发泡颗粒混合轻量土静止土压力特性及计算方法研究

轻量土作为一种可以大幅度减轻挡土墙后填土压力的新型土工材料,在公路工程和土方工程中具有极大的应用优势。为了研究发泡颗粒混合轻量土静止土压力特性,通过K₀固结试验、模型试验,探究了加载路径、配比、填土深度等对轻量土静止土压力和静止土压力系数的影响规律。结果表明,轻量土的静止土压力系数与加载路径、配比有关。在模型试验中,随着竖向应力的增加,轻量土的侧向土压力与填土深度关系曲线逐渐由直线型转换为折线型。随着荷载卸除,侧向土压力与填土深度关系曲线逐渐由折线形恢复为直线型。加卸载过程中侧向土压力随填土深度的增加在填土h/2处出现拐点,存在临界深度。模型试验中,轻量土的静止土压力系数为0.34～0.48,相比于素土而言,轻量土具有较好的自立性能。轻量土填土墙背侧向土压力大约为素土的22%～30%,能够大幅度降低挡土墙后土压力,表明轻量土具有较好的工程性能。从轻量土独特的结构特性出发,以传统超固结土静止土压力系数公式为基础,引入相对结构度k,建立了轻量土结构性静止土压力系数公式。并且通过K₀固结试验与模型试验结果验证了新建公式预测值与实测值的差别,表明该公...     

超固结比对静止土压力系数的影响

通过试验证实静止土压力系数随超固结比(OCR)的增大而增大的规律。当超固结比(OCR)超过2.5时,静止土压力系数与超固结比为非线性关系,可用指数函数来近似表示。对于目前的采用土压力理论计算作用于挡土结构物的侧向土压力,应考虑上述超固结比的影响,避免挡土结构物设计的不合理。     

静止侧压力系数的确定

本文从应力历史角度分析ｋｏ固结试验中存在的异常现象,提出正确确定各种不同类型固结土的静止侧压力系数方法。     

天津市地基土静止侧压力系数K_0及物理性质关系的探讨

静止土压力系数K0是岩土工程中一个非常重要的参数。地下工程和建筑地基基础工程中经常使用。论文探讨了静止土压力系数与地基土物理性质指标之间的关系。     

有限填土静止土压力系数计算方法研究

基于已激发内摩擦角概念,通过莫尔圆分析得到粗粒有限填土静止土压力系数Κ₀ 的计算方法,并与Jaky半无限土体静止土压力系数Κ_0J 和有限填土主动土压力系数Κ_a 进行了对比。结果表明,当填土与基岩之间的摩擦角δ_r等于填土内摩擦角Ф 时,Κ₀ 接近或小于Κ_0J。当δ_r小于φ 时,Κ₀ 不仅与Κ₀ 和基岩坡面倾角有关,而且与δ_r 的大小有关,Κ₀ 可能大于也可能小于Κ_0J 。Κ₀ 和Κ_a均随基岩坡面倾角的增加而减小,且保持基岩坡面粗糙或分台阶开挖是减小有限填土静止土压力的有效措施。给出了有限填土静止土压力计算图。     

用应力矢量本构模型确定无粘性土的静止土压力系数

 利用将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应和应力比矢量作用效应叠加而建立的应力矢量本构模型,推出了无粘性土静止土压力系数的三个计算公式。验证结果证实了这些公式的适应性。     

超固结土静止侧压力系数的确定

本文讨论了在侧向变形ε２＝ε３＝０的条件下，超团结土的加载、卸载的应力路径。提出了根据室内试验成果确定原位静止倒压力系数的方法。     

粘性土覆盖层下土中超孔隙水压力的动力试验研究

以土-结构动力相互作用体系的模拟地震振动台模型试验为基础，考察了粘性土覆盖层下的粉土及砂土在模拟地震中的超孔隙水压力增长规律，及其震后的短期固结行为特征，分析了覆盖层下土体在地震中的超孔隙水压力发展特征机理，并探讨了影响超孔隙水压力发展的主要因素。     

超固结土K0系数的确定

从应力历史角度分析 K0固结试验中存在的异常现象 ,提出确定超固结土的静止侧压力系数方法     

砂土中桩侧土压力系数的试验研究

为了研究土压力系数在桩顶施加外荷载时的变化趋势,做了模型桩的室内实验。实验中测得了模型桩的侧向压力在静载过程中的变化情况,利用桩侧压力与桩周土的自重应力的比值,计算出桩周土体的土压力系数,并绘制出土压力系数K_0与桩顶荷载P的曲线关系。     

基于隧道设计规范静土压力计算假设基础上的地震土压力拟静力计算法

结合现行公路和铁路隧道设计规范隧道围岩静土压力计算方法,假定地震作用下隧道围岩土体中形成的破裂面,由静力平衡推导出隧道地震土压力计算公式,并把常用的地震动土侧压力系数汇成可查的表格。该法属于滑楔—烈度法范畴,与目前常用的针对挡土墙结构提出的其他拟静力计算方法进行比较,它计算的地震动土侧压力系数与静土侧压力系数的增量计算值与其他方法的平均值接近,同时形式上与静土压力计算式接近,当水平地震系数为0时,公式与静土压力公式吻合,适合工程师应用。     

主动土压力折减系数的研究

根据作者提出的考虑变形的朗肯土压力模型 ,对主动土压力折减系数进行了理论上的探讨 ,结果表明 :(1)主动土压力折减系数随内摩擦角的增大而减小 ;(2 )随着位移量的增大 ,主动土压力折减系数也相应的减少 ,并利用离心模型试验的结果进行了验证。     

被动土压力折减系数的研究

根据考虑变形的朗肯土压力模型 ,对被动土压力折减系数进行了理论探讨。结果表明 :被动土压力折减系数随内摩擦角的增大而减小 ;随着挡土墙位移量的增大 ,被动土压力折减系数也相应增大     

饱和黄土静力学特性的多因素试验研究

对饱和黄土试样进行不排水三轴剪切试验,总结了围压、超固结比、偏压固结比对饱和黄土力学性能的影响规律。分析表明:饱和黄土的抗变形能力由两部分组成:一是结构性;二是颗粒间的摩擦。其中前者对初始变形模量的影响较大;而后者则对土体的残余不排水强度起决定作用。同时指出结构性在饱和黄土力学性能研究中的重要性。     

考虑土拱效应的挡土墙地震主动土压力静力研究

 在Mononobe-Okabe拟静力学理论的基础上,对挡土墙后填土进行应力分析,根据静力平衡求得滑裂面水平倾角。再结合土拱效应原理采用水平层分析法,对处于正常受力状态的填土微元体进行应力分析,并根据静力平衡和力矩平衡建立方程组,从而求得适用范围更广的地震作用下墙后土体的主动土压力、土压力系数、土压力合力作用点位置等的计算公式。利用数值方法分析土内摩擦角、墙土面摩擦角以及水平和竖向地震系数对滑裂角、主动土压力、土压力系数、土压力合力作用点位置的影响,并将计算结果与其他计算方法所得结果以及试验结果进行对比分析。     

填埋式涵洞上覆土压力的有限元分析

针对目前路基和堤坝工程中对填埋式涵洞竖向土压力计算不够准确、不能正确地进行涵洞结构设计的情况,采用有限单元法对填埋式涵洞的土压力进行了分析。结果表明,随着涵洞上覆填土厚度的增大,其顶部垂直土压力与其相应上覆土柱压力的比值即垂直土压力系数在逐渐增大,并趋于一个稳定值;涵洞两侧填土不均匀时,不均匀变形造成垂直土压力增大;基于不同压实填土层实测压缩模量换算确定的变形模量作为理想弹塑性模型参数,得到的垂直土压力系数计算值与实测值吻和较好。由于填土与涵洞存在竖向沉降差,垂直土压力系数在1.2～1.35变化。     

考虑侧向变形的各向异性砂土土压力试验研究

 基于各向异性砂土在不同常应变增量比条件下的应变路径试验研究土压力系数与侧向应变约束条件之间的密切关系,并且进行各向异性砂土的土压力离心模型试验,验证材料试验的规律,分析比较大主应力与沉积面夹角不同时填土的土压力及位移场随挡墙位移变化规律的异同。研究结果表明,大主应力分别垂直和平行于沉积面的2种情况下,K0状态附近的滑动区域差别较小,土压力大小差别较小。随着挡墙位移的增大,2种情况下填土形成的滑楔体大小和土压力大小的差异明显增大,大主应力垂直于沉积面时填土中形成的滑楔体尺寸较小,土压力也相对较小。试验结果表明,与各向同性的情形相比,各向异性使静止状态的土压力增大,对极限状态影响较小,表明压缩变形各向异性明显比强度各向异性影响要大。