恒载作用下底部含水层疏水沉降均匀试验研究

在自行设计的高应力、高水压疏水试验装置上进行了恒载作用下底部含水层疏水沉降均匀试验，试验结果表明：底部含水层的疏水沉降量符合指数型变化规律，细颗粒砂土比粗颗粒砂土具有更大的变形量。疏水沉降的侧限压缩模量Es受特征粒径D20和水压降△l2控制，D20，△h越大，Es越大：当土样不变时，E与△h呈正相关关系；当△h一定时，土体的细颗粒含量越多，D20越小，则侧限压缩模量Es越小，土体变形量越大。     

钙质砂小应变初始剪切模量试验研究

砂土的初始剪切模量Gmax是反映土体刚度的一个重要的力学参数.利用多方向的弯曲元测试技术,对取自波斯湾人工岛礁的钙质砂小应变初始剪切模量进行研究,分析了不均匀系数Cu、平均粒径D50及应力历史对钙质砂水平(GHH)和垂直平面(GHV和GVH)上剪切模量的影响.结果 表明:各向同性固结下,钙质砂的Gmax各向异性显著,表...     

荷载作用下基于Torrent法的混凝土渗透性研究

研究了在压应力和均布荷载2种不同类型力的作用下,混凝土空气渗透系数的变化规律。同时在无荷载作用下,研究了混凝土空气渗透系数和氯离子扩散系数、电通量之间的关系。结果表明,水胶比越小,混凝土强度等级越高,空气渗透系数越小。不同强度等级的混凝土,空气渗透系数随应力比变化的趋势一致,当应力比小于转变点时,空气渗透系数随应力比增大而减小,当应力比大于转变点时,空气渗透系数随应力比的增大而快速增大。混凝土构件试验表明,空气渗透系数能较好地反映构件不同受力区域的渗透性变化。     

砂质黏性紫色土渗透特性试验研究

土的渗透特性反映土体透水能力,是土壤水蚀模型的重要参数和评估水土流失效应的重要指标。利用多功能三轴仪对重庆地区典型砂质黏性紫色土进行模拟自然界下不同降雨强度和不同覆土深度处的渗透试验,分别研究了渗透压、围压及覆土压力等因素对土体渗透特性的影响规律。结果表明:试验范围内的不同渗透压下砂质黏性紫色土的渗透系数处于相同数量级;围压对土体的渗透系数有显著的影响,但随着围压逐渐增大,土体渗水能力的降低梯度逐渐减小;覆土压力增加,土体的渗透系数减少,相同状态下围压越小,覆土压力对土体渗透系数的影响效果越明显;随着覆土深度的增加,砂质黏性紫色土的渗透系数迅速降低。研究可为地基处理、滑坡机理分析及水土流失防治设计等提供参考。     

考虑部分排水和土体流变性影响的应变保持试验数值分析

旁压应变保持试验(SHT)是测定土体水平固结系数的有效原位测试方法之一。通常采用Clarke建议的步骤,由于包含了一些简化的假设而导致对固结系数的不准确地评估。以Drucker-Prager理想弹塑性模型为基础,利用有限元法模拟饱和黏土中SHT,分析了Clarke等固结时间因数曲线(根据Randolph和Wroth解)的适用条件,并考虑渗透性及应变加载率引起的部分排水的影响,对Clarke曲线进行修正,建议了误差曲线。进一步地采用Drucker-Prager理想弹塑性与土体流变的耦合模型模拟SHT,分析土体流变性对超孔隙水压力消散的影响。研究表明:土体流变对超孔隙水压力消散的影响,除了通过应力松弛改变边界应力水平而使超孔隙水压力下降,还通过改变超孔隙水压力的分布而减缓其渗透固结速度;渗透系数越小,土体流变性对超孔隙水压力的消散速度影响越明显。忽略土体流变性会高估水平固结系数,可高估几倍到数十倍。     

冻融循环对非饱和粉质粘土渗透性影响的试验研究

冻融作用下土体渗透性的变化不仅受冻融温度、冻融次数等因素影响,样本的密实度,饱和度等因素也会影响冻融效果。为探究冻融循环作用下土体渗透系数的演化规律,配制不同饱和度,不同密实度的试样在冻融循环作用后进行渗透试验。试验结果表明,土体在冻融作用后其孔隙率、渗透系数增大,且受饱和度的影响,饱和度越大,冻融之后土体的孔隙率、渗透系数的增量越大,冻融对土体结构的劣化作用越显著;密实度越大,土体渗透性受冻融作用的影响越小,达到稳定所需冻融次数越少。经分析认为,土体在反复的冻融过程中,水的相变引起土体结构和孔隙结构的改变,贯通了非连通孔隙,使得土体的渗透性增大,同时土体孔隙率的变化是渗透性改变的重要原因。     

竖井地基热排水固结本构模型及试验验证

考虑饱和土体先期固结压力随温度变化情况,对非等温条件下土体e–lgp曲线上点的移动规律进行研究,建立了饱和黏土的非线性热弹性本构模型,并开发编制了TSDSS有限元程序。同时,开展了竖井地基热排水固结模型试验,将试验结果与模型试验的TSDSS模拟结果进行对比,两者较为吻合,从而验证了该本构模型的正确性,且能从机理上反映热排水固结过程,数值模拟结果进一步表明:土体导热系数越大或渗透系数越小,热排水固结过程中产生的孔隙水压力峰值越大;渗透系数越小,热排水固结越慢;导热系数越大,热排水固结越快。     

基于K_0固结排水卸荷应力路径试验粉土应力–变形特性研究

针对开挖土体复杂卸荷应力路径,按不同初始应力状态和卸荷应力比,对南水北调南干渠粉质黏土开展了K_0固结排水卸荷应力路径试验。试样首先在不同围压条件下K_0固结稳定,然后根据不同的轴向应力和径向应力卸荷比,进行卸荷试验,以模拟实际土体开挖过程中的应力路径。试验结果表明土体的应力应变特性与应力路径密切相关:不同卸荷应力比条件下,试样可能为压缩,先伸长再压缩或者为伸长变形;卸荷应力路径下压缩和伸长应力比临界值与初始固结状态和土性相关;相同平均应力增量条件下,卸荷应力比越小,试样体积膨胀绝对值越大;土体强度参数受加荷方式和应力路径影响不大。试验结果和常规三轴试验有显著区别,需要发展能够描述卸荷应力路径下的土体本构模型,对开挖土体开展符合工程实际的应力变形分析。     

封闭气泡对土体渗透系数影响的试验研究

渗透系数是分析土体渗流问题的重要参数,目前获取渗透系数的诸多方法均没有考虑土体中封闭气泡对渗透系数的影响。本文基于室内一维积水入渗试验结果,拟合出土体渗透系数与体积含水量的经验公式,以及仅包含孔隙率n和两个拟合参数的渗透系数与气相饱和度的经验公式,并通过前人试验结果验证了该公式的正确性。     

木材髓心对原木截面应力的影响分析

文章运用材料力学计算方法选取D/20,D/30,D/50三组髓心直径分析了原木构件在不同髓心大小影响下的拉、压应力,受弯构件的正应力与切应力变化,并通过与忽略髓心影响的截面应力对比得出：截面各应力随髓心增大而增大,其中拉压应力与受弯构件中切应力增大明显;而受弯构件正应力受髓心影响较小。     

约束高强混凝土的基本关系研究

基于83个约束高强混凝土试件的试验数据,分别分析了箍筋间距、体积配箍率、箍筋强度、混凝土强度对约束高强混凝土的峰值应力、峰值应变和极限应变的影响。结果表明,配箍特征值综合反映了上述因素的影响,是最主要的影响因素。建立了约束高强混凝土的峰值应力、峰值应变、极限应变与配箍特征值之间的关系。     

裂隙岩体地区导热-对流型温度场垂向渗透系数的计算及分布特征研究

阐述应用温度场方法研究裂隙岩体地区地下水渗流场参数的优点和存在垂向流作用下的导热–对流型温度场的地温特征。基于含水层导热–对流型温度场的地温曲线和渗流连续性方程,考虑受垂向流影响的温度场,建立地温与深度之间的函数关系,并建立不动点迭代方程,编制程序计算垂向渗透系数。针对渗透系数计算结果的统计特征分别构造满足正态分布、对数正态分布和均匀分布的3组新样本,构造减速膨胀曲线,对比分析渗透系数的概率分布特征。结果表明,同正态分布和均匀分布相比,裂隙岩体地区的垂向渗透系数更接近对数正态分布。利用温度场方法和统计学方法研究裂隙岩体地区地下水渗流场参数,如渗透系数,具有避免过多主、客观因素干扰,计算过程清晰,结果明确的特点。     

透水性混凝土的透水性研究

透水系数是表征透水性混凝土的透水性和使用效果的重要技术参数，在试验基础上，本文研究了影响透水性混凝土透水效果的主要因素。     

基于正交试验的再生骨料透水混凝土性能影响研究

利用再生骨料制备透水混凝土,分析多因素对再生骨料透水混凝土性能的影响,基于正交试验设计对再生骨料透水混凝土的基本物理性能进行试验和分析,研究了不同水平下目标孔隙率、水胶比、矿物掺合料掺量等因素对再生骨料透水混凝土有效孔隙率、28 d抗压强度和透水系数等性能的影响,并通过拟合28 d抗压强度与透水系数试验数据的相关关系,研究建立了两者的线性预测模型。结果表明:各因素对再生骨料透水混凝土的28 d抗压强度和透水系数影响的综合排序为:目标孔隙率>水胶比>矿物掺合料掺量;再生骨料透水混凝土的28 d抗压强度和透水系数呈反相关的线性关系,其线性回归模型可用于实际工程的预测。     

Rational permeability coefficient of a permeable lining for composite tunnel lining structures

 Various factors influence the tunneling are simplified considering the axial symmetry of the composite lining structure. The analytical expressions for the seepage field,stress,and displacement in the surrounding rock and those for the grouting circle,permeable lining,and ordinary lining are obtained according to the principle of effective stress. The seepage discharge,plastic zone,stress,and displacement around a tunnel affected by the different permeability coefficient ratios between the permeable lining and surrounding rock are studied. The reasonable value of permeability coefficient for the permeable lining are discussed. The results show that the grouting circle controls the tunnel seepage discharge well and has a reasonable permeability coefficient and an optimal radius. The grouting circle controls the plastic zone development in the surrounding rock,i.e.,the thicker the grouting circle,the smaller the plastic zone in the surrounding rock. The tunnel seepage discharge and the effective stress in the grouting circle and lining increase gradually with the increasing of permeability coefficient ratio and tend to be stable after the ratio reaches 0.1. Comprehensive analysis on the factors such as the stability of tunnel seepage discharge,the plastic zone of the surrounding rock and the stress around the tunnel indicates that it is relatively reasonable for the permeability coefficient ratio to be greater than or equal to 0.1.     

地下水开采导致总应力变化对地面沉降的影响

地下水开采引起总应力的变化特征取决于所采地下水所处的层位。本文以抽取典型多层含水层系统不同层位的地下水为例,分别计算出了潜水含水层、弱透水层和承压含水层中总应力的表达式,得出了抽取不同层位地下水总应力的变化规律,并且根据有效应力原理,分析不同层位的有效应力变化特征,最后结合有效应力与地面沉降量计算之间的关系式,归纳出抽取不同层位地下水时总应力的变化对地面沉降的影响。通过分析得出,抽取承压含水层地下水(仍处于承压状态下),总应力不随抽水发生变化;而抽取潜水层的地下水,总应力是变化的。本文最后通过数值试验的方法验证了抽取潜水含水层中的地下水,总应力随着抽水时间逐渐减小,地面沉降量也会随着总应力的下降而减小。并且计算得出在600天的模拟时期内,总应力变化较总应力不变的情况下,累积沉降量要小将近30%。     

Variability of the coefficient of consolidation of the Mexico city clayey sediments on spatial and time scales

This study pertains the two of the six main lacustrine plains of the Basin of Mexico within which Mexico City is situated. These lacustrine sediments are referred to the Mexico City clay in the geotechnical literature and overlie a regional productive aquifer which provides about 50 m³/s of water for the city. Consolidation settlement of the lacustrine sediments in Mexico City is due mainly to pumping of this regional aquifer and by construction of buildings. Although the coefficient of consolidation has much geotechnical importance, little is known about its magnitude or geological controls at various spatial and time scales relevant to consolidation settlement. Different methods are used to evaluates the coefficient of consolidation at four different scale volumes of sediment: the traditional oedometer tests, piezometer response tests, surface loading tests and tests and modelling of long-term transient land subsidence due to aquifer pumping in an area where the present subsidence rate is 0.40 m/year. The spatial scale of the measurements range between 0.02 m to 300 m and the time scale between 24 hours to 30 years. Results show that the coefficient of consolidation depends on the scale and time encompassed by each type of measurement. As the scale of the test increases the coefficient of consolidation also increases, showing the increasing effect of discontinuities within the lacustrine sequence. When laboratory values are used in larger scale subsidence models, results are unrealistic. The bulk coefficient of consolidation is two orders of magnitude higher than the upper limit of the laboratorys measurements. Therefore, the bulk coefficient of consolidation cannot be approximated from oedometer tests and a ranges of this coefficients has to be obtained based on the scale of application.     

关于天然地基弹性均压系数的确定

天然地基弹性均压系数是动力机器基础设计中最为重要的参数,根据天然地基弹性均压系数的定义,对当前确定弹性均压系数的几种方法进行了分析,指出GB 50040—96《动力机器基础设计规范》和采用地基土变形模量计算成层地基的弹性均压系数的方法在理论上均是不正确的,而应采用各土层的弹性模量去确定成层地基均压系数。为了便于工程应用,给出了与GB 50040—96相应地基承载力特征值对应的弹性模量值。最后,介绍了利用剪切波波速和标准贯入试验击数确定地基土弹性模量的有关资料。     

预应力锚索锚固段应力分布影响因素分析

采用有限元法,研究预应力锚索锚固段应力分布的影响因素。讨论荷载作用下预应力锚索锚固段应力分布规律,分析荷载大小、被加固岩土体性质、锚固段长度、锚固体直径等因素对预应力锚索锚固段应力分布规律的影响。分析表明,预应力锚索锚固段应力分布非常不均匀;岩石越坚硬,锚固段应力分布越集中,岩石越松软,应力分布越均匀;锚固长度达到一定数值时,再增加锚固长度,只能导致锚索材料的浪费,而对承载能力的提高帮助不大;锚固体的直径越小,锚固段应力分布的峰值越大,应力分布越不均匀,锚固体的直径越大,应力的峰值越小,应力分布越均匀;锚固较硬的岩体,宜选用直径较粗锚固长度较短的锚索,而锚固较软的岩土体,宜选用直径较细锚固长度较大的锚索。