土压力盒标定工装设计和参数试验研究

以沪通铁路工程软土路基应力测试为依托，为获取精确的测试数据，提出了土压力盒标定需求，通过ABAQUS建模分析，设计了适用于该工程的土压力盒标定工装:承压板直径28 cm，标定桶高15 cm，内径29 cm，承压板板厚2 cm，标定桶壁厚0.5 cm，并进行了试验研究。结果表明:采用最小二乘法线性拟合获得的相关系数R2均大于0.99，线性较好，且同一量程下的两个土压力盒的砂标K砂标与厂标K厂标的比值相     

一类三维土压力盒的设计及试验验证

为测试土体内部一点的三维应力状态,基于常规应力状态与主应力之间的关系,给出了一类三维土压力盒的设计原理和制作方法。与普通土压力盒相比,该类三维土压力盒能测试空间一点完整的应力状态,即3个正应力和3个剪应力。该类装置均由1个特定基座和6个镶嵌于基座上的微型土压力盒组成。基座的形式可以多种多样,但根据6个土压力盒法线的方向余弦得到的转换矩阵必需是满秩的。考虑工程应用方面的要求,分别阐述3种三维土压力盒的制作方法和数据处理方法,并进行了误差和适用性分析。在一个模型槽内对某重塑土进行了压缩试验,分别用给出的3种三维土压力盒测试土中不同深度处的三维应力状态。研究结果表明：土体在一维侧限压力作用下,2个水平方向的正应力均小于竖向应力且与之具有线性关系;随着土体固结度的增加,外荷载引起的土体应力状态变化偏于平缓;采用分层密实方法制备的模型土体仍具备明显的各向异性,外荷载作用下土中的各向应力增量仍存在一定差异;侧限形式和外荷载大小是引起土体应力状态不同的主要因素,分层密实导致的土体初始各向异性在加载-卸载作用后趋于缓和;测得的竖向应力随深度增加逐渐减小,反映出随深度增加附加应力的扩散效应,从而初步证实该类测试装置是科学和可靠的。     

柱板式锚索挡土墙墙背土压力的分布规律

该文结合工程实例,通过埋设土压力盒、现场实测,以及与其他工点实测对比的方法,研究分析了柱板式锚索挡土墙墙背土压力的分布规律。其成果可为类似工程建设提供参考。     

高填方机场下穿通道土压力的分布规律

为研究填土及道面自重荷载、施工车辆荷载作用下通道侧壁和路基内的土压力特征,对我国贵州某机场下穿通道开展高填方机场下穿通道侧壁土压力测试,通过对比根据土压力盒实际测得的压力值与根据填土厚度计算得到的值,进行处理分析。试验结果表明:无荷载作用时,回填高度越高,土压力值越大,且增大的幅度与填土厚度近似为正比关系;随着回填土厚度增加,α值沿回填方向的分布因填土厚度的增大而由初始的近似线性递增趋势转变为一条近似趋于稳定的直线,填土厚度越高,α值越趋近于0.1～0.15;荷载作用下,埋设较浅的土压力盒对压力值的变化更为敏感,荷载影响深度大约为1.52～2.81 m;车辆行驶方向对土压力的大小无明显影响。     

互锚式挡土墙土压力分布规律研究

互锚式挡土墙具有整体性好、抗震能力强等特点,但由于锚杆的互锚作用,其土压力的分布规律较传统挡墙差异很大。为研究互锚式挡土墙的土压力分布规律,进行了室内模型试验和FLAC3D数值计算。模型试验在墙后不同填土深度埋设土压力盒,监测了墙不同填土高度的竖向土压力、侧向土压力以及土压力的横向分布。对照模型试验结果,利用FLAC3D数值计算对模型试验结果进行了验证。结果表明:互锚式挡土墙土压力分布存在明显的三维土拱效应;竖向土压力、侧向土压力和横向土压力均呈非线性分布;竖向和侧向土压力的峰值出现在锚杆附近。     

直立模块式土工格栅加筋土挡墙试验研究

通过埋设水平土压力盒、柔性位移计，对模块式土工格栅加筋土挡土墙墙后的水平土压力和格栅水平变形进行了系统监测，得出土工格栅的受力是随填土高度的增加而增加，挡墙后的水平土压力随填土高度的增加是先大后小，其原因是土工格栅在初期受力较小，后期受力变大的原因。     

扶壁式挡土墙墙背土压力分布规律试验研究

以某车站内扶壁式挡土墙为研究对象,在填方路段进行墙背土压力的试验研究。此试验是在挡土墙的扶肋和肋间填土上按照一定的间距安装静土压力盒,进行土压力数据的测试,结果表明:假想墙背的土压力分布表现为明显的非线性,最大值发生在墙体中间位置,合力作用点比库伦理论提出的位置更高。     

无连接挡板高填方路堤薄壁挡土墙土压力模型试验研究

根据远当国防公路扩建工程,提出无连接挡板高填方路堤薄壁挡土墙新型结构。应用土压力盒和钢筋应变片进行模型试验,测试挡土墙土压力分布规律和拉筋应变的变化规律。挡土墙土压力不同于经典土压力理论,从挡土墙顶部向下到1 3高度以上,土压力分布呈线性增加,1 3高度以下,土压力随高度变化不大;土压力的分布规律与挡土墙面板后填料的性质无关。试验及分析表明,该连接挡板式薄壁挡土墙结构是一种合理、经济、可以应用于高路堤实际工程的新型挡土结构。     

膨胀粘土天然总水平应力的原位量测

在高膨胀不饱和湖积粘土中安装了线振式土压盒，量测了天然原位水平压力，此项工作是膨胀粘土中研究设计支挡结构物项目一部分，小心埋设土压盒以确保土体尺可能地少被扰动，并记录几年来的土压力值。记录到总水平压力为总垂直应力的二倍或三倍，并记录到季节性波动与降雨量及蒸发量有关。     

不同扶壁间距的仓扶式支挡结构土压力分布

针对扶壁式挡土墙在高填方工程中支挡高度的限制，提出仓格与扶壁相结合的仓扶式新型支挡结构，考虑支挡高度、扶壁间距等因素对立板侧向土压力计算和分布的影响，进行了数值分析和离心模型试验。采用ABAQUS建立10组工况的数值模型，支挡高度分别为10，20 m，扶壁间距分别为21/100H，6/25H，27/100H，9/25H，12/25H（H为支挡结构高度），提取作用在立板上的接触应力；基于数值分析结果，制作了可调扶壁间距的支挡结构模型，分别在30g，60g离心加速度下模拟了部分工况的实际受力状况，由标定后的微型土压力盒采集数据；最后比较了实测值与理论值的差异，通过回归分析提出库仑主动土压力修正系数。研究结果表明：仓扶式支挡结构立板侧向土压力近似呈三角形分布，由于变形约束效应，在支挡结构中下部实测土压力较理论值偏大；立板侧向土压力在参照库仑理论计算时，需要考虑增大系数进行修正，10，20 m支挡高度修正系数分别为1.13~1.31和1.07~1.12；仓扶式支挡结构中的扶壁具有摩擦减压作用，通过改变扶壁间距可以有效减小立板侧向土压力。     

隧道盾构法施工土压力的计算与选择

根据土压平衡式盾构的工作原理和朗金土压力理论,对土压力进行了分析,重点介绍了静止土压力、主动土压力、被动土压力以及水压力的计算方法,提出了土仓压力的选择方法,并通过工程实例进行了说明。     

大直径高填方钢波纹管涵洞现场试验分析

通过对大直径高填方钢波纹管涵洞的现场试验,选取管涵中3个特征断面,在特征点布设应变计、土压力盒以及变形测量仪器,对钢波纹管涵洞的周围土压力、力学特性以及变形规律进行了研究分析。研究表明,钢波纹管的受力特性在轴向以受拉为主,在环向以受压为主,并且都在管底+12.2 m处存在明显的拐点;土压力在管底+18m处趋于平缓,最大变形达到管径的2.3%。     

土工格栅加筋路堤影响因素研究

在野外修筑了4段连为一体的试验路堤.其中3段含土工格栅加筋层,格栅层间距各不相同,另1段没有加筋.用土压力盒测量了每段路堤底部的竖向土压力.在试验研究的基础上建立有限元模型,模型得到了试验数据的验证.用该有限元模型对土工格栅加筋路堤进行了计算分析,探讨了加筋层间距以及路堤土的内摩擦角、粘聚力和弹性模量等因素对加筋路堤沉降和应力分布的影响规律.     

管桩加固软土路基桩土应力现场试验

利用现场试验的方法，在地质情况相近的软基管桩路段采取了4种不同的褥垫层设置方式，并在4个监测断面埋设了大量的土压力盒对桩土应力进行严密监控，获得大量数据.通过对监测数据的获取与整理，对土压应力以及桩土应力比的时效性等特性进行了分析，试验数据反映了以桩土应力比峰值点为分界点，桩土应力协调分两阶段，由土体瞬时沉降引起的应力协调是桩土协调工作的第一阶段，由主固结引起的为第二阶段;同时通过对比分析，对褥垫层设置提出了合理的建议.     

连拱隧道复合式曲中墙力学特征分析

分别采用混凝土应变计和压力盒对土江冲隧道中墙内力及墙顶、墙底压力进行测试,得到了复合式曲中墙的应力-时间曲线和压力-时间曲线,并采用FLAC3D软件对该隧道洞口段施工进行了模拟,分析了复合式曲中墙在隧道施工过程中的力学特征,提出了复合式曲中墙的最不利受力状态和时间.     

铁路路基翻浆冒泥的列车动力学研究

结合湖南省境内一段铁路路基工程实例,对路基翻浆冒泥机理进行分析,着重从动力学的角度分析列车循环荷载对路基翻浆冒泥现象发生的影响,并在路基的不同位置埋设土压力盒,以对列车通过的荷载传递规律进行监测。     

复合地基桩土应力比浅析

对于复合地基来说,地基承载力的确定至关重要,它是设计复合地基时必须考虑的一个重要因素。研究采用了搅拌桩复合地基及管桩复合地基进行软基加固处理,通过在这两个加固区设置静土压力盒来掌握桩土压力的变化情况,进而分析复合地基承载力的传递性状,并推荐了合适的桩土应力比数值。这不论是对复合地基承载力传递性状的分析研究,还是对工程实践,都是非常有意义的。     

填土碾压对挡土墙土压力和位移的影响分析

路基挡土墙是城市道路中的常见结构物,具有节约空间、减少路基填方等优点。在路基填筑过程中,填土荷载和碾压荷载都会对挡土墙产生挤压作用,导致挡土墙承受侧向应力并产生位移。该文结合盐城市范公路某标段路基填筑施工,在现场埋设土压力盒和测斜管进行试验研究,得到了土压力和位移的发展规律。路基中垂直土压力主要由土体的重力引起,基本随土体深度呈线性分布。在碾压过程中对墙背水平土压力影响很大,填土不高时水平土压力接近于被动土压力,但随着填土高度增加其增长速度放缓,在填土1.0~1.4m高度达到最大值后出现明显下降,最后趋近于静止土压力。挡土墙位移基本是绕墙底的转动位移,施工前期位移增长缓慢,到后期填土接近墙顶时位移发展很快。最后利用有限元软件很好地模拟了路基中土压力的分布和挡墙位移。     

黄土地区沉井井壁土压力计算研究

对沉井过程中沉井井壁所受的土压力,普遍观点认为沉井受主动土压力的作用,可根据Coulomb和Rankine土压力理论进行计算与分析。但在西安等黄土分布比较广泛的地区,该法所得土压力与实际的土压力有较大出入。有鉴于此,文中从井后土体回弹再压缩角度提出了比较符合实际土压力的井壁土压力计算方法。     

单个围桩-土耦合抗滑结构受力试验分析

为研究新型围桩-土耦合抗滑结构的工作机理,通过室内模型试验,采用土压力盒等应力测试手段,得到了耦合结构内外及各围桩桩后的土压力变化规律。结果分析表明:粘性土滑坡体中,采用围桩间距为4倍桩径,呈正六边形布置的耦合结构,锚固深度为桩长的2/5,在滑坡推力作用下,抗滑段内各围桩后土压力近似呈抛物线分布,在滑面以上约桩长10%附近出现最大值。各围桩与桩中土压力值大致相等,围桩与桩间土体能够形成桩土耦合体共同抵抗外荷载。锚固段内土压力值普遍较小,大致呈三角形分布。