基于CPTU的土体不排水抗剪强度研究

文中采用孔压静力触探（CPTU）探头对某地区黏土进行了不排水抗剪贯入模型试验,并采用CEL大变形数值模拟方法模拟CPTU探头在土体的贯入过程中造成不同深度土层的变形过程。分析模型试验结果和数值模拟结果发现,在贯入试验中,当土体距离CPTU探头较远时,土体的水平位移较小,影响范围约为3B,CPTU探头贯入深度相同的情况下,在CPTU探头下1B的深度,土体会产生最大的形变;在CPTU探头贯入过程中,数值模型在CPTU探头贯入的初期和后期出现了两种不同的破坏模式。采用文中建立的方法对文中模型试验进行计算发现,文中模型试验为第一种破坏模式。     

静力触探在土层压缩模量及软土不排水抗剪强度计算中的应用

静力触探在工程勘察中的应用已较普遍,发展至今该检测手段在推进装置、量测记录系统等方面均日趋完善,在对其成果的分析与处理方面也积累了不少经验,本文试图对静力触探在计算地基沉降及确定软土不排水抗剪强度方面的应用作一些探讨。     

基于CPTu数据的黏性土不排水抗剪强度#br# 神经网络预测

利用人工神经网络模型,建立基于孔压静力触探（CPTu）现场测试数据的黏性土不排水抗剪强度的预测方法。为建立和验证人工神经网络模型,在3个场地开展CPTu和十字板剪切现场测试,共取得33个测孔的CPTu试验数据和相对应的不排水抗剪强度实测值。通过对比分析不同输入向量、不同网络隐层数、不同神经元数及不同改进算法对人工神经网络模型性能的影响,确定人工神经网络模型的具体形式。通过对训练组数据开展机器学习,所建立的人工神经网络模型能够有效地基于CPTu获得的端阻力和孔隙水压力现场测试数据对黏土不排水抗剪强度进行预测,预测结果与十字板剪切试验实测结果非常接近。与传统用于估算不排水强度的经验关系相比,采用人工神经网络模型预测结果与实测结果相关性显著提高、误差明显降低。     

基于机器学习的土壤不排水抗剪强度模型研究

土壤抗剪强度在岩土工程中扮演着重要的角色,通常需要结合原位试验和实验室试验来进行测定。为了减少大型工程项目对繁琐且昂贵的实验室试验的依赖,探究了5种机器学习模型(人工神经网络、支持向量机、高斯过程回归、随机森林、XGBoost),利用静力触探试验数据来预测土壤不排水抗剪强度,以评估机器学习技术对减少实验室试验需求的潜力。结果表明,在5种模型中,XGBoost(R²=0.76,MAE=10.79,RMSE=15.45)与ANN(R²=0.76,MAE=10.87,RMSE=15.49)表现最出色,具有预测土壤不排水抗剪强度的潜力。然而,模型在组10折交叉验证中表现不佳,这表明尽管模型在训练时能够很好地处理特定场地数据,但在没有特定场地数据的情况下,泛化能力受到限制,凸显了准确描述土壤异质性的挑战。     

基于CPT确定埕岛油田黏性土不排水抗剪强度方法的探讨

埕岛油田海底地层分布有大量的黏性土,其不排水抗剪强度是海洋工程地基基础设计重要的力学参数。通过对比三种黏性土不排水抗剪强度的确定方法,分析总结各试验方法的优缺点。结合工程实例,对三轴试验所得不排水抗剪强度与静力触探锥尖阻力进行了线性回归分析,获得锥尖阻力计算不排水抗剪强度的相关关系。随后通过误差分析验证,认为该方法对埕岛油田海底黏性土的不排水抗剪强度取值可行、准确。最后,进一步细化分析得到埋深分别0～5m、5～10m、10～20m黏性土不排水抗剪强度关键参数选取方法。     

基于CPTU数据融合技术的黏性土应力历史与强度特性评价研究

超固结比(OCR)和不排水抗剪强度(S_u)是土的基本力学参数,对土体沉降变形分析和稳定性计算具有重要影响。采用数据融合技术,结合孔压静力触探(CPTU)测试数据,提出了江苏典型黏性土超固结比和不排水抗剪强度的预测模型。利用特征级数据融合技术(回归树、模型树)与决策级数据融合技术(自举聚合、堆叠泛化)对预测模型的可行性进行分析。将土的超固结比和不排水抗剪强度的预测值、室内试验所得到的参考值以及CPTU传统方法所得到的估计值进行对比分析。结果表明,模型树预测结果比回归树要好,决策级融合算法可以提高回归树的预测结果,但对模型树的预测结果影响较小;叠加回归树和模型树的预测结果会使其预测的不排水抗剪强度比回归树预测的结果要好,但比模型树预测的结果要差;对于几种数据融合模型,OCR预测值大致相当,回归树模型在预测OCR方面稍优于其他数据融合模型,数据融合技术能更好地预测土的超固结比和不排水抗剪强度。     

双桥静力触探确定第四系滨海相黏性土不排水抗剪强度

第四系滨海相黏性土的力学参数具有空间随机分布和变异性等规律,静力触探试验作为应用最为广泛的原位测试方法之一,在确定第四系滨海相黏性土不排水抗剪强度方面具有明显优势。依托盐城市滨海县滨海港工业园区岩土工程勘察,采用回归分析方法,建立静力触探试验与室内试验中不同试验方法获取的不排水抗剪强度之间的相关关系,研究表明,随着净锥尖阻力的增加,黏性土的不排水抗剪强度呈线性增加,采用不同的理论圆锥系数能够较好地拟合室内试验不同方法获取的抗剪强度参数,且理论圆锥系数范围在13.25～22.93之间。     

水域CPTU与DMT在土体强度特性评价中的应用

基于多元原位测试数据融合的研究方法在岩土工程勘察中已成为趋势，在提高预测参数精度和评价土体强度特性中具有明显优势。为解决水域工程勘察中取样困难、岩土参数空间变异性大、土体力学特性存在区域性和结构性的难题，以江苏省海太过江通道工程为研究对象，基于水域孔压静力触探试验CPTU、水域扁铲侧胀试验DMT和室内土工试验，研究了场区软黏土的不排水剪切强度、砂性土的内摩擦角以及不同土性指标土层的侧限模量。结果表明：CPTU和DMT均可提供丰富的土体物理力学参数，对土体的强度特征参数响应灵敏，联合2种试验的参数表征土体强度特性具有可行性；基于CPTU锥尖阻力、净锥尖阻力得到砂性土有效内摩擦角偏大，而基于DMT侧胀水平应力指数KD得到的有效内摩擦角略小；DMT侧限模量与CPTU锥尖阻力之间具有良好的相关关系，通过拟合关系式可将刚度与强度联系起来，该关系式还考虑了土性指标的影响，可作为一种新方法来预测土体侧限模量。     

利用标准贯人试验确定粘性土的不排水抗剪强度

粘性土的不排水抗剪强度是粘性土的重要力学指标,但目前确定该指标的方法存在着取样扰动或测试深度有限的缺点.通过对马来西亚槟州第二跨海大桥的试验结果研究,综合考虑了SPT的修正方式,不排水抗剪强度的确定方法,粘性土的塑性指数等因素的影响,建立了该地区土层的Cu和SPT之间的经验关系,可为该地区或其它地区的类似工程提供参考.     

K0固结软土不排水抗剪强度

从临界状态土力学出发,考虑K0固结引起的诱发各向异性,推导了K0固结条件下三轴压缩和三轴拉伸不排水强度的理论计算公式。搜集对比现有的试验结果,发现本文提出的理论公式与国内外试验及失稳软基堤坝反分析结果更为符合,在大量土性分析基础上提出平均不排水强度的简化计算公式,以兹工程推广与应用。     

基于强度折减法的软土基坑抗隆起稳定性分析

基坑抗隆起稳定性验算是软土基坑支护设计中的一项重要内容。本文结合基坑工程实例,采用有限元强度折减法对基坑坑底的抗隆起稳定性进行分析。主要分析总结了基坑开挖深度、支护结构入土深度、支护结构刚度、基坑深宽比以及坑底软土层厚度对基坑抗隆起稳定性的影响规律。研究表明:基坑开挖深度、基坑宽度、支护结构入土深度和坑底软土层厚度等参数的变化均对基坑抗隆起稳定性有一定程度的影响,而支护结构刚度参数对抗隆起稳定性影响不明显。通过与规范法计算结果的对比分析,证明了有限元强度折减法在基坑抗隆起稳定性分析中的适用性。     

不同试验条件下吹填软土不排水抗剪强度对比分析

饱和软粘土不排水强度在实际工程中应用很多,不同试验方法测得的不排水强度不同。本文基于无侧限抗压强度试验和微型十字板剪切试验,对天津滨海吹填软土从取样深度变化、初始各向异性、不同加荷速率三方面进行了对比试验。试验结果表明:两种不同试验强度随取样深度的增加而增大且呈不同程度线性关联性,吹填软土受荷后应变模式、剪破面的方向、破坏标准的不同是导致试验强度差异的主要原因;初始各向异性对两种不同试验条件下的强度值有不同的规律影响,无侧限抗压强度试验强度在竖直制样方向最大,水平方向次之,斜方向最小,微型十字板剪切试验强度在水平制样方向最大,斜方向次之,竖直方向最小;加荷速率对两种不同试验条件下的强度值有相同的规律影响,两种试验强度都随着加荷速率的增大而增加。利用统计回归原理,拟合得到了原状吹填软土在两种室内试验条件下强度之间的关联表达式,便于实际工程参考。     

中等压缩性粉质黏土不排水剪切强度试验研究

为获得原状中等压缩性粉质黏土的剪切刚度和抗剪强度,开展了直剪固结快剪和固结不排水三轴剪切(CU)对比试验,分析了偏应力随整体、局部轴向应变的发展,研究了整体、局部变形测量获得抗剪强度的差异,探讨了刚度衰减特征,提出了固结快剪和CU试验抗剪强度之间的关系。结果表明:变形测量方式对粘聚力c′影响显著,与整体相比,局部粘聚力c′提高2.9~11.1 kPa,局部内摩擦角φ′低0.4°~1.7°。剪切刚度E_sec随轴向应变ε₁增加呈反“S”形衰减。应变ε₁＜0.005%时,局部测量刚度E_sec高于整体,其衰减幅度显著,但随轴向应变增加,二者刚度差值缩小。直剪试验与CU试验抗剪强度差值随着竖向应力的增加而增大,CU试验抗剪强度明显高于直剪,建立了抗剪强度参数的修正关系。     

分级加荷条件下正常固结软土的不排水强度确定

本文提出了分级加荷条件下正常固结软土不排水强度确定的试验法和理论法，指出了它们各自存在的问题和解决办法。     

扁铲侧胀试验求解土的不排水抗剪强度

不排水抗剪强度是反映软土特性的一个重要指标 ,扁铲侧胀试验 (DMT)的过程能够充分模拟软土的不排水条件 ,是获取土的不排水抗剪强度参数的一种有效方法。本文在分析国内外研究现状的基础上 ,通过与实际工程中相邻孔十字板剪切试验所得Su 值进行对比、修正 ,提出了适用于上海地区的扁铲侧胀试验计算不排水抗剪强度的实用公式 ,并在实际工程中得到验证。     

孔压静探在高速公路试验段勘察中的应用

本文探讨了根据孔压静探试验在高速公路地基勘察中应用的相关理论和方法。并以淮盐高速公路试验段为例 ,对土层进行划分 ,并对地基土的不排水抗剪强度、固结系数等参数进行了估算。通过与其他试验结果的对比分析 ,可以得出结论 :孔压静探试验适合于估算地基土的土性参数。     

扁铲侧胀试验求解天津软土不排水抗剪强度

以天津滨海新区软土为研究对象,为了更准确地获得土体不排水抗剪强度Cu,进行了大量的扁铲侧胀试验。并用国内外已有的经验公式,计算了土体的不排水抗剪强度。通过与相邻位置十字板剪切试验结果对比,对已有经验公式在天津滨海新区软土的适用性进行了验证。结果表明,扁铲侧胀试验具有一定的地域性,使用经验公式时需要结合地区土性进行验证或修正。对于天津滨海新区ID≤0.35的软土,采用Lacass和Lunne（1988）提出的计算Cu的公式,当系数取0.17时进行计算适用性较好。     

饱和黏性土不排水分析中总应力强度指标的选用

针对饱和黏性土在不排水条件下的总应力分析,首先进一步深入阐释泰沙基有效应力原理,指出应注意区分静水压和超静水压,区分含有总水压的平衡总应力和仅含有超静水压的本构总应力.采用总应力法进行饱和土不排水分析时,这"总应力"只能是本构总应力.进而指出固结不排水强度指标一般不宜直接用于不排水强度计算,直接计算所带来误差的情况与实...     

不同剪切速率下软土的直剪固结快剪抗剪强度

直剪试验因受仪器结构的限制 ,只能以剪切速率的快慢来控制试样的排水条件。通过宁波大榭 34组软土原状土样的室内试验分析 ,剪切速率 0 8mm min和 2 4mm min所得的直剪固结快剪强度 ,前者比后者内摩擦角平均大近一倍。对照三轴固结不排水试验成果的分析 ,认为 2 4mm min速率对本软土较适宜。