薄膜压力传感器在土工试验中的适用性初探

薄膜压力传感器因其厚度小、柔软、测压单元面积小等特点,可准确测量土体应力及土颗粒间作用力,因而在土工试验中有着广阔的应用前景。初步探究了薄膜压力传感器在静力和动力土工试验中的适用性。首先,提供了结合3D打印技术,将薄膜压力传感器安装于土体内部设定位置上测量相应土体应力及颗粒间作用力的方法。其次,提出了测量静力时直接建立初始DO值与施加压强值间函数关系的标定方法,并建议选用拟合优度判定系数(R~2)判定测压单元表现的优劣。最后,结合模型桩试验,验证了在动力试验中通过薄膜压力传感器、利用初始DO值可大体了解土体应力在动力荷载下的变化趋势。     

土压力盒的标定

鉴于实际工程的需要,这里对土压力盒进行标定,提出了土压力盒标定的几种方法,对黄土介质中的土压力盒一一进行标定,并与厂家标定的结果进行对比。同时对比了黄土介质和砂介质的标定的结果:黄土标定曲线的K值和厂家给定的K值差别较大,而黄土介质和砂介质中对土压力盒的标定结果的K值基本上一致,最后分析了产生以上差异的原因。     

砂土基于室内模型试验土压力分布形式的研究

通过室内对悬臂、单支撑支护,采用砂土进行土压力量测试验,并与朗肯土压力理论进行对比,得出新的土压力分布形式。     

砂土介质中微生物诱导封堵试验研究

土木水利工程中的安全隐患与工程对环境造成的不良影响中,相当一部分与渗漏问题有关。微生物封堵技术的最新研究表明,为岩土中微生物提供合适的营养物质,可以在相对较短时间内产生有效的微生物成因封堵。对带有渗漏孔的2个砂柱进行微生物诱导封堵试验,2个砂柱中分别添加马铃薯液和葡萄糖溶液,并与通水的砂柱作对比。添加马铃薯液的砂柱,在营养液充足的情况下3周内透水能力降低到原来的1/50,而且封堵发生在渗漏处。添加葡萄糖溶液的砂柱,透水能力未明显改变。添加葡萄糖溶液的砂柱改添马铃薯液后,渗漏处同样被封堵。采用加大水头的方法测试了封堵稳定程度,在渗流系统的水力坡降由0.267加大到1.067的过程中,封堵最终失效。试验表明,砂土中微生物诱导封堵技术能够将渗漏源探查和封堵合二为一,且在入水口水头变大的情况下仍能保持稳定。     

微型土压力盒的标定及修正

微型土压力盒的载荷系数K值与工作介质有很大关系,为研究其在不同介质中的工作特性,室内试验研究了散体材料、粉体材料和相似材料在砝码加载情况下的载荷系数.分析了厂家给定值和标定值的差异及产生原因,指出砂标K值偏差比厂家给定值小50%左右,试验时需要对给定值进行修正;粉体和相似材料的标定值与给定值相差不大,可以直接采用厂家所给数据.     

砂土中桩侧土压力系数的试验研究

为了研究土压力系数在桩顶施加外荷载时的变化趋势,做了模型桩的室内实验。实验中测得了模型桩的侧向压力在静载过程中的变化情况,利用桩侧压力与桩周土的自重应力的比值,计算出桩周土体的土压力系数,并绘制出土压力系数K_0与桩顶荷载P的曲线关系。     

上部加载对钙质砂土压力的影响试验研究

随着海洋石油天然气资源、渔业资源的开发和国防建设的需要,在珊瑚礁区开展的工程规模愈来愈大,类型也愈来愈多。岛礁建设中,钙质土挡土墙经常受到外部荷载的影响,通过室内模型试验,模拟了钙质土挡土墙在不同工况时,挡土墙上土压力随上部荷载的变化规律。结果表明:上部加载时,挡土墙各深度处土压力随着上部荷载的增大而增大,并且随着深度的增加,土压力增长速率变缓;加荷距离较近时,上部加载对挡土墙上部土压力较下部的影响较大,加荷距离较远时,上部加载对挡土墙下部土压力较上部影响大;上部荷载接触形式包括荷载接触面积和荷载接触形状,相同加载大小下,方板的土压力稍大于圆板的土压力,大方板加载时的土压力比方板加载时大很多,荷载接触面积相对荷载接触形状对钙质土挡土墙土压力的影响较大。     

砂土介质中土压力盒的力学响应特性

砂土介质是典型的颗粒物质,介质的有效应力和变形都与骨架上的颗粒特性直接相关,而颗粒性状的改变进而影响着测试过程中土压力盒的力学响应.但宏观力学理论和连续介质方法无法准确解释介质颗粒间的力学行为,为了对实际工程进行更准确的测试,基于细观分析方法研究了荷载作用下的砂土颗粒接触形成的力链网络,模拟了力传递过程,并分析了加卸载...     

刚性挡土墙主动土压力的试验研究

本文扼要地评述了这一课题国内外的研究情况,指出了关键问题在于至今还未弄清土压力的分布规律、小大及其影响因素。为此,对砂土填料在挡土墙平移情况下进行了土压力试验,以及对粘性土填料在挡土墙平移、绕墙底转动和绕墙顶转动情况下进行了土压力试验。通过试验,对土压力的非线性分布规律及其影响因素有了新的重要的认识,这将有助于发展新的挡土墙土压力理论。     

砂卵石土静力特性研究

通过砂卵石土的直剪压缩试验,对试验过程及试验结果进行了深入分析,探讨了非饱和、饱和砂卵石土的强度与变形影响因素,并建立了砂卵石土的抗剪强度与压应力之间的计算公式。     

围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响

通过砂卵石土室内动三轴试验,对砂卵石土的动力特性进行了较为深入的研究,得到了在不同围压、不同固结下砂卵石土的动强度和动模量的变化规律。试验结果表明,围压对动强度和动模量都有明显的影响,不同的固结应力比条件下,动强度及动模量变化也较大。     

基于颗粒流椭球体理论的隧道极限松动区与松动土压力

砂土地层中隧道所受土压力与土拱效应及松动区的发展密切相关,而砂土地层拱效应大小又与砂土颗粒流动规律相关。基于颗粒流椭球体理论,提出了砂土中隧道松动区的计算方法,并对Terzaghi松动土压力计算公式进行了改进。研究表明：与Terzaghi土柱理论假定的直立滑动面不同,基于颗粒流的砂土隧道松动区为细长的椭圆或该椭圆的一部分,且其形状及大小随偏心率、松动系数而变化,即随砂土颗粒形状、级配、密实度等地层特性而变化;松动区竖直滑移面上的侧压系数是小于Terzaghi的建议值。最后,通过与相关文献的离心模型试验结果进行了对比分析,验证了该方法的合理性,该成果可用于砂性地层中深埋地下管道和隧道的垂直土压力的计算。     

土压平衡盾构穿越富水砂层施工技术探讨

结合土压平衡盾构机穿越长345m富水砂层段工程实例,基于朗金土压力理论对配置了双螺旋出土输送器的盾构机在渗透系数较高的富水砂层中实现土压平衡模式掘进的性能进行了分析计算。结果表明:在正常状态下设备对富水砂层的适应性良好,然而一旦发生地下水大量渗入,仍有水土突涌的可能,需要采取相应的工程措施,来降低水土突涌的风险。通过室内试验进行了淤泥质砂层的碴土改良技术研究,结果表明气泡剂效果最优,高分子聚合物在喷涌事故发生时应急使用效果较好,现场监测结果表明碴土改良效果良好。最后探讨了气刨剂的掺入量与掘进机工作参数的关系。     

四川地区砂卵石土动强度试验分析

基于GBS LABV2动态三轴仪的砂卵石土的固结不排水振动三轴试验,对试验过程及试验成果进行了分析。初步探讨了围压及饱和度对砂卵石土试样动强度及液化特性的影响,以及孔压变化的规律,对其中的问题提出了几点浅显的认识。     

砂质黏性紫色土渗透特性试验研究

土的渗透特性反映土体透水能力,是土壤水蚀模型的重要参数和评估水土流失效应的重要指标。利用多功能三轴仪对重庆地区典型砂质黏性紫色土进行模拟自然界下不同降雨强度和不同覆土深度处的渗透试验,分别研究了渗透压、围压及覆土压力等因素对土体渗透特性的影响规律。结果表明:试验范围内的不同渗透压下砂质黏性紫色土的渗透系数处于相同数量级;围压对土体的渗透系数有显著的影响,但随着围压逐渐增大,土体渗水能力的降低梯度逐渐减小;覆土压力增加,土体的渗透系数减少,相同状态下围压越小,覆土压力对土体渗透系数的影响效果越明显;随着覆土深度的增加,砂质黏性紫色土的渗透系数迅速降低。研究可为地基处理、滑坡机理分析及水土流失防治设计等提供参考。     

富水砂性地层盾构渣土改良试验与喷涌防治技术

为解决土压平衡盾构穿越富水砂性地层螺旋输送机喷涌、排渣不畅等难题,基于渣土改良剂的地层适应性规律研发新型化学改良剂并开展相关室内试验.试验结果表明:非离子聚合型泡沫剂可兼备发泡倍数与稳定性能,适当提高泡沫剂浓度Cf能够增大发泡倍率FER和半衰期HT.当cf＞5％时,由于达到临界胶束浓度,FER和HT趋于最大值.透射电镜...     

非饱和膨胀土地区挡墙土压力探讨

根据土力学原理,探讨了气候影响下非饱和膨胀土对挡墙的土压力计算方法和过程,根据土体的基质吸力,利用土体弹性平衡,求取土体裂缝开裂深度,将开裂深度范围内土体作为超载作用在下卧土层上,利用极限平衡条件,求取挡墙土压力的数值,同一挡墙不同时间的土压力是不同的。