静止土压力系数的计算方法及影响因素分析

岩土工程领域的结构物设计,作用在其上的侧向土压力是一个重要参数,该参数确定的准确与否,直接影响工程设计的优劣或成败。规范中能够考虑的影响因素较为单一,面对复杂的设计工况,工程师很难做到针对性分析。为解决这一不足,使工程师在设计过程中面对静止土压力状态计算时能有的放矢而非一味照搬规范公式,首先从纵向历史轴线上对静止土压力系数计算方法的研究进行梳理和总结,进而从土体应力历史和空间几何特征两个方面,分别开展其对静止土压力系数的影响研究。研究成果认为,设计中可采用Jaky简化公式,同时考虑被支挡土体的应力历史和空间几何特征的影响,并提供了定量分析方法。结论不仅可指导实际工程设计,还可为后续相关领域的研究提供必要的技术支撑。     

上海地区粘性土有效内摩擦角与塑性指数关系

从试验资料出发，对上海地区塑性指数在１２－２１的粘性土，进行直剪慢剪Φｓ值与塑性指数Ｉｐ相关试验，得相关公式：Φｓ＝４８．３－１．１Ｉｐ，相前系数０．８６，均方差１．８６°，可供地基强度估算中应用。     

朗肯理论中带坡面的粘性填土的土压力公式

本文按朗肯理论导出了带坡面的粘性填土的土压力公式 ,并证明了已有的朗肯公式是它的一些特例     

无粘性土非线性动力剪应变模型

首先基于Mindlin研究成果建立规则循环荷载下动力剪应变模型并用剪应力比控制循环三轴试验测其中参数,然后说明在不规则循环荷载下还要增加初始加荷曲线以完善上述模型,最后对土层地震响应计算。     

无粘性粗粒土的渗透试验研究

无粘性粗粒土颗粒组成具有较大分散性特点,其渗透系数受颗粒组成影响较大.为了探寻无粘性粗粒土级配对渗透系数的影响,通过室内试验方法进行不同级配的无粘性粗粒土渗透试验研究,试验结果表明,无粘性粗粒土渗透系数与其颗粒级配具有相关性.以太沙基公式为例,将原有公式修正为与级配参数相关的函数表达式,从而体现出无粘性粗粒土渗透系数与级配的关系,为无粘性粗粒土的工程特性进行了有益的探索.     

超固结粉质黏土静止土压力系数原位试验研究

静止土压力系数K₀是岩土工程设计施工中的重要参数,其影响因素众多、变化特征复杂,合理地选取K₀测试分析方法是保证成果可靠性的关键。针对哈尔滨市超固结粉质黏土地层,开展了现场原位水平应力试验(KSB)、扁铲侧胀试验(DMT)与旁压试验(PMT)以及室内K₀固结试验,获得了超固结粉质黏土地层K₀分布特征,类比分析了KSB与其他测试方法的相关性、差异性和适用性。研究表明：KSB试验有效避免了常规“压入式”测试的经验性与扰动性问题,具有操作便捷、精度高等优点,测得场地超固结粉质黏土K₀值介于0.45～1.81之间,并沿深度方向逐渐降低;室内试验取样过程和PMT预钻成孔过程会引起原始水平应力释放,而再加载无法完全恢复其初始值,从而导致二者测试结果偏低;DMT的有效性取决于经验公式的选取,Marchetti公式高估了K₀值,而国内上海、苏州、杭州、西安等地区经验分析结果整体偏低,通过修正Marchetti公式,给出适宜于哈尔滨地区的超固结粉质黏土的K₀     

均质无粘性土边坡稳定分析

边坡是具有倾斜面的土体,因土体表面倾斜,在重力及其它外力作用下,整个土体有从高处向低处滑动的趋势,土体滑动与边坡形状和土体类型有关。由粗颗粒土组成的边坡称为无粘性边坡,相对于粘性土边坡稳定分析,由于没有粘聚力的存在,其计算相对简单。文章根据力学平衡原理,按照土体干燥、有渗透水流两种状态进行无粘性土边坡稳定分析,通过实例计算得出结论。     

无粘性粗粒土渗透系数的近似计算

无粘性粗粒土的渗透规律很复杂，只有在细粒含量较多，水力坡降较小时才能满足达西定律。栈析了影响无粘性粗粒土渗透系数的若干因素，并对现有的计算无粘性粗粒土渗透系数的经验公式进行了分析补充。     

Calculation of passive earth pressure of cohesive soil based on Culmann's method

Based on the sliding plane hypothesis of Coulumb earth pressure theory, a new method for calculation of the passive earth pressure of cohesive soil was constructed with Culmann's graphical construction. The influences of the cohesive force, adhesive force, and the fill surface form were considered in this method. In order to obtain the passive earth pressure and sliding plane angle, a program based on the sliding surface assumption was developed with the VB.NET programming language. The calculated results from this method were basically the same as those from the Rankine theory and Coulumb theory formulas. This method is conceptually clear, and the corresponding formulas given in this paper are simple and convenient for application when the fill surface form is complex.     

考虑变形非线性影响的有限土体土压力计算模型

分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征。对墙后土体梯形滑动楔体进行分区处理,分别采用薄层单元法建立了极限状态土压力强度一阶微分方程,导出了有限土体极限土压力理论公式。在此基础上,考虑土压力的非极限状态与极限状态的关联性,建立了土体位移与土压力的关系式,提出了考虑土体位移非线性影响的有限土体土压力计算模型。该模型可考虑围护结构挠曲变形等非线性位移对土压力发挥的影响,且参数简单物理意义明确。与试验实测数据对比表明,该方法相比规范方法更接近于实测值,可供相关设计计算参考。     

考虑变形非线性影响的有限土体土压力计算模型

分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征。对墙后土体梯形滑动楔体进行分区处理，分别采用薄层单元法建立了极限状态土压力强度一阶微分方程，导出了有限土体极限土压力理论公式。在此基础上，考虑土压力的非极限状态与极限状态的关联性，建立了土体位移与土压力的关系式，提出了考虑土体位移非线性影响的有限土体土压力计算模型。该模型可考虑围护结构扰曲变形等非线性位移对土压力发挥的影响，且参数简单物理意义明确。与试验实测数据对比表明，该方法相比规范方法更接近于实测值，可供相关设计计算参考。     

平行竖墙间的土拱效应与侧土压力计算

本文对墙土摩擦部分发挥时平行竖墙间小主应力进行理论分析,得出土拱形状的理论表达式,并证明其为悬链线。随后比较了悬链线拱和简化的圆弧形拱的形状、墙间竖向应力分布和侧土压力系数的差别,推导了考虑土拱效应的平行墙间侧土压力计算公式。最后通过算例分析了土拱效应对土压力计算结果的影响。研究表明,不考虑土拱效应的常规方法计算的土压力偏不安全,采用悬链线拱和圆弧形拱得到的土压力分布差别很小,在实际工程中,建议可采用相对简单的圆孤形拱。     

考虑挡土墙墙体平移的墙后分层填土主动土压力分布

在对挡土墙发生平移时墙后滑裂土体的应力状态进行分析的基础上,建立了作用于墙后滑裂体的墙面间作用力、滑裂面间作用力、土层间剪力以及土层竖向作用力之间的关系式.通过考虑墙后土体分层填筑时沿墙高墙体实际位移量的不同,对墙面摩擦角进行调整,建立了考虑水平土层间剪力作用、每一土层的滑裂面水平倾角和墙面摩擦角变化的土层竖向土压力的逐层渐近的计算方法,以及挡土墙主动土压力合力及其作用位置的计算公式.通过与模型试验结果和库仑解的比较表明:按分层填筑计算得到的挡土墙主动土压力分布与试验结果基本一致;主动土压力合力与库仑解接近;其作用位置较库仑解高,与试验结果相吻合.     

非饱和膨胀土主动土压力的库仑解析解

分析非饱和膨胀土的强度特性,考虑非饱和膨胀土含水量与强度的关系及相关影响因素,基于平面滑裂面假设,运用库仑理论,推得了计算非饱和膨胀土主动土压力的解析解公式,并用实际算例对公式进行检验。算例分析表明,随着含水量的增加,主动土压力增大,其变化幅度逐渐减小;若不考虑含水量的影响,结果偏于保守;应用本文建立的解析解公式,可直接得出膨胀土的主动土压力及填土滑裂面与水平面的夹角。     

古田岭里水库土坝涵洞周边高喷加固处理

土坝防渗加固最常用、技术相对成熟的方法之一是高压喷射灌浆,但在实际施工中,位于坝体较高部位的涵洞处理一直是个难题.古田县岭里水库土坝高喷加固处理时,通过精确布孔和钻孔并结合采用各种喷射的灵活组合和调节喷嘴方向,并按严格的技术措施及工序管理施工,确保涵洞周边达到土坝除险加固的设计规范要求,对类似工程具有参考与借鉴价值.     

有限元稳定分析法在确定土体结构极限承载力中的应用

本文引入有限元稳定分析法来求解土体结构的极限承载力。在有限元应力应变分析的基础上,通过搜索临界滑动面并增大外荷载使临界滑动面安全系数为1.0来确定极限承载力,并指出由此得到的极限承载力是土体结构沿临界滑动面整体达到极限平衡时的真正承载力。算例表明此法可行,同时将该方法推广到求解边坡极限承载力和地基承载力。文中还研究了边坡极限承载力同自重和坡角的关系。与各传统地基承载力公式比较发现,在土体内摩擦角比较大时,经验公式均低估了地基承载力。最后分析了计算参数变化对地基承载力的影响。     

重力坝深层抗滑稳定安全系数理论公式的新解法

提出滑块的分合性原则，把双滑块体系的抗滑稳定问题同单滑块的抗滑稳定问题联系起来；提出滑动系数概念，证明了滑动系数符合以重量为权的加权平均原则；以对水平滑面双滑块摩擦模型的研究为过渡，提出了重力坝深层抗滑稳定分析中由K1、K2求K的理论公式；论述了安全系数的介值原则，并以之对现行刚体极限平衡法中的三种方法进行了评判。