与所在烈度之间的关系,认为汶川地震中土石坝震害随烈度变化的规律性显著。分析表明,Ⅵ度以下烈度区土石坝没有溃坝险情发生。在Ⅵ度至Ⅸ度烈度区,随着烈度等级的增加,震害种类及其震损程度随之增加,在不同烈度区影响坝体安全的震害的种类不同。坝体裂缝是溃坝险情土石坝最普遍的震害形式,坝体贯穿性横向裂缝多见于Ⅸ度烈度区,溃坝险情土石坝在Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ度烈度区内表现出的震害类型和危险程度有所差别。认为在土石坝抗震设计和应急救援中应认识到这些震害特点以减少震后由于溃坝造成次生灾害的发生。
关键词:汶川地震;地震烈度;地震震害;土石坝
边坡稳定分析的电子表格法LOSSAP
陈立宏1,孙 平2,陈祖煜2
(1. 北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044;2. 中国水利水电科学研究院,北京 100048)
摘 要:边坡稳定分析的电子表格法充分利用了电子表格的计算能力和规划求解功能,程序简单易用、计算过程透明、可自校核。采用了数据捕捉和VBA函数的电子表格法LOSSAP使得计算过程具有很高程度的自动化,能够从AutoCAD中自动获取边坡几何信息以及自动计算条块的相关数据。目前该程序能实现指定滑裂面的考虑外荷载、地震力、孔压、不同形式滑裂面的多种边坡稳定分析方法的计算,是一个方便、实用、免费共享的边坡稳定分析工具。
关键词:边坡稳定;极限平衡;电子表格;规划求解
有限填土静止土压力系数计算方法研究
贾 宁
(中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司,北京 100120)
摘 要:基于已激发内摩擦角概念,通过莫尔圆分析得到粗粒有限填土静止土压力系数 的计算方法,并与Jaky半无限土体静止土压力系数 和有限填土主动土压力系数 进行了对比。结果表明,当填土与基岩之间的摩擦角 等于填土内摩擦角 时, 接近或小于 。当 小于 时, 不仅与 和基岩坡面倾角有关,而且与 的大小有关, 可能大于也可能小于 均随基岩坡面倾角的增加而减小,且保持基岩坡面粗糙或分台阶开挖是减小有限填土静止土压力的有效措施。给出了有限填土静止土压力计算图。
关键词:有限填土;莫尔圆;静止土压力系数;已激发内摩擦角
水上基坑围护结构方案设计与分析
丁勇春,杭建忠,顾 群,程泽坤
(中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海 200032)
摘 要:结合某紧邻高桩码头的大型水上客运综合体深基坑工程的方案设计,提出一种既满足围护结构水上施工作业条件,又能最大限度减少前方码头结构设计变更的复合钢板桩基坑围护方案。针对地下连续墙和复合钢板桩两种水上基坑围护方案,采用Plaxis软件分别建立平面应变有限元计算模型,分析了不同施工工况下两种方案围护结构的变形及受力特性。研究表明,复合钢板桩能与前方码头结构同步进行水上施工,该方案减小了码头后方接岸斜坡堤回填与基坑开挖工程量,基坑开挖阶段降低了作用于围护结构的土压力,对基坑变形控制及稳定均有利。基坑开挖至坑底时复合钢板桩最大侧向变形仅为地下连续墙的1/3,变形性态也明显优于地下连续墙。此复合钢板桩基坑围护方案可为类似基坑工程的设计和施工提供有益参考。
关键词:水上基坑;地下连续墙;复合钢板桩;高桩码头;斜坡堤

察尔汗地区盐渍土水热状态变化特征与水盐迁移规律研究
张 彧1,2,房建宏3,刘建坤1,徐安花3
(1. 北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044;2. 兰州交通大学交通运输学院,甘肃 兰州 730070;
3. 青海省交通科学研究所,青海 西宁 810001)
摘 要:为提高察尔汗盐湖区高氯盐含量盐渍土工程的稳定性,对该地区多年水热和蒸发量变化情况进行分析,在寒季进行气温、地温和现场土体不同深度位置含水率和含盐量试验和研究。由试验结果总结出该地区寒季月平均气温和地温温差变化特征,昼夜地温温差变化特征,月平均地温时程变化与传递变化特征,以及推导表征了温度随时间和深度热传递速率的变化特征回归方程。最后分析了热效应是造成土体中水盐迁移的主导因素,寒季土体热效应作用随深度的下降而减弱,在土体的地表和地表下1.0~2.5 m范围内出现两个盐分聚集区,在今后的盐渍土工程设计和施工中应得到重视。
关键词:盐渍土;水热状态;水盐迁移规律
分阶段循环加载条件下温州饱和软黏土孔压和应变发展规律
王 军1,蔡袁强1, 2,郭 林2,杨 芳1
(1. 温州大学建筑与土木工程学院,浙江 温州 325035;2. 浙江大学岩土工程研究所,浙江 杭州 310027)
摘 要:土体在经过一定次数的循环荷载作用后,其动力特性会发生改变,对后续振动的响应会变得大不相同。通过对温州原状饱和软黏土分别在不排水和排水条件下进行连续循环加载和5个阶段的分阶段循环加载试验,分析了循环荷载作用及一定时间的停振对土体动力特性的影响。试验结果表明,一定时间的振动和停振后,由于土体动力特性发生了改变,后续阶段的残余应变将变小;不排水条件下,停振期孔压稳定在循环加载产生的残余孔压值附近,而振动期产生的变形一部分得到恢复;排水条件下,在振动期孔压呈现出先增大后减小的趋势,在停振期残余应变基本保持不变。这些结论对于深入分析交通荷载下土体动力响应和沉降发展具有一定的指导意义。
关键词:排水条件;分阶段加载;停振期;孔压;残余应变
箱涵顶进置换管幕工法土体变形分布式光纤监测研究
赵洪岩1,张 勇1,2,陈峰军3,顾 凯1,张 正3,魏广庆4,施 斌1



(1. 南京大学地球科学与工程学院,光电传感工程监测中心,江苏 南京 210093;2. 山东电力工程咨询院有限公司,山东 济南 250013;
3. 上海建工(集团)总公司,上海 200080;4. 苏州南智传感科技有限公司,江苏 苏州 215123)
摘 要:箱涵顶进置换管幕工法是中国新创的城市隧道暗挖方法,施工过程中土体变形情况是检验施工工法成功的关键。针对箱涵顶进置换管幕工法的模型试验过程,设计了基于BOTDR分布式光纤传感技术的土体变形传感器并在室内进行了性能测试,同时根据该工法的施工特点建立了三维变形监测网络。在试验结果和监测数据的基础上,分析了工具管幕推进和箱涵置换工具管幕过程中土体的变形特性,验证了该技术的可行性。试验研究成果对于分布式光纤土体变形监测和完善该施工工法的智能监测系统具有重要意义。
关键词:BOTDR;土体变形;箱涵;管幕;分布式监测;隧道

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