基桩缺陷量化低应变动测研究

针对瞬态激振条件下均质土中桩存在缺陷的定解问题 ,研制了分析程序。通过大量正演计算 ,拟合出桩周土为黏土、砂土、粉土条件下缺陷程度与时域速度响应波形中入射波与反射波波幅比之间的关系式。模型桩试验分析结果表明 ,本文给出的缺陷量化分析方法可取得显著效果。     

纺锤形桩靴基础贯入过程Eulerian-Lagrangian耦合有限元法的模拟

采用欧拉-拉格朗日耦合(Coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)有限元方法对于纺锤形桩靴基础的贯入过程进行数值模拟,揭示均质黏土、均质砂土及上砂下黏层状地基中桩靴基础的贯入机理。通过与已有离心模型试验结果的对比,在一定程度上验证建立的CEL有限元模型的合理性,进一步表明基于圆形浅基础承载力理论的桩靴贯入阻力计算公式在预测深层贯入时误差较大。随后比较系统地探讨上层砂土内摩擦角、下层黏土不排水抗剪强度等土性指标对基础贯入阻力曲线的影响,为层状地基中纺锤形桩靴基础承载力的计算提供一定参考。     

时间域中基桩缺陷低应变动测的定量分析

针对瞬态激振条件下均质土中桩存在缺陷的定解问题进行分析 ,研制了正演计算软件。通过大量正演计算 ,对不同桩周土条件下缺陷程度与时域速度响应波形中入射波波幅与反射波波幅的比值进行了相关性分析 ,拟合出桩侧土为黏土、砂土、粉土的地质条件下桩径变化程度与波幅比之间的关系式。通过理论分析 ,对基桩存在多缺陷条件下 ,导出了缩颈与扩颈对下一个缺陷引起的反射波幅值的影响系数 ,进而提出了逐步能量恢复递推缺陷程度的理论与方法 ,在时间域中实现了基桩存在多缺陷时的低应变动测缺陷量化分析     

土体稳定与承载特性的分析方法

结合研究团队多年的研究积累,分别从砂土与饱和软黏土两个方面阐述了在土体失稳与承载特性分析方法方面的理论研究成果。排水条件下密砂在到达峰值强度前可能会出现应变局部化失稳,而饱和松砂则可能出现分散性失稳;建立了基于三维非共轴塑性理论的变形分叉分析方法,分析了砂土平面应变试验和真三轴试验的应变局部化现象,进一步分析了各向异性砂土的强度特性和应变局部化现象,以及砂土的状态相关特性对应变局部化的影响;建立了基于状态相关本构模型的砂土应变局部化失稳弹塑性有限元分析方法,探讨了复合体理论和非局部塑性理论在消除有限元网格依赖性问题方面的可行性;建立了基于二阶功准则和状态相关本构模型的饱和砂土分散性失稳数值分析方法。提出了基于临界状态理论的饱和软黏土各向异性不排水强度理论公式,以及基于循环累积塑性应变的强度弱化公式,形成了适合低渗透性饱和软黏土的弹塑性静动力有限元分析方法;建立了非均质与各向异性软黏土地基稳定性问题的极限分析上限方法,进一步提出了不排水地基承载特性的虚拟加载上限分析方法,形成了分析地基承载特性循环弱化的弹塑性有限元法和虚拟加载上限法。所建立的分析方法将为砂土与饱和软黏土地基稳定性和承载特性的理论预测提供重要的技术手段。     

基于光纤感测技术的非均质土体变形室内试验研究

本文在室内建立含黏土夹层的非均质砂土模型,采用光纤感测技术和千分表测量相结合的技术手段测量土体模型在饱水、排水过程中的土体变形规律.研究了承压含水层排水固结和地下水回灌作用下的土体变形,分析变形产生的机理和规律,并评估光纤感测技术测量非均质土体变形的可行性.研究成果对控制土体变形、防治土体地质灾害具有重要意义.     

非均质砂土地基的桩基设计与施工

根据场区地质条件的特殊性，对埋藏较深的非均质砂土地基的几种沉管灌注桩进行试桩设计尝试，并对各试桩施工进行严密监控，通过单桩抗压极限承载力静载试验，充分挖掘非均质砂土的地基承载力及其桩侧阻力，并对几种桩型试验结果进行对比分析，确定桩端进入非均质砂土地基的最佳埋置深度。     

基于准黏聚力原理的加筋黏土强度理论浅析

目前已有不少学者提出了加筋砂土的加筋理论,然而在工程领域中,经常进行加筋的土具有黏性(黏聚力c≠0),目前还没有学者对加筋黏土的加筋理论进行探讨和分析,弄清加筋黏性土的加筋理论对工程建设有巨大的指导意义。文章基于加筋砂土的准黏聚力原理,分析了加筋黏土的加筋理论,以及对加筋黏土的抗剪强度公式进行了修正。     

突变理论在砂土液化分析中的应用

突变理论主要研究事物的突变及不连续性态，目前在井巷围岩位移的判定及利用坡脚隆起位移研究滑坡方面得到了应用。砂土在振动作用下，从稳定状态到液化，具有突变性。基于突变理论对砂土液化安全系数的分析，建立了基于砂土液化安全系数法的突变模型，并针对历史场地砂土进行了分析计算，其结果与抗液化剪应力法和现场液化情况较吻合，表明突变理论应用于砂土液化分析是有效、可行的。     

格型地下连续墙工作性状的离心模型试验研究

运用离心试验来模拟格型地下连续墙在砂土及黏土中的受力性状。在试验中,主要对墙体变形、墙体应力、土压力进行研究。结果表明:土质对于格型地下连续墙的受力变形性状影响很大,在黏土中试验的土压力、墙体弯矩、墙体变形都大于在砂土中的试验结果;由于有隔墙的存在,格型地下连续墙的整体位移模式类似于重力坝式的整体前倾;无论在黏土还是砂土中,在格型地下连续墙相同位置的内侧土压力基本都比外侧土压力大,前墙弯矩都较后墙要大,证实了前墙在实际工程设计中比后墙厚具有合理性;改变土体(由砂土改为饱和黏土)使得前、后墙的最大弯矩增加了近3倍。     

非均质和各向异性黏土地基承载力的上限解

非均质和各向异性是黏土地基比较普遍的现象,而目前地基承载力计算中比较成熟的理论主要是针对均质、各向同性土体.在目前已有的多块体上限法计算粗糙条形基础地基承载力的方法中考虑黏土地基的非均质和各向异性,实现考虑非均质和各向异性时黏土地基承载力的上限解法.所采用的多块体破坏模式在计算粗糙条形基础下均质土体的地基承载力时是最优的.为验证该方法的应用情况,将其计算结果与已有的上限方法、特征线方法进行对比发现,该方法是目前上限方法中最优的.利用该方法详细探讨非均质、各向异性对黏土地基承载力计算的影响.上限方法一个十分突出的优点就是可以反映地基破坏面的信息,通过对非均质及各向异性条件下地基破坏面的分析揭示非均质以及各向异性影响地基承载力的内在原因.由计算结果可知,地基土的非均质和各向异性在影响地基承载力的同时也影响着地基破坏面的位置和形状.     

Practical slip circle method of slices for calculation of bearing capacity factors

The slip circle method of slices is commonly used in the analyses of slope stability and bearing capacity for multi-layered ground. However, in the case of ground consisting of horizontal sandy layer, it is known that modified Fellenius׳ method tends to underestimate the factor of safety, while simplified Bishop׳s method tends to overestimate the factor of safety. In this study, a new slip circle method was proposed for the purpose of improving the accuracy of the analysis for a ground consisting of sand and clay layers. In the proposed method, β of the ratio of inter-slice shear force to inter-slice normal force i.e tan(βα_i) is assumed constant as 0.25 for all slices. This is named as circle bearing capacity factor (CBCF) method. It was found that the bearing capacity factors, N_c, N_q, and N_γ calculated for shallow foundation on horizontal ground from CBCF method agreed well with that obtained from the plastic solution. The back-analyses carried out for a few case studies on the stability of slopes on earth structures found in sand and clay layers showed that the factor of safety calculated from CBCF method explains the actual performance of earth structures well. The proposed CBCF method proves it reliability in calculating bearing capacity for shallow foundations. This was achieved from the results obtained from centrifugal model test, which were carried out for dense sand layer overlying soft clay with various conditions by Okamura et al. (1998). It was examined that the factor of safety calculated for the stability of slopes from CBCF method can explain the actual performance of geotechnical structures constructed on ground consisting of sand and clay layers.     

路基边坡冲刷特性的颗粒流模拟

利用离散元软件PFC^2D(Particle Flow Code)模拟边坡冲刷的特点,考虑坡度、径流流速、粒径、粘土c值、砂土摩擦角φ值等影响因素,模拟粘土和砂土两种边坡。粘土边坡模型的建立采用BPM(Bonded Particle Model)模型,即通过在颗粒之间设置粘聚力,将不同的颗粒粘结在一起。主要研究基于PFC^2D的边坡冲刷特性,得出边坡冲刷破坏的形态规律,并通过设定冲刷准则以考虑临界冲刷速度,通过Fish语言编程记录颗粒的位移大小。由模拟得出粘土路基边坡由于颗粒之间的粘结作用会呈现团粒、块状冲起或片状剥落;砂土边坡呈现出平行于边坡表面的颗粒层状冲刷剥落,即形成冲刷沟。并得出临界冲刷速度与粒径、坡度等的大致关系,并与实际的物理模型实验结果进行对比,结果一致,可为路基边坡的防护措施提供参考意见。     

风积沙路基边坡静力荷载破坏室内试验模拟研究

目前,因进行现场试验困难,关于风积沙路基边坡的稳定性研究很少,因此,本文作者采取具有代表性的风积沙试样,进行风积沙路基边坡静力荷载破坏室内试验模拟研究,用以分析风积沙路基边坡的稳定性。试验结果表明,风积沙在机械压实或水坠加机械压实状态下,边坡的坡比约1：2．0时,在小于临界荷载作用下,路基边坡的稳定性良好,尤其是在水坠加机械压实状态下,坡比为1：2．0时路基的允许承载力明显增大。     

Shaking table test on underwater slope failure induced by liquefaction

Sand liquefaction is a process in which the excess pore water pressure of saturated sand soils increases and the effective stress of saturated sand decreases under the action of vibration, resulting in the transition of sand soils from the solid state to the liquid state. In this paper, an underwater sand slope model containing the upper sand slope and the bottom non-liquefied clay layer was designed. The whole process of large deformation of flow liquefaction from the solid state to the liquid state was reproduced by the shaking table test and recorded by the high-definition particle image velocimetry (PIV) equipment. Four main influencing factors: the acceleration amplitude of the shaking table, the frequency of the shaking table, the relative density of the sand slope, and the slope ratio of height and width of the sand slope, were considered. During the test, the dynamic response characteristics of acceleration and excess pore water pressure (EPWP) within the underwater sand slope model were monitored and analyzed in the whole deformation process to reveal the mechanism of the sand liquefaction process and the law of development and provide data support for subsequent research.     

高原斜坡软土地基处理实践

通过挤密碎石桩处理高原斜坡软土地基的实践，指出利用挤密碎石桩结合深渗盲沟处理斜坡软土地基可以增强坡体的抗滑稳定性，对于坡度较大的斜坡将地基处理和抗滑支档相结合可确保其路基的稳定性。     

高桩码头岸坡的滑坡与分析

描述了某高桩码头在施工过程中的滑坡,并根据现场勘测和室内试验,总结了滑坡特征,进行了稳定计算,分析了滑坡原因。认为此次滑坡是诸多不利因素共同作用造成的,滑坡的分析为今后软粘土土坡的设计和施工提供了有益的资料和数据。     

某大型填土工程滑坡机理分析与治理

描述了某软土地基上大型填土工程在施工过程中发生的滑坡现象 ,根据室内试验和现场勘测结果 ,进行了滑坡前和滑坡后的稳定计算 ,探讨了滑坡的原因 ,提出了整治措施 ,介绍了治理效果。不仅为软土地基填土工程的设计和施工提供了有益的资料 ,也可为类似滑坡的治理提供参考     

土锚设计(二)

2.2 土坡稳定分析圆弧法2.2.1 基本原理根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界均质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,如图5所示。通常滑动曲面接近圆弧,可采用圆弧计算,称为圆弧法。圆弧法最初是由瑞典科学家研究出来的。位于北欧斯堪的纳维亚半岛东半部,呈南北向狭长地形的瑞典,存在大面积冰川时期和冰川后期沉积的厚层高灵敏度粘土。在修建房屋、铁路时扰动土的结构降低了土的强度。     

Standsicherheitsuntersuchung für ein räumliches Böschungssystem – Berechnung mit einem zusammengesetzten dreidimensionalen Bruchmechanismus und Modellversuch im Gelände – Teil 3: Modellversuch und Schlußfolgerungen

Stability analysis for a three‐dimensional slope system – calculation with a composed rigid body failure mechanism and model test in an open site. Part 3: Model test. In Part 1 and 2 of this paper a movable three‐dimensional composed rigid body failure mechanism for the graben‐like rupture of a high three‐dimensional slope system in open‐cast lignite mines during working in small windows is developed. For various geometrical proportions the safety factor is calculated. In the Part 3, a model test is described performed in an open site in the scale 1:50 to verify the assumed kinematics of failure. The slope bodies were formed from a medium sand, the deep sliding clay layer from a highly plastic clay prepared with a high water content. The movements were measured by means of photogrammetry of the surface and by embedded columns of coloured sand. The failure took place approximately under the predicted width of the window. The slip surfaces which had to be expected in case of the corresponding plane strain situation developed as thin plane shear bands in the predicted position and inclination. However, the slip surfaces assumed and predicted additionally because of the three‐dimensionality in the calculation were observed as not sharply bounded spatial shear zones. The rigid body motions were superimposed by continuous strain fields. The average directions of the displacements corresponded to the assumed failure mechanism. At the end the conclusions of the complete investigation are presented.     

基于正交试验的粘质边坡稳定性影响因素研究

对正交试验设计理论进行了分析,基于正交试验采用边坡稳定模块中的Bishop条分法综合研究了九种影响因素对粘质边坡稳定性的影响,最后得出各影响因素对粉质边坡稳定性影响程度的次序。