一维固结理论中固结系数的试验分析

利用长安大学改装的K0固结仪,对原状土样与重塑土样进行了固结渗透试验,根据试验所得到的数据,分别对2种土体的变形与渗透特性进行了分析,并结合太沙基一维固结理论,得到了固结系数的确定方法;在此基础上,对固结系数的变化进行了非线性分析,揭示了固结系数在固结过程中的变化规律及土体结构性对它的影响,这对准确计算地基土体的固结沉降有指导作用.     

荷载对软土次固结影响的试验研究

现有计算软土次固结变形的常用方法是不考虑荷载对其影响的。大量的试验表明荷载对次固结有较明显的影响。本文对次固结变形与荷载的关系进行了较详细的探讨,并着重研究了正常固结土的次固结特性,且对其规律进行了总结和分析。结果表明:对超固结土,次压缩系数随荷载增大而增大;对正常固结土,次压缩系数随荷载增大而减小。在此基础上提出了正常固结土次固结沉降量随固结压力变化的计算方法。     

不同固结压力软粘土的孔隙分布与渗透系数研究

土体的微结构对土的工程力学特性具有决定性影响,采用压汞试验方法对上海粘土单轴固结过程中不同固结压力的微观孔隙分布进行试验,运用Casagrand's的方法进行渗透系数计算,并通过已有几种渗透系数模型(毛细模型、水头半径模型、概率模型)对上海粘土的渗透系数与压汞试验获得的孔隙分布数据拟合,研究结果表明:上海粘土的渗透系数...     

流变模型在建筑地基沉降预测中的应用

以一高层建筑为例,对其地基土进行了一维固结蠕变试验,分析试验结果可知土体变形包含弹性变形、粘弹性变形、粘性变形。因此用Burgers流变模型对试验数据进行拟合,拟合结果发现Burgers模型对地基土粘弹性变形阶段的描述较差,对Burgers模型进行修改,加入Kelvin体形成扩展的Burgers流变模型,采用扩展模型对试验数据进行拟合效果较好。最后将扩展的Burgers流变模型用于该建筑地基的沉降计算,结果显示:模型计算结果与实测结果有较好的一致性,说明在研究建筑地基沉降问题时考虑地基土的流变性质是必要的。     

土的卸荷回弹试验及其时间过程的计算方法

主要进行两方面的研究:1进行了土的回弹试验研究。用两种制备土样,进行了加卸荷循环试验研究。通过试验,研究了固结系数/回弹系数在试验过程中的变化规律。通过试验证实,固结系数与回弹系数不是一个固定的常数,是一个以加卸荷过程为周期循环重复变化的过程因子。研究比较了吸水回弹与吸气回弹对试验结果的影响,结果表明,吸水和吸气对回弹的影响不大。2研究探讨了变Cv固结/回弹计算方法,进行了两种重塑土的加卸荷循环全过程比对和两种原状土卸荷全过程比对,理论计算与试验吻合很好,证实了变Cv变形过程计算方法用于固结/回弹变形计算的科学性与合理性,证明回弹是固结的逆过程。     

赣南红土的次固结特性试验研究

针对江西赣南地区特有的红土原状土和重塑饱和土进行次固结室内试验研究,探讨了该土样的次固结特性,总结得出了e～lgt及e～lgp曲线;通过曲线计算了在不同加荷比下的次固结系数,且对原状土与重塑饱和土的次固结系数进行了比较分析,另外还对加水自由膨胀试验进行了分析。     

碱渣土蠕变特性试验及数值模拟研究

碱渣土孔隙比大、含水量高、压缩性大,研究其蠕变特性对于准确预测碱渣土地基长期沉降、确保上部结构长期稳定性具有重要意义。以天津港碱渣土为研究对象,采用分级加载-卸载的方式对不同深度处碱渣土进行一维压缩固结试验(包括卸荷回弹与再压缩试验)。通过试样孔隙比随上部固结压力的变化曲线分析了碱渣土的压缩特性;利用“陈氏法”对分级加载过程的应变-时间试验数据进行处理,得到不同深度处碱渣土在不同固结压力下的应变-时间蠕变曲线。在此基础上,根据蠕变曲线衰减稳定规律以及应力-应变等时曲线所反映的非线性蠕变特征,提出采用Merchant元件模型对蠕变试验曲线进行拟合,并确定模型中3个参数的经验计算公式,建立碱渣土非线性蠕变模型。最后,通过编制有限元子程序实现数值开发,将数模计算值与蠕变试验数据、天津港碱渣土地基沉降实测值进行对比,验证所开发数值模型的合理性。     

基于CPTU测试的先期固结压力确定方法试验研究

先期固结压力是土的重要力学特性参数,对变形计算和强度分析有较大影响。目前,先期固结压力的确定主要依赖于室内固结试验,但土样的采取会出现扰动,难以代表土层的真正实际状况,且室内固结试验耗时,效率较低。本文在总结国际上基于孔压静力触探(CPTU)测试确定应力历史的研究成果基础上,以高质量“未扰动”土样的固结试验得到的先期固结压力作为参考值,根据三个场地的CPTU试验,对不同预测方法进行了比较。结论表明:采用净锥尖阻力可较可靠地确定土的先期固结压力。     

数值模拟大型三轴试验下的筋土力学特性

采用有限元法模拟大型三轴试验下加筋土在固结不排水条件下的工作性状,并与未加筋土进行比较。将数值计算的数据绘制出的强度包络线与理论公式对应的强度包络线进行比较,验证数值计算的可靠性。将未加筋土与加筋土的强度包络线进行比较,突出不同围压下的加筋效果。     

应用直线拟合计算软土压缩过程中固结系数的方法研究

地基沉降预测对于建筑物的施工过程的控制以及长期稳定分析至关重要,而作为沉降预测理论依据的固结理论中,固结系数是一个关键的计算参数,其准确程度直接决定地基沉降预测的准确程度。本文提出了一种应用直线拟合求解软土压缩过程中固结系数的方法,方法提出在应用时间平方根法计算土固结系数时,采用计算软件拟合数据的方法,对开始段直线进行拟合,从而大大减少人为因素影响,提高参数求解精度。应用该方法对一系列固结试验结果进行分析,并与由实测渗透系数求得的固结系数进行了对比表明,本方法能有效地减少人为误差、适用可行。     

红粘土固结实验在不同试验方法下的对比分析

通过对红粘土在不同压实度下固结试验的标准法与快速法试验结果的对比分析，得到压实度对两种试验方法相对误差的影响，试验结果表明：压实度的提高可以减小标准试验法与快速试验法所测指标之间的相对误差。     

软黏土三轴固结不排水剪试验数据处理方法

三轴固结不排水剪(CU)试验的传统数据处理方法是根据破坏标准所确定的值直接绘制摩尔圆包线,确定土样的抗剪强度值。当遇到土性不匀或试验中某一试样扰动给试验带来误差时,其摩尔圆包线很难确定。归一化法、数值关系法、相关法3种特殊的试验成果处理方法,能更准确地确定CU试验的结果。     

砂固结预应力锚杆的试验及其数值模拟

砂固结预应力锚杆的锚固力是由砂体与锚孔壁之间的摩擦力提供的。设计了室内试验和现场试验 ,并对这项技术作了深入地研究。基于室内试验成果 ,对现场试验作了数值模拟分析     

基于CPTU测试的K_0固结黏土中静压桩时变承载力研究

基于空间滑动面(SMP)准则改进的K_0固结各向异性修正剑桥模型,考虑K_0固结饱和黏土初始应力各向异性、应力历史及应力诱发各向异性对土体三维力学特性的影响,推导了静压沉桩柱孔扩张问题的弹塑性解析解。在此基础上,根据桩侧土体应力状态与单剪试验中试样应力状态的相似性,结合桩周土轴对称固结理论提出采用孔压静力触探仪(CPTU)锥尖阻力、锥肩孔隙水压力及相应孔压消散数据预测静压桩时变承载力的理论方法。通过离心机模型试验实测结果和理论预测值的对比,验证了理论方法的有效性,研究了静压桩承载力随时间的变化规律。研究结果表明,本文理论预测方法避免了土体基本参数测定等繁琐过程,且可以较为合理地预测静压桩时变承载力;静压桩沉桩结束后其承载力在短时间内迅速增加,之后承载力增加幅度变缓且逐渐趋于稳定值;静压桩桩径越大,沉桩结束后承载力增加的速度越慢,承载力达到稳定值的时间越长。     

新近吹填淤泥地基加固效果分析

针对真空预压排水固结法处理新近吹填淤泥地基工程,对采用不同长度竖向排水体的两个加固区域进行了现场试验研究,通过对比分析两个加固区的地表沉降、膜下真空度、孔隙水压力等现场监测结果及十字板试验、载荷板试验等检测结果以及室内土工试验所得的土体物理力学性质指标,得出结论:真空预压法处理新近吹填淤泥地基不仅可以达到一定的加固效果,而且通过延长竖向排水体的长度在一定程度上可以提高土体的固结效果。     

坝料动力变形特性试验研究

在大型动力三轴仪上进行了坝料的动力变形特性试验研究,分析了围压和固结比对最大动模量、动模量衰减规律和阻尼比的影响。试验研究表明:随围压和固结应力比的提高,最大动模量增大;随应变的增大,动模量逐渐衰减;固结比对最大阻尼比影响不大,随固结比的提高最大阻尼比略有降低。基于沈珠江动力变形特性模型,提出了可以将固结比影响归一化的最大动模量和模量衰减的修正公式,该公式能很好地消除围压和固结比对模量衰减规律的影响。结合其它工程试验成果,通过小于5 mm粒径颗粒含量初步探讨了尺寸效应对动力变形特性的影响,研究表明室内试验得出的最大动模量较工程原位土体的要低,而最大阻尼比要略高。     

胶凝砂砾石料弹塑性本构模型研究

为了建立合理的胶凝砂砾石料弹塑性本构模型,对胶凝掺量60 kg/m3的胶凝砂砾石料进行了三轴剪切排水与加卸载试验研究,结果可描述不同围压下的胶凝砂砾石料的应力–应变特性。基于试验数据及一些专家的研究,确定模型的弹性部分,提出了胶凝砂砾石料的剪切屈服与体积屈服方程,引入广义塑性理论,建立了适用于胶凝砂砾石料的弹塑性本构模型。模型共有9个参数,参数较少且确定简单。利用三轴剪切排水试验数据验证该模型计算结果,表明其能够较准确地反映胶凝砂砾石料应力应变关系。     

软粘土抗剪强度参数试验研究

从软粘土的抗剪强度参数试验出发 ,一方面通过三轴UU剪切试验 ,得出了试样饱和度对软粘土抗剪强度参数的影响关系 ;另一方面通过大量的固结快剪试验 ,得出软粘土在不同先期固结压力Pc、不同固结度U下的强度变化规律。可为在软粘土上的工程设计和稳定性分析提供依据     

堆石坝黏土心墙应力变形的总应力法计算

 提出一种近似考虑固结程度的总应力法算法,其计算参数通过非饱和心墙料的固结不排水试验确定。该总应力法可以近似计算出固结变形,从机制上更接近实际。通过双江口堆石坝掺砾黏土心墙试验与计算,并与现有的总应力法计算结果比较,验证该总应力法算法的可行性。     

桂林粘土应力-应变关系归一化性状研究

本文通过对桂林粘土的固结不排水三轴剪切试验,基于典型的双曲线方程,从理论上推导了为实现应力-应变方程归-化而必须满足的归一化条件,并提出了用主应力差渐近值作为标准归一化因子.同时,运用标准归-化因子,建立了桂林粘土固结不排水条件下应力-应变特性的归一化方程.利用求得的归一化方程对不同围压下的应力-应变关系进行归一化分析...