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。     

固结不排水剪阻角的试验测定

确定土的抗剪强度和强度指标的方法应分为有效应力法、总应力法和固结应力法等三种,而不能仅仅分为前两种方法.强调土的固结不排水剪阻角的定义应该表示其不排水强度随着剪前固结应力增长而提高的规律,指出目前用来整理直剪和单剪试验结果的常规方法,在实用上是可行的.     

直剪试验固结快剪强度指标影响因素探讨

为分析不同测试单位给出的直剪试验固结快剪强度指标有差异的原因,通过原状土样的直剪固结快剪对比试验,研究预压固结时间、剪切仪器和剪切速率对直剪固结快剪强度指标的影响,并对影响因素进行分析。结果表明,剪切速率是引起直剪固结快剪强度指标差异的主要原因。     

关于全风化花岗岩抗剪强度的探讨

全风化花岗岩是一种具有粘性土和砂性土特性的特殊土,特殊的结构和性质使得土工试验室测定其抗剪强度要求较高.结合目前土工试验室的实际操作情况,对试样剪切过程进行分析,并选择合适的测定方法,可真实地反映全风化花岗岩的抗剪强度.     

用土的抗剪强度指标估算单桩承载力

桩基设计的产处要问题之一是确定单桩的承载能力。目前，国内各系统各部门的地基基础规范一般采用与岩土的物理指标相关系的经验值法来估算单桩承载力。本文根据Ｍｅｙｅｒｈｏｆ总结提出的以土力学基本原理为基础的半经验半理论公式，采用土的力学指标、计算分析了从天津市区收集的２４根试桩的桩承载力，与试桩结果比较后认为：此法有一定的理论基础，且与试桩结果符合较好，有一定的可推广性。     

施工期软土边坡稳定分析中抗剪强度指标的确定方法

灵敏度高、抗剪强度低的软土边坡、码头工程施工期安全储备低,易发生失稳破坏.十字板强度一般被作为施工期稳定分析较常采用的抗剪强度指标,但据工程经验表明,十字板强度计算的施工期的安全系数偏低.经分析,十字板强度不能反映实际土体滑动面的抗剪强度,是抗剪强度中的最小值.由此,基于摩尔-库伦抗剪强度公式,考虑土体各向异性等建立了十字板强度与深度的线性方程,可将抗剪强度指标回归出来.将回归出的抗剪强度指标用于数个实际边坡中,表明在塑性指数为20左右的土中,安全系数可提高到1.0～1.1,较准确地反映了土体真实抗剪强度.同时,就稳定安全系数与塑性指数的关系作了探讨,提出将安全系数修正到1.0的方法.     

不同固结度对软土强度及变形的影响

土的固结度对土的工程力学性质影响较大。对重塑软土进行了不同固结度的三轴试验。试验结果表明:重塑软土的抗剪强度随着固结度的增加而增加;其抗剪强度指标c变化很小,基本为定值;准随着固结度增加并非单调增加。对试验数据用邓肯-张模型进行拟合分析,拟合效果随着围压和固结度的增大而变差。     

单样多级加荷法三轴UU试验对天津软土抗剪强度的影响

文章介绍了单试样多级加荷的三轴UU试验方法,以天津沿海地区饱和软黏土为研究对象,以常规多个试样的试验方法得出了强度指标作为标准,与单试样多级加荷的试验方法得出的强度指标进行比较和分析,并利用统计学原理,得出无论是用原状样还是重塑样,同一种试验方法,仪器对抗剪强度参数C值、Ф值的影响程度基本相同;单试样多级加荷的试验得出C值、Ф值偏大,而常规多个试样的试验方法更趋近于理论值。通过分析两种方法加荷、剪切等试验过程的不同点找出抗剪强度指标C值、Ф值差异的原因,为单试样多级加荷方法所提供抗剪强度值在工程实践中的可行性提供依据。     

冻结作用对成都粘土抗剪强度指标的影响研究

在对成都粘土的基本物理力学性质指标:天然含水率,天然密度,颗粒分析,压缩强度等的数据收集后,通过设定改变土的含水率和密度,再经过不同的冻结时间,用直接剪切试验取得了成都粘土的抗剪强度指标C,Ф值,为瞬时冻土的研究积累相关经验,为今后的研究提供一定的参考。     

珠三角洲软土不排水剪强度与稠度指标相关性分析

为了建立物理性质与力学性质之间的相关性,通过室内异向固结三轴剪切试验,获得不排水剪强度与上覆土层有效压力的比值Su/p′0,分析Su/p′0与液性指数、塑性指数和液限的相关关系,建立珠三角洲入海口正常固结软土Su/p′0与稠度指标的相关公式,建立归一化特性。     

饱和软黏土十字板强度的相关性研究

水运工程地基海相沉积的软黏土地层较多,软黏土十字板强度指标是进行地基和边坡稳定验算的重要指标,但在海上进行十字板试验受风浪、潮汐影响,实施较为困难,试验数据的相关性研究较少。结合多个港口软黏土十字板测试成果数据,分析了十字板强度与有效自重应力及标贯击数的相关性,并建立了相关公式,对软黏土十字板强度指标的获取和应用具有实用和借鉴意义。     

软粘土强度变化对防波堤稳定性影响分析

在地基软弱的离岸区域建造新港区,建筑物的失稳和破坏很大程度上与地基土体的承载能力有关。实际工程中,在软粘土地基上建造港工结构物大多会通过打设塑料排水板等对软土地基进行加固,如何科学的考虑软粘土地基抗剪强度的提升,最大限度的利用软粘土地基的承载能力,获得更为经济有效的工程设计施工方案,将是我国防波堤建设需要面对的重要研究课题之一。文章根据室内静三轴试验数据,研究不同荷载作用下软粘土强度变化规律,采用ABAQUS提供的接口对数值模型的土体材料属性进行二次开发,并结合实际工程,分析考虑软粘土强度变化后对沉箱式防波堤极限承载力的影响,计算结果表明:在竖向荷载作用下,由于软粘土抗剪强度的提升,防波堤安全系数提高了1.1,防波堤更加稳定安全;在水平波浪荷载作用下,结构的失稳主要受护肩和基床承载特性的影响,强度指标的提升对防波堤失稳影响较小。     

多因素下滨海软黏土循环后强度弱化研究及应用

随着近海工程向深水化、大型化发展,波浪循环荷载作用下软黏土地基弱化问题越来越受到关注。文章以烟台港原状淤泥质黏土为研究对象,通过动三轴试验,研究了不同围压、动应力和静偏应力影响下循环后不排水抗剪强度弱化规律和应力路径发展规律。在此基础上考虑实际工程中的土体状况,增加了固结度这一新的影响因素。试验结果表明存在固结度临界动应力比0.2,当动应力比小于等于0.2时,固结度对于土体强度弱化的影响基本一致;当动应力比大于0.2时,固结度对于强度弱化的影响突然加速。根据试验规律建立了综合考虑围压、动应力、静偏应力和固结度的多因素影响下不排水抗剪强度弱化公式,并采用拟静力方法将公式应用于烟台港防波堤数值模型的计算中,结果表明考虑强度弱化效应的计算方法更加接近工程实际。     

软土屈服前后固结系数变化特征

不同荷载下软土随时间的变形特征是软基沉降设计的重点。通过进行室内高压固结试验,求得不同荷载下的固结系数及正常固结状态下软土的前期固结压力,分析软土屈服前后固结系数差异及变化特点,为珠三角洲软土的力学特性研究提供可供参考的建议。     

偏压固结软黏土循环特性试验研究

关于软黏土循环强度弱化的研究已经有了很多成果。然而在工程上为了削弱循环荷载对土体的影响,一般会采取打塑料排水板、堆载预压等软基处理手段来提高土体强度,从而减弱循环荷载对土体的弱化作用。以烟台港原状淤泥质粉质黏土为研究对象,通过室内动三轴试验,探究土体在静偏应力固结后累积孔压的发展规律和循环强度的弱化规律。根据孔压数据拟合出软黏土的孔压模型,再利用等效超固结比理论将孔压模型与强度弱化规律相结合,得到了适用于偏压固结之后整个动态循环过程的强度变化公式。     

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。     

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。