珊瑚砂地基的静止侧压力系数研究

静止侧压力系数K_0是表征土体内水平向应力与垂向应力间关系的一个重要参数,对岩土工程实施的各个环节都具有非常重要的意义。珊瑚砂是一种独特的岩土材料类型,颗粒强度低且棱角发育,具有不同于石英砂的岩土工程特性。采用水囊式高压固结仪开展不同相对密度及含水量珊瑚砂的静止侧压力系数试验研究。结果表明:①珊瑚砂的静止侧压力系数介于0.2-0.29之间,相比石英砂的要小;②珊瑚砂的静止侧压力系数随含水量的增加而增大,但增量较小;③密实度对珊瑚中砂的静止侧压力系数的影响较小。     

扁铲侧胀试验求解初始水平应力和静止侧压力系数

根据扁铲侧胀试验全过程中土体应力应变特点,以弹性理论中的Mindlin解为基础导出试验结果与土体剪切模量和泊松比之间的关系,进而得到原位土体初始水平应力σh0的理论计算式及静止侧压力系数K0的表达式。用上海地区地铁工程的实际资料进行对比分析,结果令人满意。     

含水率及应力对原状黄土静止侧压力系数的影响EI北大核心CSCD

天然土层静止侧压力系数的确定是岩土工程中一个十分重要的问题。用可以测量侧向应力的K_0固结仪对不同含水率Q_3原状黄土进行侧限压缩试验,分析加载卸载路径、竖向应力及含水率对侧向应力及静止侧压力系数的影响,基于试验结果提出加载时静止土压力系数K_0与竖向应力及含水率关系的表达式。研究结果表明,原状黄土的静止土压力系数值不是常数,且不能用Jaky公式进行预测,而是与竖向应力、含水率及加卸载条件密切相关;加载时K_0随竖向应力的增大而增大且趋于稳定值,卸载时静止土压力系数K_(0OC)随竖向应力的减小而增大,且可能大于1;加载及卸载时静止土压力系数皆随含水率的增大而增大;含水率及竖向应力相同时,卸载时K_(0OC)值比加载时K_0值大。加载时不同含水率原状黄土的K_0与竖向应力关系皆可以用双曲线模式描述,用此模式可以较好地预测K_0值;卸载时K_(0OC)与超固结比间呈幂函数关系,但幂指数不等于前人的建议值。     

含水率及应力对原状黄土静止侧压力系数的影响

天然土层静止侧压力系数的确定是岩土工程中一个十分重要的问题。用可以测量侧向应力的K_0固结仪对不同含水率Q_3原状黄土进行侧限压缩试验,分析加载卸载路径、竖向应力及含水率对侧向应力及静止侧压力系数的影响,基于试验结果提出加载时静止土压力系数K_0与竖向应力及含水率关系的表达式。研究结果表明,原状黄土的静止土压力系数值不是常数,且不能用Jaky公式进行预测,而是与竖向应力、含水率及加卸载条件密切相关;加载时K_0随竖向应力的增大而增大且趋于稳定值,卸载时静止土压力系数K_(0OC)随竖向应力的减小而增大,且可能大于1;加载及卸载时静止土压力系数皆随含水率的增大而增大;含水率及竖向应力相同时,卸载时K_(0OC)值比加载时K_0值大。加载时不同含水率原状黄土的K_0与竖向应力关系皆可以用双曲线模式描述,用此模式可以较好地预测K_0值;卸载时K_(0OC)与超固结比间呈幂函数关系,但幂指数不等于前人的建议值。     

粘性土的卸荷应力路径试验研究

通过室内模型加荷试验,对微型土压力盒在粉质粘土中的应力微应变关系参数进行校正。然后进行加卸荷试验,确定测试土样的静止土压力系数和卸荷土压力系数分别为0.38和0.33。取模型内试验土样进行三轴应力路径试验,按模型试验测定的加荷侧压力系数进行K0固结,然后按轴向和侧向卸荷比3∶1进行卸荷试验得到测试土样的卸荷应力应变曲线,对其进行双曲线拟合后,得到卸荷变形模量,从而为基坑、隧道等开挖卸荷工程计算回弹变形提供依据。     

砂土侧向变形特性的真三轴试验研究

1　引　　言　　岩土工程中,对土体强度和变形的定量、定性分析都离不开土体应力-应变关系的研究。广义胡克定理中的泊松比μ是反映侧向变形的重要参数,其实际意义是切线泊松比。在多数有限元计算中,不考虑泊松比小于0和大于0.5的情况,当泊松比大于0.5时,通常取泊松比等于0.49。实际工程中的应力状态往往要比轴对称复杂得多,如土体开挖和蓄水、枯水期中坝体中的应力状态及应力状态的变化,较难满足σ2=σ3这一条件。即使σ3比较接近σ2的情况,其应力-应变关系和侧向变形结果是否也会比较相似呢?针对这一问题,首先对多组砂土做了特定应力路径下的真三轴试验,结果及分析如下。2　试验仪器简介试验使用的真三轴仪是由河     

杭州地区用扁铲侧胀试验求解静止侧压力系数K0的研究

分别按国外公式和上海公式对杭州地区土的静止侧压力系数K0用扁铲侧胀试验法进行了估算,分析后认为国外公式偏差较大,而上海公式在部分土体中也需要修正。对杭州地区38个试验孔4000多份数据进行了分析,认为土性的地区性差异是引起误差的主要原因。应用Mindlin解,考虑了土体材料指数ID的影响,探讨了杭州地区用扁铲侧胀试验资料估算静止侧压力系数‰的方法,并用杭州地铁一号线多个车站的实际工程资料进行了验证,结果令人满意。     

土的自适应应力认识与研究

设计了一种0K状态不同等应变或等应力速率连续对土样轴向加载的单轴固结试验方案,该试验方案可让土样同时经受不同荷重率、应力历时、应力路径、应力历程的作用。经过对重塑饱和黄土的单轴连续加荷、三轴连续加荷、分级加荷单轴固结试验研究,结果表明:若定义土在单轴压缩不同侧向约束条件下反应的侧压力为自适应应力;单轴侧限压缩试验主动施加的竖向压力与实测的侧向土压力之差为土的自适应剪应力,除了不受孔隙水压力的影响外,更重要的是,实测与分析结果证明,土的单轴侧限压缩应变量与自定义的自适应剪应力具有唯一的影响关系。     

扁铲侧胀试验确定软土静止侧压力系数

获取静止侧压力系数的测试方法有土工试验和原位测试方法.通过工程实例对侧压仪试验和扁铲侧胀试验所得出的结果进行了对比分析,提出了利用扁铲数据计算静止侧压力系数的公式,得出扁铲侧胀试验可以更好地反映土体的实际应力状态的结论.     

深部黏土高压K_0固结试验及微观结构研究

静止土压力系数K_0值是岩土工程中十分重要的参数,是确定水平场地中土体应力状态的基础。在高固结应力下,由于土的流变性使土发生次固结,K_0值亦发生变化。采用深部黏土重塑土样,利用SKA-1型固结仪,分别进行了固结应力为6、8、10、12、14、16 MPa,固结时间为1、3、7、14、28 d条件下的K_0固结正交试验,进而分析了固结应力和固结时间对K_0值的影响规律。同时,对不同固结时间的土样进行了扫描电镜观测,通过微观结构研究,结果表明随着固结时间的增加,试验的面孔隙度逐渐降低,定向度有逐渐增加的趋势。     

临近地下室外墙的挡土墙主动土压力研究

关于考虑土拱效应的临近地下室外墙影响下的挡土墙主动土压力的研究目前已经取得了很多成果,但对考虑地表附加应力影响时的研究还有较多的不足。研究发现,考虑地表附加应力时挡土墙后破裂土体的平均竖向应力σ_v的求解公式与地表到墙后土体破裂面的最短距离H₁和张拉裂缝的深度zc的正负以及两者之间的关系有关,以此为基础将该问题分为4种情况进行研究,推导出了各情况下相应的σ_v的求解公式,并得得到了其相应的主动土压力计算公式;同时,通过对主动土压力积分推导出了各情况下相应的主动土压力合力和倾覆力矩的计算公式,由此可以计算合力作用点的高度。算例表明,地表附加应力的存在会对主动土压力的分布以及合力作用点的位置有较大的影响,证明了本文研究的必要性。     

透明黏土可视度及物理力学特性研究

透明土是用于岩土工程模型试验可视化研究的一种重要材料,明确其可视度控制因素与物理力学特性具有重要的意义。采用#15白油与正十二烷作为孔隙液体,无定形硅粉作为固相材料,通过对比不同的孔隙液体配比和掺入硅粉的质量比,发现可视度达到最佳时的配比为15号白油∶正十二烷=10∶3(体积比),孔隙液体∶无定形硅粉=1.5∶1(质量比)。针对最佳可视度的透明黏土进行了变形与强度特性试验,试验结果表明透明黏土属于高压缩性土,并且与天津滨海软黏土的压缩变形特征相近,二者压缩系数和压缩模量相差在10%以内;固结快剪试验表明当透明黏土的当应力水平较低(不大于200 kPa)时,透明黏土的抗剪强度指标可以取c≈11 kPa,φ=14°～18°,当应力水平较高(大于200 kPa)时,可以取c=20.28～22.62 kPa,φ≈17°。     

粗粒土在平面应变条件下的强度特性研究

使用河海大学新型真三轴仪,对粗粒土分别进行σ₃ 保持不变的等σ₃平面应变试验和 b =0 （即常规三轴压缩）、 b =0.25 的等σ₃等b[b=(σ₂ -σ₃)/(σ₁ -σ₃)]试验,研究了粗粒土在平面应变条件下的应力路径、破坏时的中主应力系数、内摩擦角及破坏应力比的特点。试验结果表明,等 σ₃平面应变试验的应力路径介于 b =0 与 b =0.25 的等σ₃ 等b[b=(σ₂ -σ₃)/(σ₁ -σ₃)] 试验之间 ; 粗粒土在 平面应变条件下 破坏时的中主应力系数 b 介于 0.15 ～ 0.2 之间;粗粒土在平面应变条件下的内摩擦角比常 规三轴压缩条件下的大 5% ～ 7% ,而破坏应力比则比常规三轴压缩条件下的小 13% ～ 18% 。最后提出一个 由粗粒土常规三轴压缩试验测得的内摩擦角 φ _tc 求平面应变条件下的破坏应力比 M _fp 的计算公式 M _fp =2.3sin φ _tc ,可较好地模拟试验结果。     

应力路径对填土应力应变关系的影响及其应用

本文对若干砂性土和粘性土进行了多种应力路径条件下的三轴试验,以揭示应力路径对填土的应力-应变特性的影响。并针对土坝实际应力变化情况,着重探讨了等应力比（σ₁/σ₃比值为常数）应力路径条件下土的应力-应变关系的规律性。提出了较接近于等应力比试验实测成果的指数模型,并用之于研究土坝在施工期的应力及变位分布,得出应力路径对土坝变位分布计算成果有重大影响的结论。本文还将考虑应力路径的指数模型与邓肯-张不考虑应力路径的双曲线模型在土坝有限元计算中的应用作了对比。     

应力路径对天然沉积土压缩特性影响的试验研究

工程中如何考虑复杂应力路径对地基土压缩性状的影响是岩土工程中一个关键的问题。然而目前土体压缩性状的研究通常采用一维压缩和三向等压压缩试验,没有考虑应力路径的影响。通过对天然沉积土进行不同应力路径下的GDS三轴压缩试验,研究不同应力比对天然沉积土压缩性状的影响规律。结果表明：不同应力路径下天然沉积结构性土的平均结构屈服应力和结构屈服后的压缩性参数均先随应力比的增大而增大,达到最大值后又随着应力比的进一步增大而减小。通过对比分析不同应力路径下的GDS三轴压缩屈服性状与一维压缩屈服性状,得出天然沉积土的静止土压力系数在屈服过程中并非常数,而是呈现由小到大的变化,在屈服后趋于恒定。     

土的各向异性和卸荷体缩

当三轴排水试验中的轴向荷重增加继而减退时，某些上的体积是收缩的，而不是膨胀的。这一看来是反常的现象实是土的各向异性所引起的。土的各向异性既源于原生又源于次生。而后者只有在各向不均等应力作用下才能反映出来。如果土样承受过的大小主应力比σ＿１／σ＿３较大，则土的次生各向异性更明显，试验结果表明，当σ＿１／σ＿３值约大于２．６后就会发生卸荷体缩。     

工程实践中发现的几个土工问题

在简略介绍了在工程实践中发现的几个土工问题后,叙述了这些问题的发现和研究过程,采用的研究方法以及进行这类工作的体会。这几个问题是:土坝护坡的隆起;输水洞壁的黏结物;土坝灌浆和(三轴)试样在卸荷时的体缩。     

加筋土技术在岩土工程中的应用浅析

以加筋土技术在岩土工程中的应用为例,从加筋土的作用机理出发,对包括筋材、本构模型、加筋土的设计方法以及应用范围进行了归纳总结,并给出了加筋土技术未来的发展方向。     

击实砾质土抗拉强度试验研究

抗拉强度是黏性土的一个比较重要的力学性质,由于在工程中使用相对较少,对其研究并不多。实际上,诸如土体裂缝、坍塌、土石坝心墙水力劈裂等不少工程问题都与抗拉强度有着密切的关系。对3种砾质土进行击实试样的抗拉强度试验,研究抗拉强度随试样干密度、前期固结压力和含水率等的变化规律。试验结果表明,击实砾质土抗拉强度随着干密度的增加而增加,增加幅度显著;随着前期固结压力的增加,土的抗拉强度也增大,但在试验范围内(固结压力100～500kPa)增大并不明显。随着含水率的增加,抗拉强度稍有减小。在所试验的含水率、密度和前期固结压力范围内,试验得到的砾质土抗拉强度为20～80kPa。