冻融循环后土体细观结构试验分析

以黄土为研究对象,通过多次冻融循环试验,主要分析反复冻融循环下土体CT数的变化及分布规律,并借助图像形态学处理方法对CT图像进行处理,分析冻融循环作用下土体孔隙特征的变化。通过处理CT扫描得到的冻融循环作用下土样灰度图,提取出了土样不同高度处的CT数,经数据分析发现:融化状态下土体CT数同冻结状态下土体CT数变化规律相似,均随着冻融循环次数的增加,土样整体CT数呈降低趋势。有所不同的是,冻结状态下的CT数大于同一次冻融循环中融化状态下的CT数。这表明,冻融循环作用使得试验土体密度减小,且同次冻融循环中冻结状态下土体密度大于融化状态下土体密度。     

基于数值模拟的劈裂注浆浆液扩散范围分析

基于离散元程序数值模拟,建立了地层土体劈裂注浆数值计算模型,分析在不同地压、不同注浆压力条件下,土体发生劈裂后浆液在土体裂隙中的扩散范围及注浆孔周边土体中塑性区分布特征。结果表明:随着注浆压力的增大,浆液在土体中的扩散范围逐渐增大;随着地层压力的增大,浆液的扩散逐步受到抑制,其范围逐渐缩小,土体的可注性下降;地层压力对土体中浆液扩散范围的分布形状亦有明显的影响;在注浆压力增大过程中,注浆孔周围土体处于塑性状态的土体单元增加、塑性区范围增大;当注浆压力一定时,注浆孔周围土体塑性区范围随地压增大而减小;地层劈裂注浆过程存在压密效应。     

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。     

某工程挡土墙施工方法

国家建筑标准设计图集所提供的挡土墙断面适用于一般状况,因地制宜地对其进行优化与改进,有利于提高其适用性、经济性。某工程所在地的土体在自然状态下的稳定性较好,挡土墙施工时充分利用土体的这种特性,采取防水排水、控制开挖坡面、以土体坡面为模等措施实现加快施工速度、降低造价、节约用地的目的。文中对该工程挡土墙施工方法进行了介绍。     

桩基非对称局部冲刷条件下土体应力变化解析解

传统桩基局部冲刷坑模型主要采用对称形态的坑体来分析,然而实际问题中局部冲刷坑体常为非对称,这使得桩基处于更不利的状态。评价桩基承载力的关键之一是合理计算冲刷坑造成的土体应力状态变化。而对于桩周形成非对称冲刷坑时土体应力变化,目前仍然没有较为完善和严格的理论分析方法。针对该问题,根据已有试验得到的非对称局部冲刷坑形态,提出非对称冲刷坑内土体应力计算的平面应变简化模型;并基于弗拉曼解在半无限空间中的应用,将冲刷坑以上土体看做荷载并引起土体内应力重分布,得到非对称冲刷坑下土体应力分布计算的平面应变解析解。通过有限元中的"生死单元法"模拟非对称局部冲刷坑的形成过程,并将有限元得到的冲刷坑内土体应力结果与解析解计算结果进行对比,验证解析解的正确性。随后基于该方法考虑桩尺寸的影响,得到非对称局部冲刷坑形成后桩周土体的垂直及水平有效应力计算方法,并与有限元计算结果进行了对比。结果表明：在考虑桩尺寸时,解析解计算结果略保守。在此基础之上,对非对称冲刷坑参数的敏感性进行分析,指出桩上、下游侧冲刷深度差值对桩周土体的应力影响较大,得到了非对称冲刷坑下桩周土体的垂直有效应力及水平有效应力差的变化规律,研究结果可为工程设计提供参考。     

广义 k0 固结土的固结不排水剪总应力强度指标的确定

基于室内三轴剪切试验与天然土体的受力状态存在较大差异,从土的总应力强度指标与土的固结状态、初始固结状态、应力路径等之间的相关性出发,建立不同固结状态的土在不同试验条件下的总应力强度指标理论公式,并找出不同试验条件下的强度指标与室内常规三轴试验强度指标间的换算公式,进而解决了室内常规三轴试验在模拟天然土体的初始固结应力状态、加载路径等方面的不足.     

粉质黏土在不同应力路径下剪切变形特性研究

针对无锡地区代表性的原状粉质黏土,模拟基坑开挖不同应力路径条件,探索土体在不同应力路径条件下的应力-应变状态规律,为合理选择本构关系和合适参数提供基础。通过对无锡地区代表性的原状粉质黏土进行不同应力路径的模型试验,将得到的应力应变双曲线图归一化,采用HSS模型对试验进行模拟,并与试验结果作对比。得出:无锡粉质黏土具有明显的非线性特性,不同应力路径对土体的变形及强度有着显著的影响。HSS模型计算土体应力应变时,模型会根据加卸载状态选择相应的模量,能够更好地模拟无锡粉质粘土的不同应力路径对初始模量的影响。     

软土水平运动作用下被动桩桩土界面接触应力分析

采用平面应变有限元方法,对土体运动作用下的被动桩桩土相互作用进行分析.分析中考虑土的塑性和大应变,并在桩土间设置接触单元,重点研究桩周土的位移模式和土体处于不同状态时接触应力的分布规律,讨论了群桩中桩与桩间的相互作用对接触应力的影响.     

循环荷载作用对黄河三角洲地基土变形破坏的影响

为深入了解黄河三角洲沉积地层土体的工程性状,研究在循环荷载作用下黄河三角洲地区地基土的变形破坏机理及内在因素,通过现场循环荷载试验,对黄河三角洲地区地基土在不同循环荷载作用周期、不同循环荷载大小的作用下的变形特征和破坏特点进行研究.并通过循环荷载作用前后的静载试验对比,得出循环荷载作用对地基土强度的影响,即循环荷载作用后,土体产生循环液化现象,引起变形破坏,与天然状态的土体强度相比,其临塑荷载和极限荷载都明显减小,土体的临塑荷载降低39%,极限荷载降低25%.循环荷载作用加剧了土体的破坏,使地基承载力降低.     

桂林红黏土的失水收缩变形特征研究

失水收缩是土体发生开裂的原因之一。以桂林红黏土为研究对象,开展了室内自然蒸发条件下干密度ρd=1.3 g/cm3的无侧限收缩试验。试验结果表明:桂林红黏土土体失水收缩经历了未收缩、正常收缩、残余收缩和零收缩4个阶段;在正常收缩和残余收缩阶段,土体含水率处于19%～31%,随着土中水分蒸发,含水率逐渐减小,土体发生收缩;在未收缩和零收缩阶段,土体体积形变不受含水率减小的影响;当土体含水率处于31%～41%时,土体不发生收缩;当土体含水率处于41%时,从开始失水那一刻即可认为其处于非饱和状态。     

后压浆灌注桩极限承载力分析

对后压浆灌注桩的极限承载力进行了分类讨论,其可能的破坏模式主要有桩体破坏、桩底土体冲剪破坏模式,针对两种破坏模式分别提出了简单合理的极限承载力计算模型。针对以往土体强度采用摩尔-库仑准则的弊端,不能合理地考虑不同应力罗德角下主应力对强度值的贡献,而采用SMP准则则可合理地考虑不同应力罗德角下主应力对强度值的贡献,使土体在三维应力下的破坏状态更趋于实际情况。针对桩底土体采用SMP强度准则利用圆弧滑动面与虚功率原理,分析了压浆体与土体的相互作用,结合SMP强度准则推导得到了后压浆浆体承载力的计算式,为分析后压     

基于屈服接近度的基坑安全性评价方法研究

为解决基坑施工过程中周边土体未进入塑性状态的危险区域无法得到有效划分的问题,引入屈服接近度概念对基坑工程进行区域安全度评价。基于fish语言编译求解程序,通过FLAC3D软件进行求解,并将所得结果与有限差分法所求得的塑性区分布及岩土体竖向位移结果进行对比分析,同时基于屈服接近度概念对基坑开挖过程中周边土体区域的安全状态进行计算,得到基坑施工过程中周边土体屈服接近度的分布与变化趋势。结果表明： YAI方法可对有限差分法计算结果进行有效的表达,并在其基础上求解非塑性区的屈服接近度,能有效实现对基坑危险区域的划分,并为基坑工程的安全评价提供参考。     

涵——土性状离心模型试验研究

基于离心模型试验与剪切试验研究了涵管周围土体变形与力学性状.结果表明:在涵管两侧形成宽度约为涵管宽度0.6倍的垂直滑移带;滑移带中土体沉降曲线基本为斜直线,斜率随土体高度增加而减小;等沉面到涵顶距离约为涵洞高度的2.4倍;滑移带中土体处于非极限应力状态.最后提出了计算内外土柱间摩阻力的方法.     

成都市凯德商用天府项目基坑开挖对桥梁桩基的影响研究

采用大型通用有限元软件ANSYS对成都市凯德商用天府项目基坑及其周边桥体桩基础进行三维数值仿真分析,研究了有限元模拟的几个关键问题,并对基坑开挖过程进行模拟。结果表明:基坑开挖完成后,桥梁桩基最大水平位移2.80 mm,最大竖向位移1.00 mm,最大压应力7.88 MPa;基坑中心土体上拱8.91 mm,桩基周围靠基坑侧土体下陷最大值4.53 mm;桥梁桩基和土体的各项指标均在限值之内,在监控状态下可继续进行基坑开挖。     

低拱型波形钢板桥梁有限元分析

为了探索有限元分析模型的合理性,为波形钢板结构分析和内力计算提供可靠依据,以实际工程为依托,论述将三维实体模型简化为平面模型时板体刚度和荷载折减系数对模型的影响,并考虑土体参数及结构参数,采用平面应变模型在ANSYS有限元分析软件上建立有限元分析模型,用以分析结构受力状态.利用土体弹塑性模型、结构线弹性模型和考虑土体与结构间接触问题的综合分析方法对低拱型波形钢板桥梁的应力应变状态进行探索,并将分析结果与CHBDC(加拿大桥梁设计规范)设计方法进行对比,总结结果不同的原因和简化模型的合理性.最终确定采用平面应变模型对波形钢板结构进行简化分析.     

粉喷桩处置软土地基的桩土扰动问题及室内模拟试验研究

对粉喷桩施工过程中桩土界面处应力及桩周土应力状态进行了深入的理论分析,并进行了有限元数值模拟,通过室内试验结果分析,探讨了粉喷桩处置软土的施工扰动问题,得出了粉喷桩施工中的土体扰动的一些基本规律,即扰动度与土体的固结屈服应力之间呈负幂指数关系,土体屈服应力随扰动度增加而急剧减小。剪应变qε随空气压力的增大而增大,随桩距比增大呈指数规律减小。粉喷桩施工过程中对土体的扰动比较大的范围为3倍桩半径范围,即正常在0.8~1.0 m之间。     

路基溶洞上覆土层的含水率特征分析

根据钻探试验和含水率试验对含水率特征进行分析。因考虑到含水率分布不可避免地处于离散状态，并包含各种不确定性，故采用贝叶斯方法，以一个概率统计的方式根据含水率数据划分溶洞上覆土层含水状态，结合钻探结果，将土层划分为在近地表范围内的正常区、地下水位以下的过渡区和风化强烈呈现松散状态溶洞顶板附近的侵蚀区。其中，侵蚀区土体由于受地下水的侵蚀作用，土体物理力学性质极差，是形成潜在土洞的位置，应作为处治的重点。     

不同应力路径下上海地区软黏土三轴试验研究

在深基坑工程中,土体的开挖是个逐渐卸荷的过程.在这一过程中,土体的应力状态不断变化.为考虑应力路径对土体的影响,采用GDS三轴仪对上海深邃工程的原状软黏土进行三轴试验,研究不同应力路径下土体的应力-应变关系、孔隙水压力变化规律、有效应力路径和变形特性.结果显示:土的峰值强度、孔压、有效应力路径和变形等特性均受到应力路径的显著影响,在实际工程中应考虑这一因素.另外,需特别注意开挖卸荷过程中较小的变形就可能导致的破坏,应防范骤然破坏情况的出现.     

盾构掘进试验平台组合式液压加载系统及监控系统研制

该文以设计盾构机综合模拟试验为背景,为完成对模拟试验台内土体加载,设计了组合式液压加载系统及其监控系统并对其测试。测试证明:组合式液压加载系统为试验土体进行加载,实现模拟不同埋深下的试验。进行分区控制和检测,减少复杂程度降低成本。采用软件进行检测,系统状态和数据实时显示,提高系统操作性和安全性。     

广义k0固结土的固结不排水剪总应力强度指标的确定

基于室内三轴剪切试验与天然土体的受力状态存在较大差异，从土的总应力强度指标与土的固结状态、初始固结状态、应力路径等之间的相关性出发，建立不同固结状态的土在不同试验条件下的总应力强度指标理论公式，并找出不同试验条件下的强度指标与室内常规三轴试验强度指标间的换算公式，进而解决了室内常规三轴试验在模拟天然土体的初始固结应力状态、加载路径等方面的不足。