潮汐作用下饱和软粘土地基孔隙水压力变化规律研究

针对潮汐对滨海地区饱和软粘土的影响,尤其是在无施工加载条件下,展开对饱和软粘土中孔隙水压力变化的研究。利用数学模型计算与现场实测相结合的方法,得到了较为一致的结果。通过总结潮汐对饱和软粘土中孔隙水压力变化的影响规律,提出了对施工加载和安全监测的建议。     

循环荷载作用下饱和软粘土累积变形研究

在天津滨海饱和重塑软粘土不排水循环三轴试验的基础上,分析了不同静、动应力组合影响下软粘土的累积变形规律。基于静蠕变理论,提出一种长期循环荷载作用下饱和软粘土轴向循环累积塑性应变经验模型,其中,用双曲线函数来表示软粘土轴向累积应变与循环次数的关系,用指数函数来表示累积应变与相对偏应力水平的关系。以有限元软件ABAQUS为平台进行二次开发,通过用户子程序CREEP将该模型嵌入有限元数值模型中,并利用室内三轴不排水循环蠕变的试验结果对本文经验模型的数值计算结果进行验证。最后,将该数值计算模型应用到防波堤工程实例中,分析了软土地基的循环累积变形的变化规律。研究成果可为软粘土地基上港口与海岸水工建筑物的设计提供参考。     

长期动力荷载作用下饱和软粘土振陷分析

本文首先利用Ariake饱和软粘土动三轴试验的结果，提出了一种计算软粘土孔隙水压力增长和残余应变的模式，井将计算得到的结果与不排水和部分排水情况下室内试验所观测到的循环加载导致的孔隙水压力及残余应变进行比较，两者具有较好的吻合性，在此基础上提出了一种计算软粘土振陷问题的有效应力动力分析方法，井结合实例，分别对不同构筑物在长期动力荷载作用下的振陷问题作了计算和分析。     

饱和软粘土的土压力

基于饱和软粘土的“Φ＝０”总强度特性和挡土墙后破裂楔体极限平衡原理,作者提出了有别于经典的库仑和朗金理论的适用于天然饱和软粘土的土压力数解方法。由于避免了软粘土”内摩擦角“的不确定性,文章提出的方法更适合于承受天然饱和软粘土土压力的挡土结构。     

荷载作用下软粘土土性指标变化规律试验研究

目前许多港口与海岸工程建设在深厚软粘土地基上,荷载作用下软粘土土性指标的变化成为工程设计中关心的问题,而固结度和上部结构物产生的竖向荷载是影响地基土体土性指标的主要因素。针对烟台港淤泥质粉质粘土原状土样,通过三轴固结不排水剪切试验,研究不同固结压力、不同固结度下软粘土抗剪强度和土性指标的变化规律。试验结果表明,荷载作用下软粘土的抗剪强度和土性指标基本随固结度和轴向偏应力的增大而线性增大,粘聚力增长幅度十分显著,而内摩擦角增长幅度相对较小。根据试验数据,提出工程设计中考虑荷载作用的土性指标计算公式。     

循环荷载作用下软粘土地基的累积变形

文章研究了循环荷载作用下软土地基的循环累积变形特性，将其等效为静力蠕变过程，采用拟静力的方法，建立了弹塑性的循环蠕变模型并提出了计算方法。以桶形基础为例，对循环荷载作用下软粘土地基的累积变形进行了计算、分析。     

强夯作用下孔隙水压力响应试验

在强夯荷载的作用下,地基内部将引起孔隙水压力的迅速增长,孔隙水压力增长和消散的大小以及速度在一定程度上反映了土体加固效果的好坏,尤其是对饱和软粘土地基。在信息化施工过程中,孔隙水压力的消散情况还可用来控制夯击相邻遍之间的间隔时间。文中浅释不同土质的孔隙水压力产生和消散机理,并通过工程实例,分析在强夯作用下,孔隙水压力响应的规律,进一步了解强夯的加固机理和加固效果。     

软基加固检测孔隙水压力分析

分析了软基加固确定孔隙水压力的影响因素：孔隙水压测头埋设产生上扰动;测头自身沉降;土的非线性特性;浅层土的垂直水平以向固结;测头在塑料板间位置;仪器的观测精度。     

波浪循环荷载作用下软粘土软化机理研究综述

软粘土在波浪循环荷载作用下,会发生变形增加、强度降低的软化现象。软粘土软化特性的深入研究,对指导工程实践、科学预防工程事故,具有重要的学术价值和经济意义。文章依次对国内外关于波浪循环荷载作用下软粘土软化的研究进展、软粘土软化影响因素、软化机理以及现阶段常见的软化模型进行了阐述,并对防治软粘土软化的对策进行了探讨。     

波浪循环荷载作用下饱和软黏土孔压发展模式

利用循环三轴试验对波浪循环荷载作用下饱和软黏土的孔压发展进行了研究,考虑了固结应力、循环应力幅值和循环周期等因素对孔压发展的影响。试验发现,在循环荷载初期,平均孔压的增长较迅速,而循环荷载的后期孔压增长较缓慢;循环应力幅值越大,固结应力越小及循环荷载周期越大,土体中的孔压越大。根据试验结果建立了拟合孔压与循环周数的数学关系式,并研究了不同试验条件对参数的影响。分析表明:循环应力幅值比越大,固结应力越小及参数u*max越大,固结应力对参数k、t的影响较小,参数k、t随着循环应力比值分别近似呈线性降低和线性增大的趋势;不同循环周期的参数u*max和t近似为常数,参数k随着循环周期的变化呈线性降低趋势。     

随机波浪作用下砂质海床中的孔隙水压力响应

本文以动弹性固结理论和线性渗流理论为基础，建立了求解随机波浪作用下饱和砂质海床中孔隙水压力响应的有限元方程，并用Wilson-θ法进行动力响应求解。海床可为具有任何边界条件的分层分块介质，作用波浪可为任何形态的随机波浪。忽略波浪和海床的动态相互作用，海床面上的波浪压力可先按各种波浪理论进行计算，之后作为边界塔荷载作用于海床。计算孔隙水压力与模型实验的量测值吻合较好。通过计算讨论分析了砂质海床中的孔隙水压力响应。     

水平循环荷载作用下群桩与软粘土相互作用离心模型试验研究

桩基是水工构造物常用的地基处理方式之一,在国内外水运工程建设中均有应用。在波浪、船舶等循环荷载条件下,桩基和软粘土之间的相互作用,易发生软土强度弱化、桩基变形位移,带来工程危害。为解决这种情况,应从水平循环荷载作用下桩和饱和软粘土之间的作用机理着手开展研究。文章通过离心机模型试验,研究了水平循环荷载作用下饱和软粘土与高承台群桩基础的相互作用。试验结果显示,在每个加载卸载循环过程中,随着施加荷载值的增大,引起桩基的最大位移和残余位移同时增加。每次加卸荷循环后,桩体内均产生残余弯曲应变。群桩的前排桩产生的弯曲应变值是后排桩的3.2倍。     

循环荷载下滨海软粘土累积塑性应变试验研究

近海工程在波浪等循环荷载的作用下,地基中的软粘土会产生较大的沉降和变形,影响上部结构的稳定性。本文以烟台港的淤泥质粘土为研究对象,进行动三轴试验,以围压、静偏应力、动应力、荷载循环次数等为变量,探讨了不同工况下淤泥质粘土的累积塑性应变发展规律。试验结果表明,累积塑性应变随着荷载循环次数的增加,先迅速增大,而后增速减缓,最终应变值趋于稳定;累积塑性应变受不同围压值的影响不明显,但是静偏应力比、动应力比越大,其初始增速越快,最终达到的稳定值越大。通过试验结果分析,综合考虑围压、静偏应力、动应力、荷载循环次数等影响因素,提出能够合理描述累积塑性应变发展规律的双曲模型,并应用于烟台港实际工况,计算结果符合工程实际。     

软粘土前期固结压力及应用

本文分析探讨了软粘土前期固结压力并介绍它在软粘土侧压力系数估算中的应用。     

饱和软粘土地基沉降速率的计算方法

为了探讨饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,根据饱和软粘土应变固结度与应力固结度的近似关系,推导出地基沉降速率的计算公式,提出了饱和软粘土地基沉降速率的计算方法,所得结果与工程实测数值相符。结果表明:软土层超固结比对计算结果有较大影响,计算时应根据地质资料及地区经验合理选择各土层超固结比。     

强震作用下动孔隙水压力对砂质边坡动力响应的影响

基于砂质边坡的弹塑性有限元模型和室内振动台试验研究了动孔隙水压力对边坡动力响应的影响规律。研究结果表明,坡脚位置的动孔隙水压力增大趋势明显,为滑坡最易剪切滑出的位置,在实际工程中应作为重点防护位置;动孔隙水压力随着平均有效应力的增加呈现总体减小的趋势;动孔压的存在使边坡在受较大动应力作用时破坏加速;由平均主应力增量引起的孔压与土的非线性变形特性无关。无地下水时,砂质边坡的坡顶首先发生拉裂破坏,表现出明显的鞭梢效应;有地下水时边坡的破坏首先出现在坡脚。地震作用下室内试验测得的动孔隙水压力整体上小于数值模拟值,但最大误差均控制在15%以内,验证了数值模拟结果的准确性。     

浅析粘性土的动孔隙水压力及其计算模型

介绍了应用于饱和粘性土的几种孔压模型,分析了这几种模型在饱和粘性土在循环荷载作用下的情况,由此选出最好的孔压模型。这对于粘性土孔压模型的建立和解决动荷载作用下土的强度变形问题,具有的参考意义。     

深水斜坡堤孔隙水压力监测技术

结合长兴潜堤后方滩涂圈围工程,对深水斜坡堤筑堤中孔隙水压力监测技术进行研究。讨论水下设备埋设保护、电缆引线、水下通长袋压载等在孔隙水压力监测中的破坏性影响,并结合筑堤施工工序改进孔隙水压力计埋设方案。以该工程中断面4和断面14为例,探讨施工加载中孔隙水压力监测数据的采集步骤,综合分析孔隙水压力的变化特征。新方案应用于深水斜坡堤筑堤中可获得准确的孔隙水压力监测值。     

强夯地基孔隙水压力试验研究

通过强夯现场试验,分析了强夯过程中两种监测频率下孔压的变化规律,提出了强夯瞬时孔压变化问题,根据监测结果,无孔压骤增、骤降情况发生。试验结果表明,每坑一测可以反应强夯过程中孔压真实变化规律。     

圆形荷载作用下考虑粘土次固结效应的沉降计算

在文献[1][2]的基础上,将矩形分布的均布荷载问题改换成圆形分布的均布荷载问题,利用张量算法将文献[2]中的基本方程写成圆柱坐标形式,利用了文献[2]中完全一样的位移函数。由于在圆柱坐标中改用Hankel变换使问题同样变成可解的形式,代入边界条件进行反演变换,并对得到的解进行数值积分后,可以看出本方法在实际应用中是十分简便的,因此可供沉降计算与沉降资料整理分析时参考。