二谈土力学中的孔压系数

针对本人“土力学中的孔压系数”一文。周景星，王洪瑾先生发表了“也谈土力学中的孔压系数”一文（以下简称周文），现对有关问题讨论如下：1 关于毕肖甫和斯开普顿周文：“陈先生经过两年思考，终于得出‘这部分毛病深沉却无良方’的结论，很有推翻毕肖甫（A．W．Bishop）、斯开普顿孔压公式的意思”。     

土力学中的孔压系数

清华大学编的土力学[3]在讲了有效应力原理之后,又结合有效应力原理讲解了三个问题。文献[1]指出:“第三个问题将另文讨论,本文只讨论前二个问题。李广信老师在文献[2]中说:‘孔隙水压力的分类和界定是困惑笔者多年的问题,陈津民先生宣称他要对孔隙水压力另文讨论’,可翘首企盼     

孔压滞后现象及其对固结系数的影响

从常规固结试验入手,对固结系数进行了相关的研究。利用底部可测孔压的固结仪做了常规固结试验,发现试样底部孔压出现滞后现象。孔压峰值出现的前后,沉降曲线出现第 1 次转折,孔压完全消散后,沉降曲线出现第 2 次转折。因为孔压与位移有着紧密的联系,所以孔压的滞后会影响固结曲线,进而影响固结系数的确定。因此,进行了进一步的分析,指出常规试验中侧壁摩阻力和试样的饱和度会对试样内孔压的分布产生滞后的影响。通过对底部孔压滞后现象的分析,在确定固结系数时考虑了孔压滞后效应的影响。最后对室内测定固结系数的方法进行了讨论。     

基于孔压静力触探测试土的固结系数机理探究

本文依据南方滨海软土地区对孔压静力触探超孔压消教试验的具体实施,对孔压静力触探求土层固结系数的可行性作了分析,验证了这一方法可对试土的固结系数进行有效地估算.     

各向异性孔压公式及各向异性地基中的孔压发展

本文首先在修正剑桥模型的基础上采用关口-太田应力比概念,构造了一个各向异性旋转屈服面,同时僵立了一个各向异性弹塑性本构模型.然后根据提出的各向异性弹塑性本构方程导出一个各向异性孔压表达式,该孔压公式可以考虑中主应力大小、主应力轴旋转对孔压的影响.最后采用新的孔压表达式对加载条件下的平面应变各向异性地基中的孔压发展进行了计算并得到了一些有意义的结论.     

各向异性孔压公式及各向异性地基中的孔压发展

本文首先在修正剑桥模型的基础上采用关口-太田应力比概念,构造了一个各向异性旋转屈服面,同时僵立了一个各向异性弹塑性本构模型.然后根据提出的各向异性弹塑性本构方程导出一个各向异性孔压表达式,该孔压公式可以考虑中主应力大小、主应力轴旋转对孔压的影响.最后采用新的孔压表达式对加载条件下的平面应变各向异性地基中的孔压发展进行了计算并得到了一些有意义的结论.     

非均等固结下饱和砂土孔压增量简化计算公式

通过动三轴液化试验,提出了一个新的适用于非均等固结下饱和砂土孔压的增量型简化计算公式。首先,试验和分析表明,描述非均等固结对饱和砂土液化影响较为合适的方式是以kc-1的幂函数模式,建立非均等固结下孔压变化的相对增量?U/U 0与固结比的增量kc-1之间的关系,即?U/U 0=1,bC1,a（kc?1）C。系数C1,b是一个远小于1的数,表明孔压增量在kc接近1时降低速度较快,在kc继续增大时降低速度变慢并趋于平缓,而若采用kc幂函数,在10.50之间,意味着kc=2时的孔压增量较kc=1时降低20%⁵0%。最后,试验与计算的对比表明,新公式不仅能描述等幅正弦荷载作用时不同固结比下饱和砂土的孔压增长,而且也能较好地描述随机地震荷载作用时非均等固结下饱和砂土的孔压增长过程。     

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。     

(五):关于孔隙水压力系数

关于饱和土体的孔隙水压力系数的讨论,首先由陈津民先生质疑文献[1]中关于孔隙水压力系数的表述,随后该书的两位编者周景星、王洪瑾给予答复(以下简称"陈文"和"周文").对此补充一些意见如下.     

对"裂隙岩体渗流-应力-温度耦合作用研究"一文的讨论

贵刊2002年第1期发表的黄涛先生撰写的“裂隙岩体渗流-应力-温度耦合作用研究”一文(以下简称文[1])中的公式(3)存在问题，特提出讨论与商榷。 文[1]中的公式(3)为 yuMKyxuMKxyx** tuSqzuMKzz= *** 下面公式号为本文的编号。对于岩体渗流，其一般方程式为 yHKyxHKxtHSqzHKz= S (1) 式中：K为渗透系数(或张量)(1LT-)，q为汇源项(1T-)，SS为弹性释水率(1L-)。 文[1]公式(3)给本文式(1)两边同乘以含水层厚度，使得S*MSS=，这在公式推导和物理意义上都是说不通的。对于二维问题，应该对式(1)求(z方向)积分： zyHKyxHKxzd 0 =zzztHSzq 0 S 0 dd (2) 由于含水层厚度为常数(承压)，则 qMyHKMyxHKMx tHMS=S (3) 令TKM=(导水系数)，量纲为12TL-；MSSS=(释水系数)，无量纲，SS量纲为1L-。则 tHSqyHTyxHTx= 1 (4) 式中：q1量纲为1LT-。 对于潜水来说，若潜水面为缓变流，符合裘布依假定，则...     

也谈"造城运动"(三)--就广义的文化遗产保护事业与冯骥才先生商榷

楔子[1]--回顾与展望 本干[2]2004年第1期刊登了冯骥才先生的文章<中国城市的再造--关于当前的"新造城运动">.对当前城市建设的"无个性"、"模仿"、"粗鄙"等提出了尖锐批评,并呼吁大家静下心来"纠正当前这种急切和粗糙的行动……"之后本刊当年第3期、第4期连载了拙作<也谈"造城运动"-就广义的文化遗产保护事业与冯骥才先生商榷>(一)、(二)(以下简称<也谈>).     

轴心受压钢构件稳定系数的讨论

1轴心受压钢构件d类截面稳定系数的解析表达式在高层建筑钢结构中,受力很大的受压构件往往由厚度t≥40mm的厚钢板组成。此类厚钢板的残余应力不但沿板宽变化,在板厚方向也有显著变化。在板件表面常以残余压应力为主,对构件稳定的影响较大。为了对此类厚板组成的受压构件进行准确设计,国家规程[1]、规范[2]在原有a,b,c三类截面的基础上,增加制定了稳定承载力更低的轴心受压钢构件d类截面的稳定系数曲线。在文[1],[2]中,d类截面的稳定系数φ曲线均采用与a,b,c三类截面相同的公式描述,但系数α1,α2,α3取值不同,即正则化长细比λn=λπfyE(1)…     

由孔压圆锥消散试验测定固结系数的方法

为了检验孔压圆锥贯入试验测定固结系数的适用性,选择了五个现场进行试验与分析。文中介绍了整理资料的方法,并给出五个场地的试验结果。试验表明,现场测定的固结系数较室内试验的结果高1-2个数量级。文章讨论了造成这种差别的原因及其合理性。     

关于"软黏土地基黏弹塑性比奥固结的数值分析"的讨论

笔者学习了<岩土工程学报>2001年23卷第4期的"软黏土地基黏弹塑性比奥固结的数值分析"(作者:陈晓平,白世伟,以下简称"原文")一文后,很有收获.土体变形的数值模拟中,固结沉降与黏弹塑性流变的耦合作用应受到进一步的重视和研究 [1～4],但文中有关的计算分析公式需进一步研究,现提出与作者商榷.     

不规则荷载下饱和砂土孔压模型研究

提出一个适合分析不规则荷载作用效果的孔压模型,该模型以等幅荷载液化试验及孔压模型为基础,基于残余孔压累积原理,利用微分法和叠加法分别构造并进行优选。利用等幅荷载液化试验、人工调制不规则荷载液化试验以及地震波输入动三轴液化试验对所提模型进行检验,结果显示:(1)模型可以较好模拟等幅荷载液化试验;(2)模型可以较好描述人工调制不规则荷载液化试验结果;(3)模型可以模拟不规则地震荷载作用下的孔压增长规律,且对不同地震波型导致的孔压增长规律也有较好复现;(4)模型参数少,能实现孔压实时分析,运用方便。     

基于孔压静力触探的连云港海相黏土的固结和渗透特性研究

针对连云港海相黏土,分别进行室内试验和孔压静力触探原位测试,并通过现场监测资料进行反分析,比较固结参数的差异性。不同方法得到的结果比较表明:孔压静力触探消散试验确定的水平固结系数为(3.0～6.5)×10-3 cm2/s,通常比竖向固结系数高2～4倍;变水头渗透试验得到的水平渗透系数和孔压静力触探测试现场得到的水平渗透系数值一致性很好;反分析得到的水平固结系数值略低于孔压静力触探测试得到的的水平固结系数值。对连云港海相黏土,地基处理设计采用孔压静力触探方法确定的固结参数能很好地符合工程实际。     

对“二维高速滑坡力学模型”的讨论

贵刊2006年3期刊登了肖盛燮等先生等题为"二维高速滑坡力学模型"的文章[1](以下称为原文).原文从式(4)～(23)为重复熊传祥等[2]的研究中式(1)～(20)的内容,且在式(4),(5),(22)中有几处符号错误,笔者后文中按顺序予以指正.以下仅对原文的式(4)～(23)提出商榷,公式序号按照原文.     

(三):关于沉降计算中的孔隙比e

关于在土的一维压缩试验中的竖向应变或者体应变计算式中的1+e的取值问题,陈津民先生先后发表了4篇文章[1～4].相应的讨论文章也有3篇[5～7],可见争论之激烈. 在文献[1]中,陈津民先生先指出了陈希哲编写的教材[8]中的下式是错误的:     

应用压汞法对混凝土孔结构特征的研究

混凝土的宏观性能与其细观和微观结构有着很密切的联系,而孔结构是水泥混凝土微观结构的重要构成部分.以不同类型的混凝土为研究对象,利用压汞仪测定混凝土的孔结构参数,对比分析了普通混凝土、添加掺合料以及纤维等不同种类混凝土的孔结构特性.     

非饱和土有效应力的大气张力公式与新概念土力学

海南学者蒙理明,在《建材世界》期刊共发表10篇论文,初步建立"非饱和土有效应力的大气张力公式与新概念土力学"的构架。其要点有:应该用有效应力的概念代替经典有效应力原理,即有效应力是土体中提供抗剪强度的点的集合所对应的应力;非饱和土有五相;自由水和孔隙气具有等效压缩刚度(等效压缩模量和等效压缩系数);有效应力的实质是自由水和孔隙气没有抗剪能力;大气张力抗拉强度,揭示了非饱和土的"吸力"之谜;大气张力库仑抗剪强度,展示了经典凝聚力的全貌;应该用绝对压强论述土力学。其公式有:非饱和土有效应力的大气张力公式;大气张力系列的饱和度系数和自由水通道率、有效自重应力、地基承载力、郎肯土压力、库伦土压力、土坡稳定、地基压缩变形和渗流固结等。