陇东非饱和黄土扩孔问题的排水弹塑性大变形解析

将孔周围的土体应力分布分为两个区域,结合陇东非饱和黄土黏聚力与基质吸力的关系,在弹性区采用小变形理论,在塑性区采用大变形理论和一般强度准则。考虑大变形与排水条件,根据应力平衡方程、应力-应变连续边界条件推导出非饱和黄土扩孔问题的塑性区半径、极限扩孔压力的理论解及孔周围土体的应力-应变分布规律,并采用MATLAB对理论解进行参数分析,最后结合Vesic解析解及工程算例进行论证。结果表明:排水条件下,不同屈服准则对应的计算值均不同,现场实测值在计算范围之内。其中以SMP准则计算的理论值与实测值较为接近,采用Lade-Duncan准则计算的理论值偏大,采用Mohr-Coulomb准则计算的理论值偏小。     

饱和土体圆孔扩张的弹塑性解析解

将土体在圆孔扩张过程中的应力分布分为三个区域,基于修正剑桥模型推导了圆孔扩张过程中土体在三个区域的超孔隙水压力的解析表达式。通过对比,分析了固结比对土体中应力分布的影响。本文的分析推导可为沉桩、旁压试验、静力触探等岩土工程问题提供理论依据。     

应用样条有限元方法分析饱和土体的地震效应

采用有效应力原理,以Biot固结理论为基础,用B样条函数构造了考虑地震效应的土体振动孔隙水压力,位移及应力的数值计算方法,用一实例说明其与一般有限元计算方法的计算结果相符合。     

土体、土骨架、土中应力及其他--兼与陈津民先生讨论

在土力学学科中有一些名词、术语和概念常常是人为定义的,可能存在着歧义,有必要深入讨论达成共识。在本文中,就土的自重压力与附加运力、浮密度与浮容重、静孔隙水压力与超静孔隙水压力以及渗透力等概念提出了作者的意见,以期引起同行们的兴趣与讨论。     

各向异性应力条件下大变形柱孔扩张弹塑性解析解

在Detournay提出的采用摩尔-库伦准则的初始应力各向异性柱孔扩张模型的基础上,完善了该问题的基本假设,进一步建立了双轴应力场下大变形孔扩张问题的运动学方程,从而得到了该问题完整的压力-扩张关系的半解析解,并依据该半解析解分析了初始应力条件对孔扩张极限内压力的影响。该半解析解是对Tresca准则下孔扩张问题解答的补充,可广泛应用于水平成孔的岩土工程,如隧道开挖、顶管施工等问题的分析。     

循环孔隙水压力作用下饱和砂土变形的试验研究

波浪荷载的作用会在近海砂体基础中产生循环孔隙水压力,研究循环孔隙水压力作用下砂床土体的力学行为对海岸和近海工程有重要意义。本文选用福建标准砂为研究对象,自动控制水压力发生装置作为动力源,通过固结不排水三轴试验,研究分析了在循环孔隙水压力作用下影响饱和砂土变形性能的试验参数。试验结果表明,当固结应力比、频率较大,而相对密度较小时,试样有较大的变形,更容易发生破坏。最后,绘制了试样轴向应变与动孔隙水压力系数的关系曲线,并分析了曲线的变化规律。     

往返荷载下的饱和砂

饱和砂土的强度、液化和破坏问题是水工建筑物地基和土石坝抗震安全中考虑的重要问题。本文建议以极限平衡作为饱和砂土在往返荷载下开始破坏的准则,并且提出了相应的试验和分析方法。阐明了液化与开始破坏的区别。提供了两种估计饱和砂土在往返荷载下孔隙水压力变化的途径,其中之一考虑了它们的扩散和消散作用。     

渗透系数变化对一维大变形固结性状的影响

1　前　　言 太沙基的一维固结理论在土力学中占有独特的位置 ,但是 ,实际上土的状态复杂而多变 ,在很多情况下 ,太沙基的假设不能被满足 ,因而其结论也存在不足之处。特别地对于象软粘土和吹填土等 ,当荷载较大、土体变形较大时 ,小变形分析可能会带来难以接受的误差。因此 ,有必要引入大变形固结分析。谢永利[1] 和谢新宇[2 ] 详细综述了国内外学者对软土和吹填土大变形固结特性研究的现状。Ｇｉｂｓｏｎ等[3] 自从提出了饱和土体的一维大变形固结理论后 ,也研究了基于大变形考虑的球体的Ｍａｎｄｅｌ-Ｃｒｙｅｒ效应[4 ,5] 。Ｂｉｏｔ固结理论可以解释三维条件下的Ｍａｎｄｅｌ -Ｃｒｙｅｒ效应。而     

大直径钢筋混凝土顶管下穿高架道路的现场监测与分析

大直径钢筋混凝土顶管施工技术广泛应用于给排水管道、输气管道等城市地下基础设施建设。当需要穿越重要建(构)筑物时,必须控制顶管施工对环境的扰动影响。本文依托浙江温州某大直径钢筋混凝土顶管下穿高架道路工程,对顶管穿越施工所引起的土体变形和孔隙水压力变化进行监测与分析,得出了顶管穿越施工过程中周边土体的响应规律。结合对泥水压力、顶管顶力、开挖速率、注浆量和轴线偏差等五项施工参数的变化分析,探讨了大直径钢筋混凝土顶管穿越施工中可能出现的问题及相应的解决方案,为类似的工程项目提供参考。     

土体结构性的数学模型──21世纪土力学的核心问题

土体结构性的数学模型──２１世纪土力学的核心问题沈珠江（南京水利科学研究院土工研究所,２１００２４）［按］：“展望２１世纪岩土力学”是中国力学学会岩土力学专业委员会于１９９５年１０月主持召开的黄山学术讨论会的主题。根据力学学会提议,本刊特辟版面将这一...     

饱和土体中椭圆孔扩张弹塑性解

圆孔扩张理论作为一种相对成熟的理论工具已经广泛的运用于岩土工程中的各类问题,但是很多问题并非圆孔扩张而是椭圆孔扩张。基于保角变换的方法将原物理平面上的椭圆孔映射到像平面的单位圆上,将原物理平面上由于椭圆孔扩张所产生的速度边界条件转换到像平面上,利用复变函数的理论得到了一种新的位移控制的椭圆孔扩张弹塑性解。通过基于该法计算传统圆孔扩张并且与Gibson的传统的圆孔扩张的弹塑性解进行对比分析,验证了解的可靠性。续而,利用该方法计算竖向排水板（PVD）打入饱和土体中所产生的超静孔隙水压力,并与 Indraratna的模型试验结果进行对比分析。研究结果表明,本文的解在退化到圆孔扩张问题后与传统的圆孔扩张弹塑性解完全一致;采用本文的解能够很好地模拟竖向排水板（PVD）打入饱和土体中所产生的超静孔隙水压力。     

饱和南京细砂液化后大变形特性试验研究

 利用空心圆柱扭剪仪对饱和南京细砂进行液化后静力再加载试验,研究其液化后应力–应变关系及孔隙水压力(孔压)消散特性,发现饱和南京细砂液化后的应力–应变关系呈S型曲线形状、归一化消散孔压与偏应力呈线性关系,据此提出饱和南京细砂液化后的本构模型和孔压消散模型,并进行该模型的验证性试验,结果表明2个模型的预测值与试验值较为吻合;探讨初始有效围压、相对密度对饱和南京细砂液化后特性的影响,分析结果表明：初始有效围压对饱和南京细砂液化后的本构模型及孔压消散模型均有较大影响;相对密度仅对液化后的本构模型有较大的影响,而对孔压消散模型基本没有影响。     

圆柱形空腔固结解析解及应用

基于圆柱形空腔扩张理论的初始超静孔隙水压力分布,采用分离变量法,在考虑空腔壁处任意排水条件下,求解得到圆柱形空腔扩张引起的超静孔隙水压力消散的一般弹性解析解。讨论分析了剪应力和不同排水条件对超静孔隙水压力初始分布及其消散的影响;同时,与现场固结试验实测的孔压消散曲线进行了对比分析,理论计算与实测结果相符合,表明了该解析解对现场测定土体固结系数和分析打桩引起的孔压消散具有一定的实用价值。     

打桩施工对周围土性及孔隙水压力的影响

假定土体为均质、各向同性的弹塑性介质,运用无限介质中圆柱形小孔和球形小孔扩张理论分别模拟饱和粘性土中打入桩的沉桩过程,求出沉桩过程中桩周土体的应力分布,分析沉桩引起桩周土体土性的变化及其对土体应力的影响。运用水力压裂理论推导出沉桩产生的超孔隙水压力在沉桩后瞬时沿桩身径向和竖向的分布。经与工程实测值作分析比较,发现理论预测值与实测数据吻合较好。     

冲击载荷下饱和砂土中超孔隙水压力的建立与消散过程

对落锤冲击造成饱和砂土中的冲击压力进行了测量。通过测量得到了冲击时饱和砂土中超孔隙水压力的建立和消散过程。分析了多次冲击对超孔隙水压力建立的影响。得到了一次冲击就能使饱和砂土达到完全液化的冲击强度临界值．     

饱和软土中沉桩引起的超孔隙水压力分析

结合天津某工程桩沉桩过程中的实测孔隙水压力分布资料,探讨了单桩桩周土体中产生的超孔隙水压力大小、分布规律及影响范围,得到桩周土中超孔隙水压力的分布随距离呈对数型衰减,影响范围约为13倍桩径。对实侧推导值和理论值进行了比较,分析结果表明:在靠近桩身处,理论值要大于实测推导值,但是随着深度的加大,两值逐渐接近。     

软土中静压桩贯入引起的超静孔压力理论分析

根据静压桩在软粘土中贯入的特点,用柱孔扩张理论模拟其贯入过程,引入软化系数和对数应变描述沉桩过程中桩周土体塑性区的大变形和应变软化等特征,推导出柱孔扩张时弹性区和塑性区产生的超静孔隙水压力解析式,与Vesic解进行了比较表明,本文推导的理论解适用范围更广.基于该理论解,结合昆山市某场地地质资料,分析讨论了软化系数、孔径大小和剪切应力对超静孔隙水压力大小和分布范围的影响,同时与现场监测数据对比分析,理论计算和实测结果吻合较好,表明该解析解对预测软土中由静压桩的贯入引起的超静孔隙水压力的大小和分布具有一定实用价值.     

动力排水固结法处理软土地基孔压和变形问题研究

通过动力排水固结法处理饱和软粘土地基现场试验测试数据。寻求动荷载作用下饱和软粘土的孔压和变形的发展规律。发现同一深度土体超静孔隙水压力的消散与变形具有一致性关系。对动力排水固结法加固淤泥类软土地基的作用机理研究和工程实践具有指导意义。     

南水北调西线一期工程砂岩温度、围压和水压耦合试验研究

通过不同温度(25℃～70℃)和围压(0～60 MPa)及孔隙水压力(0～10 MPa)和围压(25～60 MPa)条件下的耦合三轴试验,研究了南水北调西线一期工程砂岩的强度特性和变形特性。试验结果显示,相同温度下,三轴压缩时砂岩的强度随围压增加而增长,而变形模量随围压的增长变化不大;温度对其强度的影响比较复杂,在低围压(0～40 MPa)下,岩石的强度随温度增长,围压超过40 MPa后,强度随温度的增长有降低的趋势。平均变形模量对温度的依赖性较大,总体上随着温度增加其值得到提高。相同孔隙水压力作用下,砂岩的强度受围压控制,表现为围压越大,岩石的强度越高;相同围压条件下,孔隙水压力越高,岩石强度越低。在孔隙水压力作用下,围压越高,平均变形模量越高;在围压作用下,孔隙水压力越高,变形模量越低。     

静压有孔管桩超孔隙水压力消散的影响因素分析

静压管桩因其质量可靠和施工过程中具有无噪声、无振动、应力小等诸多优点被广泛用于工程中。但静压管桩属于部分挤土桩,在沉桩过程中,桩周土体不仅会产生较大位移,而且会在短时间内形成较高的水压力。有孔管桩通过在桩身开孔能使土中自由水流入管腔,从而减小局部土体位移,加速超孔隙水压力的消散并降低其最大值。本文利用圆孔扩张理论,通过理论公式和工程算例的对比分析,得出有孔管桩沉桩超孔隙水压力随径向距离的增大呈对数衰减,随沉桩速率的加快不断增大,随深度的加深呈递增趋势,随开孔孔径的加大逐渐减小。可对控制管桩挤土效应提供可靠的理论依据。