降雨与库水位叠加作用下的库岸滑坡稳定性研究

本文在考虑降雨叠加作用的基础上,运用非饱和土渗流及抗剪强度理论对一实例滑坡的渗流场特征以及稳定性进行了研究,提出了确定最不利组合边界的方法,得出了一些有益的结论。     

浅埋饱和土任意形状隧道动力响应研究

研究目的:我国东部沿海地区的隧道围岩富含水分,地震波的破坏作用将对隧道的安全施工及运营构成极大威胁。目前隧道的横断面形状设计复杂多变,分析研究饱和土介质中任意形状隧道的波动响应,对于这些地区隧道结构的安全抗震设计及施工起着重要指导价值。本文通过解析求解方法,基于Biot饱和多孔介质动力学理论,利用共形映射和波函数展开方法,首先建立浅埋任意形状隧道的平面波散射解析解,在通过验证表明模型及计算过程正确有效后,以某一公路两车道隧道为模型,研究入射波数、围岩介质孔隙率、泊松比等参数对隧道动力响应的影响规律。研究结论:(1)入射波数对隧道的动应力集中有显著影响,低波数下隧道的动应力响应显著大于高波数情况,且相比之下,高波数下的动应力响应分布形态更为复杂;(2)围岩介质的孔隙率对隧道孔压动力响应影响不大,不同孔隙率下隧道的孔压动力响应分布规律基本保持一致,但在较高孔隙率的情况下,边墙处的孔压动力集中系数较大,因此设计和施工过程中应当考虑边墙处围岩的加固处理;(3)泊松比对隧道孔压动力响应的影响较为显著,泊松比增加不仅影响隧道孔压响应分布规律,还影响响应的幅值大小,可能导致拱顶、拱底、拱肩、拱脚等部...     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

动载下沥青路面超孔隙水压力分析

沥青路面结构内部的孔隙水在高速行车荷载的作用下形成的瞬时超孔隙水压力是造成路面水损害的重要原因。文中采用Hankel变换和波数域离散方法求解弹性饱和半空间体系的动力响应问题。分析了沥青路面在饱水状态下其内部孔隙水压力的变化规律以及弹性模量等材料参数变化时对孔隙水压力的影响。     

不同交通流状况下的交叉口信号控制策略

从交叉口信号的传统控制与现代控制两个层面，对不同交通流状况下的交叉口控制策略选取问题进行了较为全面深入的分析研究，分别讨论了定时控制、感应控制、模糊控制与最优控制在交叉口信号控制中的适用条件，并着重阐述了饱和交通状况下路口信号的最优控制方法，从而有效地解决了使用模糊控制技术进行交叉口信号控制时存在的一些问题。研究结果表明，在饱和交通状况下单纯依靠通过车辆数与排队车辆数来实施模糊控制并非合理，此时需要进一步考虑车道饱和流量因素的影响。     

振动载荷下饱和砂土地基液化区域扩展分析

对一侧受沿深度分布的水平振动载荷时,半无限饱和砂土地基液化区域的扩展进行了数值分析.结果表明在水平振动载荷作用下,砂土地基液化有载荷端由近到远逐渐发展;随载荷强度和频率的增加,液化发展逐渐加快.     

强夯块石墩的成墩过程中及其承载特性分析

采用抛石挤淤结合强夯块石墩处理饱和软土的技术，在工程中的应用屡试不爽，效果很好，文章以深圳湾填海处理软基筑路为例，分析细夯块石墩法的成墩过程及其承载特性。     

种植土-碎石绿化带渗透性能原位测试方法

为监测海绵城市种植土-碎石绿化带结构长期渗透性能,提出了一种种植土-碎石绿化带渗透性能原位测试装置.测试装置由亚克力板试验桶、降水系统和水位监测系统组成.基于一维非饱和渗流理论,提出了测试过程中种植土饱和时间确定方法,进而形成了种植土-碎石绿化带结构渗透系数原位测试方法.依据提出的测试装置,在试验室开展了种植土-碎石绿化带结构渗透系数测试的足尺模型试验,测试试验模型中种植土的饱和时间和渗透系数,与该文理论方法计算结果对比表明:理论值与试验观测值基本一致,说明该文方法可用于种植土-碎石绿化带结构渗透性能原位测试.     

反压饱和条件下泥炭土B值变化特征研究

泥炭土是一种富含有机质的特殊软土，有机质的降解会在土中形成气体，从而影响泥炭土的饱和度。Skempton孔压系数B常被作为土体的饱和度的衡量标准，针对昆明湖沼相泥炭土，进行了不同反压条件下的三轴饱和试验，得到了相应的B值。试验结果表明:反压为100 kPa时，试样的B值为0.95左右，当反压增加到250 kPa，B值大于0.98，说明泥炭土要达到完全饱和需要较高的反压条件，简单的假设水位线以下土体为完全饱和可能并不合理，在进行土的压缩变形等计算时有必要考虑非饱和性。     

饱和土体固——液两相介质动力耦合问题有限元解析

考虑了土体中土骨架的动态响应与土中孔隙水的渗流固结之间的相互耦合作用，在时间域内利用ＮＥＷＭＡＲＫ法系统推导了三维固－液两相介质动力响应有限元解析格式与数值分析方法；以引进的大型岩土工程分析软件系统ＦＩＮＡＬ为开发平台，开发出能分析二、三维饱和土体振动液化问题的软件系统，弥补了该大型软件的大足。利用日本学者的实验结果对本文的力学模型与分析系统进行了检验与验证。