基于有效应力原理的水土统一算法

提出将土颗粒周围的结合水膜纳入有效应力承压面面积的想法。基于结合水膜承压面的力学计算模型,得出推广的土中有效应力方程。结合渗透系数的物理意义及殷实的试验数据,建立所提出的新物理参数水道率与渗透系数的拟合方程。根据莫尔–库仑强度理论,得出考虑地下水作用的强度指标,在此基础上给出一个可以统一水土分算和合算的算法。实现水土压力分算和合算结果之间的过渡,使水土压力与土的基本物理力学性质更广泛地联系起来,对全面、系统地研究黏性土的土力学问题有重要意义。     

对土压力的水土合算与分算的看法

本文从静水压力的形成条件，提出粘性土地基存在地下水静力作用的界定准则的看法，并进而分析有地下水时基坑支护结构上土压力计算的水土分算法的合理性，以及魏汝龙提出的土压力计算式的适用性。通过上述分析，还对一些比较容易混淆的概念加以澄清。     

浅谈基坑土压力的水土分算与水土合算

结合水土压力的计算是支护结构荷载取值的关键,对基坑土压力中的水土分算和水土合算问题进行了综合对比分析,介绍了不同计算方法的公式,并简要分析了各种计算方法的适用条件,对实际基坑提供一定的理论经验。     

基坑支护结构上水土压力的分算与合算

基坑支护结构上实测的内力常常远比用经典土力学理论计算的数值小。本文分析了造成这种情况的一些可能的原因 ,在计算方法和水土相互作用机理方面对于水土“分算”和“合算”这一有争论的问题进行了分析和讨论 ,提出了在一定条件下“水土合算”可能有一定微观基础 ,指出这是一个有待于深入研究和探讨的课题。     

基坑支护中水土压力合算与分算的计算分析

对支护结构土压力的现状进行讨论和分析，比较分析水土分算和水土合算的计算方法，由工程实例的计算分析，得到考虑渗流水土分算的计算方法与，实际情况符合得较好，是一种具有实际运用价值的方法。     

水土压力统一计算理论的证明及水土共同作用下的压力计算

 为解决水土压力合算和分算的争议,从理论上证明水土合算在某些情况下的合理性,有必要建立能够把水土分算与合算统一在一个理论框架下的统一算法。采用理想模型试验建立一个水土压力统一计算理论,同时,证明了统一计算理论的科学性。以理想模型试验为基础,提出一个新的可以应用于水土压力分算与合算统一算法的强度理论。算例分析表明,新的统一算法计算结果与相关算法略有差异。该算法既可以在砂土时水土分算,也可以在黏土时水土合算;并且,可以实现黏质粉土和粉质黏土等半透水土层的水土压力计算,为地下构筑物所承受的荷载计算提供理论基础。     

基于水道率的水土压力研究

黏性土中的水土微观相互作用机制是区别无黏性土的一个重要特征。本文通过对试验数据的分析发现结合水也能传递静水压力,只是传递能力弱一些。相邻土颗粒通过结合水膜连接在一起,形成一个整体,通过面与面接触共同承担外力。提出了基于水道率的力学计算模型,得到扩展的有效应力方程,并在此基础上重新推导了莫尔-库伦强度准则,建立了水土分算和合算的统一算法。该算法能考虑不同土体的物理特性,从水土分算和水土合算的内在机理出发,实现水土分算和水土合算的连续统一,对全面系统地研究弱透水性黏性土的水土压力问题有重要意义。     

深基坑围护结构侧面孔隙水压力研究

0　前　　言①目前作用在基坑围护结构上的水土压力的计算存在着水土分算与水土合算两种理论[1],而其中的一个重要争论是孔隙水压力的计算,对于不同的土层条件,孔隙水压力有其不同的特点,同时在基坑开挖的过程中,孔隙水压力也会发生变化,受时间和空间的影响。本文以润扬大桥北锚锭深基坑工程为例,通过对围护结构的孔隙水压力及相关监测资料的分析,阐述了孔隙水压力随工况的变化规律,以此作为水土压力计算的一个参考依据。1　工程概况1.1　工程概述润扬大桥北锚锭深基坑工程位于世业洲上,基坑平面尺寸为69m×51m,开挖至基岩,开挖最大深度达56m。采用地下连续墙加现浇钢筋混凝土内支撑支护下明挖的施工方案,开挖分12     

土工分析中水土分算、水土合算的概念、原理与应用实例

介绍了土工分析中水土分算、水土合算的概念和原理，并结合工程实际，对水土压力计算模式的应用条件及范围提出了自己观点，即主张全方位、多角度、综合分析的原则。     

基坑开挖中考虑水压力的土压力计算

本文从土的有效应力原理出发,分析了软粘土中深基坑开挖的土压力计算问题,着重讨论了孔隙水压力对土压力的影响.经过分析,作者认为当采用总应力法计算时,原则上应采用卸载强度指标.作者认为以下两个原因使得“水土压力合算法”在软粘土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较接近:一是卸载引起负超孔压,卸载总应力强度指标大于常规三轴加载总应力强度指标;二是渗流引起主动区孔压减小,被动区孔压增大.最后,作者强调不要拖延基坑开挖的进度.     

液化场地浅埋钢筋混凝土结构物变形及 动土压力分析

 基于多重剪切机构塑性模型和液化前缘面的有效应力分析方法,分析不同地震强度下液化场地中浅埋大断面矩形钢筋混凝土结构物变形与地震动土压力分布特征,进而探索0.85 g输入地震波条件下结构物与液化土间的相对位移差、结构物侧壁和顶底板土体的动土压力、剪切应力、有效应力和超孔隙水压力的变化规律。研究得出结构物的最大变形、弯矩和曲率值随着地震强度的加大而增大,结构物最先发生屈服变形部位位于拐角处,并逐步向周围扩展;场地发生液化模型中的结构物–液化土相互作用系数数值小于场地未发生液化模型,结构物与土体间的相对位移差值随着场地液化而剧增到一定值;作用于结构物侧壁的动土压力最大值和震后值随地震强度加大而增加,但不是简单的线性增长;结构物侧壁动土压力随着振动持续而增长,而作用于顶底板土层的剪切应力和侧壁有效应力随着土体液化而剧减。研究结论可为液化场地浅埋结构物的抗震设计提供可靠的依据和参考。     

基于统一强度理论朗肯土压力的计算研究

 采用双剪统一强度理论主应力型表达式和平面应变假设,首先将挡土墙土压力问题视为平面应变问题,通过广义虎克定律确定出中主应力 ,并根据朗肯土压力分析原理确定出另外一个主应力,最后结合双剪统一强度理论主应力型表达式分别推导朗肯主动土压力和被动土压力的计算公式。该公式除了引入考虑中主应力影响的系数b,还通过广义虎克定律把材料的泊松比 引入朗肯土压力计算公式中。经典的朗肯土压力计算公式仅为该统一解的特例。该统一解可以灵活地运用于各种不同特性填土材料的土压力计算。最后通过一算例讨论不同权系数b对计算结果的影响。分析表明：采用经典的朗肯被动土压力理论所得到的结果是偏小的,而采用经典的朗肯主动土压力理论所得到的结果是具有一定的安全储备;双剪统一强度理可以更好地发挥材料的强度潜力,可取得一定的经济效益。     

水及土压力的实测研究

通过对上海软土地基基坑工程的实测土压力、实测孔隙水压力值和实测水位值的分析,阐述了基坑外土压力、孔浊水压力随工况的变化规律。认为软土地区既可采用水土合算,又可采用水土分算。给出了水土合算时的侧压力系数的取值方法;同时提出了水土分算时,土压力与水压力应分别乘以相应的系数,且给出了水压力合理的折减系数ｋｗ值（孔隙水压力与静水压力的比值称为静水压力的折减系数）以及水土分算时的土压力项的侧压力项的系数ｋｓ     

不同围压下砂岩孔渗规律试验研究

采用三轴岩石力学试验系统分析了砂岩储层岩石在全应力—应变过程中渗透率的变化规律和不同围压下岩石的孔渗性，建立了砂岩岩石应力—应变与渗透率之间的定性定量关系。研究表明；岩石在全应力—应变过程中，渗透率的变化的总体规律是在弹性阶段渗透率随应力的增大而略有降低，进入弹塑性阶段后随着新生裂隙的扩展、贯穿，岩石的渗透率先是缓慢增加然后急剧增大，在峰前或峰后达到极大值，残余流动阶段原有裂隙开始压密闭合，渗透率开始降低。砂岩的孔渗性与其所承受的有效侧压大小密切相关，表现为岩石的孔隙度和渗透率均随侧压的增大而减小，且服从对数函数变化规律；成岩作用不同的砂岩孔隙度和渗透率减小的速度和程度不同，表现为在侧压的作用下，成岩作用程度较弱的砂岩储层的孔隙度或渗透率减小的速度和程度明显地高于成岩作用程度较强的砂岩。     

基于CSA和薄层单元法主动土压力计算方法

土压力计算一直沿用经典朗肯和库仑士压力理论，所得土压力沿墙高呈三角形分布。而实际上认为挡土墙后土压力总是沿墙高呈三角形分布是不合理的，墙体位移量和形式不同，土压力分布将呈现不同的曲线形式，墙背与填土间的摩擦以及滑裂面的形状对土压力分布也有重要影响。假定挡土墙后土体潜在滑裂面由对数螺线滑动面和平面组合而成，根据挡土墙后土体薄层单元的平衡条件推导出粘性土层主动土压力的计算公式。通过在普通模拟退火算法中引入复合形法进行局部最优解搜索。得到了一种搜索性能更好的复合形模拟退火算法，并将其用于挡土墙后填土潜在最危险滑裂面搜索和相应的主动土压力计算，并给出了两个算例。其计算结果表明：与传统的朗肯和广义库仑土压力理论的计算结果相比，所提方法更符合实测结果。     

极限平衡法计算土压力系数的新途径

对传统的极限平衡条分法进行改进,提出计算无超载情况下无粘性土的土压力系数的一种新途径.针对这种问题的特殊性,将土体划分成三角形条块体系;引入斜条块间推力倾角函数;根据最优性原理,迅速准确地确定最危险的滑裂面;从而得到最大的主动土压力系数或最小的被动土压力系数,并且保证破坏土体的力与力矩的平衡.本文方法避免了严格塑性力学解法的繁琐,同时很大程度上克服了其它近似方法的不精确性等缺点,可用于一般工程设计.     

土拱效应和渗流作用刚性挡墙主动水土压力研究

 假定小主应力迹线为抛物线,分析刚性挡墙后土拱效应,推导土拱效应作用下刚性挡墙主动水土压力系数和水平微分单元层间系数。建立二维Laplace方程分析墙后持续暴雨作用形成的稳定渗流场。在土拱效应和渗流作用分析基础上,提出土拱效应和渗流作用下主动水土压力计算模型,推导主动水土合力、合力作用点计算公式,给出实用主动水土压力系数。研究分析表明：理论计算结果与实测结果吻合较好;土拱效应和稳定渗流作用下水土压力成非线性分布,合力增大,合力作用点位置上移。工程实践中,应当重视持续暴雨期间的土拱效应和渗流作用对刚性挡墙的稳定不利影响。实用主动水土压力系数方法为持续暴雨作用下挡墙主动水土压力计算提供简化实用方法。     

动三轴试验中饱和软黏土的孔压特性及其对有效应力路径的影响

 变围压动三轴试验能够同时施加循环变化的偏应力与循环变化的围压,可以模拟地震荷载下动剪应力与动正应力的耦合。通过GDS双向动三轴设备进行一系列饱和软黏土的变围压动三轴试验,系统研究循环偏应力和循环围压耦合对饱和软黏土孔压特性的影响。试验结果表明：在单纯循环围压条件下,饱和软黏土会产生相应的正的瞬时动孔压,但是并没有产生明显的负的瞬时动孔压;在循环偏应力与循环围压耦合情况下,饱和软黏土的孔压时程曲线表现出与常规动三轴试验不同的特性,即动孔压的振幅更大,并且最大动孔压和最小动孔压表现出不同的发展规律：最大动孔压持续增长,而最小动孔压在加载一定周数后趋于稳定。此外,对残余孔压的定义进行量化,并对循环偏应力和循环围压耦合对有效应力路径的影响进行研究。