邯郸粉质粘土固结不排水试验归一化性状分析

为了得到土的强度和变形之间的有机统一关系,反映区域性土的本构关系实验参数,本文根据归一化幂因子理论,从围压和平均固结压力两个方面论述了土的归一化理论,通过对邯郸粉质粘土的固结不排水三轴试验,得到了土的应力应变关系曲线,在此基础上用两种归一化方法分析了邯郸粉质粘土的性状,得到了归一化参数,为邯郸粉质粘土的本构关系研究提出了基本参数,可用于岩土工程理论与应用分析。     

桂林红粘土不同应力状态下的强度特性分析

通过对桂林原状红粘土试样进行固结不排水三轴剪切试验,分析桂林红粘土在不同应力状态下应力应变关系,其结果表明：桂林红粘土土样剪切破坏时以塑性破坏为主;在不同的围压下,其初始模量都较大;土样的剪切破坏面并非呈一个平面,而是一个曲面。     

桂林红粘土动剪切模量与阻尼比的试验研究

利用GDS动三轴仪,在应变控制条件下,对压实桂林典型红粘土进行固结不排水振动三轴试验。主要考虑了固结围压、固结应力比、压实密度和初始应变对红粘土动剪切模量和阻尼比的影响并分析其规律特性。结果显示:动剪切模量随振动应变的增大而减小,而随固结围压、固结应力比和压实密度的增大而增大;动剪切模量比随振动应变、固结围压和固结应力比的增大而减小,随压实密度的增大而增大;阻尼比是随振动应变、固结围压和固结应力比的增大而增大,在不同的振动应变幅值下表现不同大小。可用Hardin-Dmevich双曲线模型对动剪切应力和动剪切模量比进行很好的拟合。所得结果可为工程建设和场地地震反应分析提供一定的参考。     

软粘土路基三轴蠕变特性试验及模型研究

针对软粘土路基累积蠕变沉降变形的特点,开展可塑土、软塑土路基开展三轴固结不排水蠕变试验,确定软粘土路基抗剪强度,得出不同围压下软粘土破坏偏应力,为三轴固结不排水蠕变试验分级加载提供依据。鉴于软粘土非线性蠕变特性比较明显,以围压100 kPa下软粘土的蠕变试验为例,结合最小二乘法的拟合分析,建立了以幂函数为应力-应变关系,以双曲线函数为应变-时间关系的蠕变方程。该蠕变力学模型能够更好地反映和预测竹城公路软土蠕变特性。     

云南泥炭、泥炭质土的力学特性 实验及归一化性状研究

云南泥炭、泥炭质土作为一种特殊土类，其物理力学性质不同于一般粘土和有机质土，对这层土的力学特性的研究具有重要的理论意义和实用价值。文章通过三轴的不固结不排水、固结不排水剪切试验对昆明泥炭、泥炭质土进行了实验研究，得到在不同围压下的轴向应力、轴向应变和孔隙压力等参数之间的关系，以及土样的破坏形态。作为一种特殊土，其应力应变关系，孔压与应变关系是否存在归一化性状值得研究。     

基坑开挖卸荷土体的本构模型真三轴试验研究

通过真三轴试验模拟基坑开挖过程中侧向卸荷土体的应力路径,针对武汉地区具有代表性的粉质粘土,进行了一系列真三轴排水和不排水固结剪切试验.试验分析结果表明,真三轴卸荷不排水试验的应力-应变关系曲线不符合Duncan-Zhang模型,但该试验曲线在低围压下基本符合Lade-Duncan弹塑性模型,在高围压下偏差较大;而卸荷排水试验的应力-应变关系曲线与不排水条件下Lade-Duncan弹塑性模型曲线吻合较好.由于排水试验耗时较长,因此在卸荷排水条件下的实际工程可以用不排水试验来代替,以便缩短试验时间.本文研究成果为进一步在该方面的研究和工程应用提供参考.     

原状饱和黄土的应力-应变特性及其归一化研究

原状饱和黄土由于特殊的物理性质,其应力-应变关系具有一定的离散性。通过对原状饱和黄土的固结不排水剪试验得到其应力-应变关系,并对其进行归一化处理。归一化处理中分别选围压σ_3、σ_3~n、主应力极限值(σ_1-σ_3)_(ult)作为归一化因子,结果表明:原状饱和黄土以主应力极限值(σ_1-σ_3)_(ult)为归一化因子的归一化效果较好。对原状黄土的归一化研究可以应用于更多的实际工程的室内土工试验中,以寻求对原状土更好的分析方法。     

土体侧向卸荷对基坑支护位移的影响

取武汉地区具有代表性的粉质粘土,在真三轴仪上按基坑开挖过程中侧向土体的应力路径进行模拟试验,得到平面应变条件下固结不排水卸荷试验结果,由试验结果可知,侧向卸荷土体其应力-应变关系随固结压力的增加,由应变硬化型向应变软化型转化;侧向卸荷土体可以在很小应变下发生破坏;通过对邓肯—张模型的修正,阐述了开挖卸荷土体模型中卸荷模量的适用范围。     

广州南沙地区饱和淤泥土三轴剪切性状的试验研究

对广州南沙地区饱和淤泥土进行三轴试验,研究固结不排水试验的应力-应变力学响应,通过对围压的归一化处理,进一步讨论试验中的应力-应变和体变-轴向应变特征,得出围压对泊松比和体变影响不同的结论。     

考虑时间效应的K_0各向异性UH模型

将所建立的考虑时间效应的超固结土统一硬化模型(时间UH模型)推广为能够考虑K0各向异性的弹黏塑性模型。基于广义非线性强度准则的变换应力三维化方法,将新模型扩展到三维应力状态。使用新模型预测K0固结土的一维和三轴等应变率加载试验,预测结果表明新模型能够合理反映应变率对K0固结土前期固结压力和应力应变曲线的影响。根据模型的基本方程,推导三轴压缩条件下不排水抗剪强度的理论公式,并将该公式的计算结果与试验结果进行对比,发现该公式能够反映不排水抗剪强度随超固结度和应变率的增大而提高的性质。     

Effect of initial water content on undrained shear strength of K0 consolidated clay

This study investigates the effect of initial water content on the pore pressure response and undrained shear behavior of K₀ consolidated reconstituted clay. A series of K₀ consolidated undrained triaxial compression tests were conducted on reconstituted Lianyungang clay. Results were compared to those obtained by isotropic consolidated undrained triaxial tests. The testing results showed that the K₀ consolidated undrained strength envelope of reconstituted soil content is a straight line passing through the origin regardless of the initial water content. The initial water content would affect the undrained strength of K₀ consolidated clay as decreased normalized undrained shear strength was observed with clay at higher initial water content. The slope C of normalized pore pressure and stress ratio is affected by the consolidation method, where C is found to be a soil constant for K₀ consolidated clay and the value would be higher with clay under K₀ consolidation. The pore pressure increases with increasing initial water content at a certain axial strain under given consolidation pressure, and the difference in excess pore pressure increases with the increasing consolidation pressure. Pore pressure coefficient at failure (A_f) increases as the initial water content increases, where a trendline can be well fitted between the pore coefficient at failure and the ratio of initial water content to the liquid limit of clay. The undrained strength indexes, i.e., effective cohesion and effective internal friction angle have decreasing tendency with increasing initial water content; however, changes in the total strength indexes of soil in this study are insignificant with varying initial water content.     

各向异性条件下软土深基坑抗隆起稳定性分析

初始不等向固结状态可引起应力诱发各向异性，因而Ｋ０固结粘土的不排水剪强度通常表现为各向异性。在各向异性本构方程基础上，进一步得出正常固结粘土和稍超固结粘土的不排水剪强度，并将其应用到深基坑抗隆起稳定分析中，得到多支撑支护情况下的稳定安全系数。在对上海软土的模型参数综合分析之后，对典型上海软土中的深基坑抗隆起稳定安全系数及其取值标准进行了探讨，然后用工程实例加以验证。本文为深基坑抗隆起稳定安全度问题提供一种新的分析方法     

不排水升温条件下黏性土孔压响应

 核废料的埋置和能源桩的使用都会升高地基土的温度,改变土的力学性能(特别是强度、刚度),造成高温结构周围地基土的额外变形、甚至失稳。以往的相关研究主要揭示排水升温(慢速升温)对土体力学性能的影响,而很少考虑实际工程中经常遇到的不排水升温(快速升温)对地基土的影响。基于理论和试验,对黏性土在不排水升温过程中的孔压响应进行了研究。在理论研究方面,基于临界状态土力学框架,推导了黏土温度与孔压的关系。同时在GDS三轴仪中增设温控仪,对2种黏土(紫金港黏土、马来西亚高岭土)不排水升温的孔压响应进行实验研究。实验结果显示,不排水升温作用下,正常固结土和超固结黏土中均产生正的超孔压。超孔压随温度的升高而增大,但随土体超固结比的增大而减小。对于正常固结土,在20 ℃～55 ℃范围,每升高10 ℃,土体有效应力约减小10%。当超固结比大于10后,不排水升温引起的超孔压几乎可以忽略。通过公式计算得到的黏土温度与孔压的关系与实验结果对比较好,验证了公式的可行性。     

软黏土地基中基坑稳定分析中的强度指标

本文以一个失事的基坑为例,分析了它的各种强度指标的合理性。指出饱和软黏土室内试验的不排水和快剪强度往往偏低;进行基坑的稳定分析中,采用现场十字板剪切试验的不排水强度比较合理;如果在稳定分析中使用固结不排水(固结快剪)强度指标,则抗滑力(矩)中的自重应力应当用浮重度计算。     

长期往复荷载作用下近海饱和软黏土强度和刚度的弱化特性

长期往复荷载作用下,饱和软黏土强度和刚度的衰减是近海桩基础设计必须考虑的,利用带弯曲元的循环三轴仪对原状饱和软黏土进行了一系列等向固结和非等向固结条件下不排水单调和循环加载三轴试验,并在循环加载过程中通过弯曲元测试土体剪切波速。试验结果表明,在相同的固结条件下,随循环次数的增加和动应力比的提高土体的强度和刚度衰减显著;在相同动应力比作用下较小的有效固结应力和偏压固结减缓了土体刚度的弱化。已有的相对偏应力水平参数不能反映不同固结条件下近海饱和软黏土强度和刚度循环弱化特性,为此引入了动偏应力水平参数,考虑了有效固结应力、固结静偏应力、动偏应力的相互影响,利用动偏应力水平对饱和软黏土的强度和刚度循环弱化特性进行描述。     

循环荷载作用下偏压固结饱和粘土孔压模型

动荷载作用下等压固结饱和粘土的孔压模型已有很多,而偏压固结的动孔压模型却鲜见于文献.根据摩尔-库仑极限平衡原理,推导了非等向固结状态下振动孔隙水压力极限值公式,建立了循环荷载作用下偏压固结饱和粘土的孔压数学模型.通过试验验证,所提出的孔压模型是合理的.     

广州软土各向异性三轴试验研究

根据基坑开挖导致的土体应力特点及基坑开挖中土体的排水条件,对施工现场的原状广州软土,按与土体沉积面的不同倾角取土样进行常规三轴固结不排水剪切试验,对其各向异性性状进行了研究探讨,结果表明其各向异性导致的抗剪强度差异明显,对基坑工程设计计算及确保基坑安全稳定有一定的指导意义。     

Shear strength of geomesh reinforced clay

Consolidated undrained and consolidated drained triaxial tests were conducted on overconsolidated geomesh reinforced clay. The geomesh stiffness, number of reinforcing layers, and the confining pressure were varied. It appeared that the geomesh reinforcement enhances the strength in both the undrained and drained conditions. However, the clay-geomesh interaction is different from that known for sand. The enhanced confining stress concept is not applicable and the reinforcement stiffness does not significantly affect the strength. The A pore pressure parameter at failure is higher for reinforced than for unreinforced samples and it increases with an increasing number of reinforcing layers. The reinforcement effect in the undrained condition is due to an increase in the cohesion component of shear strength, whereas in the drained condition the effect is due to an increase in the angle of internal friction.