不同应力路径下微生物固化红粘土力学性能研究

以微生物固化后的红粘土为研究对象,分别进行不同初始围压下的CTC试验、RTC试验、TC试验,探究不同应力路径下微生物固化后的红粘土的强度特性。试验结果表明:巴氏芽孢杆菌和铁细菌固化后的红粘土在CTC剪切路径和RTC剪切路径下抗剪强度峰值比原重塑土样有提升,TC剪切路径则降低;对比3种应力路径下的有效应力强度指标,巴氏芽孢杆菌和铁细菌固化的红粘土相比于原重塑红粘土有效粘聚力增加,有效内摩擦角减小,红粘土强度得到提升,且巴氏芽孢杆菌对红粘土的固化效果优于铁细菌。     

多参数位移反分析方法在边坡中的应用

将现有的反分析方法理论应用到某塌方矿段边坡中,建立数值模型,确定设计变量、目标函数等相关参数。利用该矿段边坡现有的位移监测数据信息反分析岩土体力学参数的影响,内摩擦角φ和粘聚力c是滑坡和山体崩塌的主要影响因素,但弹性模量E的影响也不容忽视。该矿段边坡岩土体参数由监测数据在ANSYS有限元软件中进行反演运算得到,考虑到多物理量参数的影响,确定弹性模量E、内摩擦角φ和粘聚力c的变化范围。     

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。     

荷载作用下超固结比对软土抗剪强度指标影响

通过室内三轴试验,研究在荷载作用下,淤泥质粉质粘土的超固结比与抗剪强度值的关系,进而分析总结出软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比和轴向偏应力的变化规律。表明:抗剪强度值随轴向偏应力的增加而线性增加;抗剪强度值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势。超固结比越大,土样的抗剪强度增加的速率越慢。软粘土的抗剪强度指标c,φ值随轴向偏应力的提高而线性增加,但φ值增长幅度较小;软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势,超固结比越大,c,φ值增加的速率越慢;与c值相比,φ值增长幅度较小。最后对试验数据加以公式拟合,提出考虑荷载作用下软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比变化的计算公式。     

影响疏浚珊瑚礁岩抗剪强度的关键因素

依据疏浚工程珊瑚礁岩的物理力学试验资料,应用珊瑚礁沉积原理和结构特征理论知识,将疏浚珊瑚礁岩分为3类:管状珊瑚礁岩、蜂窝状珊瑚礁岩和致密状珊瑚礁岩。从珊瑚礁岩的特性角度出发,分析了礁岩类别、颗粒成分和破坏应变率对抗剪强度的影响及规律。结果表明:1)粘聚力c和内摩擦角φ均具有无填充管状珊瑚礁填充珊瑚砂粒蜂窝状珊瑚礁填充钙质胶结方解石致密状珊瑚礁的特点。2)内摩擦角φ值与粒径大于5 mm的含量值相关性最好,回归系数为0.862。3)c和φ值随轴向应变的增加而迅速增加,抗剪强度达到峰值,所需应变率为0.018%~0.082%,都为脆性破坏,呈现剪切、劈裂和沿裂隙破坏3种形式。     

不同应力路径下宁波粘土K_0固结三轴试验研究

利用GDS多功能三轴仪对宁波地区原状粘土进行了不同应力路径作用下K0固结三轴压缩试验,探讨了增P、等P和减P3种应力路径条件下宁波粘土的应力-应变、孔隙水压力和强度特性,并结合试验结果分析了粘土的总应力路径和有效应力路径特性。结果表明,总应力路径和有效应力路径的变化趋势基本一致,不同应力路径下q-ε1非线性关系明显,土体呈现弱软化型;不同应力路径下土的峰值强度和土中孔隙水压力差异明显;应力路径对粘聚力影响较大,对内摩擦角影响不大,有效强度指标则呈相反趋势。     

顺倾岩质高边坡稳定性影响因素的敏感度分析

存在同倾缓倾结构面的岩质边坡的稳定性主要与结构面倾角α、粘聚力c、内摩擦角φ、重度γ以及水平地震影响系数KH等因素有关,本文通过对某岩质高边坡的稳定性分析,分析各因素对对边坡稳定性系数的影响程度,得出敏感度由大到小分别为:水平地震影响系数>结构面倾角>岩体重度>内摩擦角>粘聚力。这一研究结果为边坡设计提供了依据,具有一定的实用价值。     

土内摩擦角黏聚力变异性对边坡可靠度的影响初探

基于可靠度设计是岩土工程发展的趋势,考虑岩土参数的随机性是可靠度设计的特点。土的内摩擦角与黏聚力是边坡稳定评价中重要参数,由安全系数转向可靠度评价过程中应该对这两个参数变异性带来的影响进行研究。本文研究了土内摩擦角与黏聚力变异性对边坡可靠度分析的影响,结果表明:边坡的安全系数受c、φ变异性影响较大;c、φ变异性对圆弧滑动面几何特征影响可忽略;蒙特卡洛法比JC法更适合用于计算边坡可靠度。本文研究将为考虑不确定性的边坡稳定性分析提供参考。     

遮帘板桩式接岸结构桩土相互作用分析*

结合某工程,对遮帘板桩式接岸结构桩土相互作用进行数值分析,研究了桩土相关计算参数对桩土作用的影响。由于遮帘桩的存在,在受到后方土压力时,遮帘桩桩间土压力向两侧遮帘桩传递,这样减小了前排桩承受的土压力,产生土拱效应,提高了接岸结构的承载力。土的粘聚力与内摩擦角对桩土相互作用影响较大,随着粘聚力与内摩擦角的增加,遮帘桩荷载承担比均有所增加,最后都趋于稳定值,当粘聚力达到一定值时,内摩擦角对桩土相互作用影响较小。遮帘桩间距及遮帘桩与前板桩间距对桩土作用影响较大,只有综合考虑,才能优化码头设计。土的弹性模量、泊松比、桩土摩擦系数对桩土相互作用影响较小,在设计时可作次要因素考虑。     

板桩码头计算模式对比分析

板桩码头计算主要依据现行板桩码头设计规范。为提高计算精度,以某实际工程为例,采用其他两种改进的计算方法对板桩码头结构进行计算,对比各方法在计算模式上的异同点,分析各方法的计算结果。弹性地基梁法计算最重要的参数是水平地基反力系数随深度增大的比例系数m,建议按照土层的粘聚力c、内摩擦角φ确定m值     

干湿循环作用下重塑红黏土水力特性与强度试验研究

采用常规直剪仪对江西某库区边坡重塑红黏土土样进行室内模拟干湿循环快剪试验,研究了干湿循环作用下饱和重塑红黏土抗剪强度及抗剪强度指标变化规律;通过滤纸法测得不同含水率下土样的基质吸力,并用VanGenuchten模型拟合土-水特征曲线,分析了红黏土的水力特性。试验结果表明:干湿循环作用下饱和红黏土的抗剪强度有明显的劣化规律,其中,前4次干湿循环导致土样劣化幅度较大,后2次抗剪强度劣化幅度逐渐趋于平稳;干湿循环会显著降低土样黏聚力和内摩擦角,呈先快后慢的趋势,且黏聚力衰减程度明显大于内摩擦角;随着干湿循环次数的增加,相同体积含水率条件下,土体基质吸力逐渐减小,土体有效应力降低,抗剪强度逐渐劣化;当基质吸力大于350kPa时,基质吸力对土体的抗剪强度影响很小,裂隙发育可能是影响抗剪强度劣化的主要因素。     

原状软土真空预压效果室内试验研究

针对印尼某项目地基软土具有细颗粒含量高、结构性明显、有机质含量高的特点,对高含水率、高液限、大孔隙比原状软土进行室内真空预压试验。结果表明:经过真空预压处理后,原状土样的密度和黏聚力指标略有增大,含水率、孔隙比和内摩擦角略有减小,而压缩模量基本无变化。因为土的液限、结构性和固结状态会影响真空预压法的排水效果,所以工程实施前应开展进一步的现场试验研究。     

滨海地区粉质黏土渗透特性试验

以上海第(6)层粉质黏土为例,研究了固结压力、各向异性及结构性对滨海地区粉质黏土渗透特性的影响,并通过电镜扫描(SEM)进行粉质黏土微观渗透机理的分析。研究表明,粉质黏土渗透系数随着固结压力增大而减小,粉质黏土水平方向的渗透性大于垂直方向;重塑土因受扰动渗透性反而变小。微观分析显示,固结压力增大使得土颗粒间的孔隙变小;垂直方向存在较多粒状聚体,而水平方向则以片状或板状聚体为主;重塑土受扰动后小颗粒填充了大孔隙。粉质黏土颗粒间的孔隙类型、接触方式等微观结构变化,是其宏观渗透性差异的根本原因。     

膨胀土抗剪强度实验研究

运用非饱和土的强度理论分析了膨胀土的强度及其影响因素,对不同含水量的膨胀土进行直接快剪试验.试验表明粘聚力与内摩擦角的对数与含水率之间具有良好的线性关系;且在土的饱和度相对较低时,其抗剪强度随含水量的增加衰减快,当饱和度达到一定值后,抗剪强度衰减缓慢.     

固化土加固海上风电桩基水平承载特性研究

为探究固化土加固对于海上风电大直径单桩基础水平承载特性的影响，以江苏如东H4#海上风电场工程为背景建立了固化土加固海上风电大直径单桩基础的有限元计算模型，研究了固化土加固前后单桩基础的水平承载特性，分析了固化土强度参数对单桩基础水平承载特性的影响。研究结果表明：利用固化土加固单桩基础可显著改善桩基的水平承载特性，桩基的水平承载力可提高147%;桩身位移对于固化土粘聚力的变化较敏感，内摩擦角的变化对于桩身位移的影响则较低。     

青岛董家口地区软土对比固结试验研究

文章以青岛董家口港区软土为研究对象,选取代表性土样进行充分扰动后重塑与原状土样在设计的加荷方式下进行对比固结试验,试验结果显示该地区软土具有一定的初始结构强度,施加12.5kPa载荷后沉降差为0.5mm沉降差比为2.97;随着压力增大,该强度对沉降量影响减弱,可为相关人员计算该区域软土结构破坏压力提供参考。     

天津软土土性指标的统计关系及概率分布模型研究

收集天津新港海域16个工程323个淤泥原状土样的物理力学指标,利用数理统计和概率论的方法,分析研究了该地区淤泥抗剪强度指标φ、c的变异特性,得到了物理指标与压缩指标、强度指标间的统计关系及经验公式,并利用A-D法对φ、c的概型分布进行检验。其成果为天津地区软土土性指标的合理取值提供了参考和依据。     

广西右江沿岸粘土三轴渗流剪切强度试验研究

水位骤降是影响边坡失稳的重要因素之一。渗透性较差的粘性土质边坡在水位骤降时坡体内形成的渗流力要远大于渗透性较好的边坡坡内产生的渗流力,所以更容易发生边坡变形、失稳。文章通过室内三轴试验,研究广西右江沿岸饱和粘土渗流特性和渗流作用下的抗剪强度变化规律。根据试验结果,得出了在不同围压状态下,该地区饱和粘土比降—渗流速度、渗透压力—粘聚力、渗透压力—内摩擦角间的关系及变化规律,同时对其关系曲线进行了拟合,得到了相应的拟合函数。     

基于粘聚单元的层冰-海洋平台碰撞数值模拟

为研究海洋平台的抗冰性能,利用粘聚单元模型,构建层冰与半潜式海洋平台碰撞的有限元模型进行数值模拟,研究碰撞过程的冰力、结构吸能变化。随后进行粘聚单元参数敏感性分析,研究粘聚单元断裂能量释放率与牵引力-位移准则（TSL）曲线形式的变化对冰力的影响。结果显示,采用粘聚单元法模拟计算得到的冰力值与经验公式计算得到的冰力值偏差仅为2.2%,较为吻合,验证了粘聚单元法模拟层冰与海洋结构物碰撞过程的准确性;立柱外板是碰撞过程中平台的主要耗能构件,吸能占比82.67%;冰力值随着断裂能量释放率的增大而增大,但不同形式的TSL曲线对冰力值的影响十分有限。     

路堤下加筋垫层对地基承载力的影响分析

从准粘聚力原理和张力膜效应方面,分析路堤下加筋垫层对地基土受力性能的改善,通过定量分析,揭示尺寸效应对张力膜效应和应力扩散作用的影响。研究表明,路堤下加筋垫层对地基承载力的改善和提高,主要是筋材与土界面的摩擦作用产生的准粘聚力,当垫层宽度较大时,张力膜效应和应力扩散作用甚小。