卸荷应力路径下饱和粉土静力特性的试验研究

选取杭州城东地铁5号线隧道周边的典型饱和粉土进行不同卸荷应力路径下的静力三轴试验,研究在临近基坑施工情况下地铁隧道周边影响范围内该类土体静力特性的变化情况,并通过加装压电陶瓷弯曲元装置进行弯曲元试验,从而探寻不同卸荷应力路径对土体抗剪强度和变形的影响程度。研究结果表明：土体的抗剪强度指标会随着轴向及侧向卸荷强度的增大而呈现不同幅度的减小,在轴向卸荷应力路径下饱和粉土各静力特性指标变化幅度小于侧向卸荷应力路径下的变化幅度,但在卸荷再加荷应力路径下,轴向应力路径与侧向应力路径的变化对饱和粉土的抗剪强度的影响并不明显。同时,土体抗剪强度与剪切波速之间可以用模型拟合来建立关系,在实际的卸荷工程中对准确获取土体力学参数有实际意义。     

天然地基土在基坑开挖侧向卸荷过程中的模量计算

通过侧向卸荷应力路径试验 ,分析了天然固结地基土在基坑开挖侧向卸荷过程中墙后土体的变形规律 ,根据双曲线假定 ,并引用Duncan Chang模型的计算参数推导了其模量公式。公式能够较真实地反映侧向卸荷应力路径上土体变形规律 ,其计算参数可以通过常规三轴试验获得 ,因而易于在实际工程中推广应用。     

卸荷软土的应力路径及对强度影响的研究

分析了基坑开挖作用分区的特征以及坑底土体强度变化规律，比较了软土卸荷强度与常规取土试验强度间的差异，对于基坑稳定性评估与加固设计具有重要意义。     

初始主应力方向对饱和粉土不排水剪切特性的影响

利用“土工静力–动力液压–三轴扭转多功能剪切仪”,针对山东东营原状饱和粉土和采用 3 种初始成样含水率夯击法制备的重塑饱和粉土,在初始平均主应力为 100 kPa ,初始中主应力系数为 0.5 ,初始偏应力比为 0.433 ,初始主应力方向角分别为 0 °, 30 °, 45 °, 60 °, 90 °的非均等固结条件下,保持平均主应力和中主应力系数恒定进行了应力控制式不排水静力扭剪实验。着重探讨了初始主应力方向和初始成样含水率对粉土应力–应变关系、孔隙水压力变化与有效应力路径等的影响。实验结果表明：初始主应力方向对原状粉土和重塑粉土的变形与强度特性的影响程度有所不同;初始成样含水率对饱和重塑粉土的变形及强度特性具有显著影响。     

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。     

饱和粉土动参数的试验分析

使用DDS 70微机控制电磁式振动三轴仪 ,对邯郸市区的饱和粉土进行小应变的动模量和阻尼试验研究 ,分析了动应变、固结条件、初始剪应力等因素对动模量和阻尼的影响 ,并列出了几种土体的试验结果 ,供比较和工程应用参考。     

强夯加固饱和粉土施工工艺研究

针对饱和粉土地基存在的问题,通过分析过去在饱和软弱地基上强夯失败的原因,并结合一些在这种地基上强夯成功的经验,提出在饱和软弱地基上进行强夯需要注意的几点问题。     

坑底饱和粘性土蠕变特性对基坑稳定性影响研究

通过对基坑底饱和粘性土蠕变特性的研究,提出了考虑被动土体的水平基床比例系数随时间指数衰减的模型.结合某工程实例,分析了在饱和粘性土的影响下围护墙的变形与坑底暴露时间的关系,结果表明:在坑底暴露期间,墙体的最大位移位于开挖面附近,暴露21天内,围护桩的位移和弯矩增长速度较为明显,21天后位移和弯矩的增长趋于稳定。     

饱和粉土冻胀过程试验研究及数值模拟

 为了研究温度梯度、冻结速率、土样高度和竖向压力对冻胀的综合影响,在不同试验条件下对饱和粉土进行了一系列一维土柱冻胀试验,试验中测量土样温度、竖向压力、冻胀量和补水量。试验结果表明：在温度场处于准稳态时,冻胀速率与温度梯度成正比例增长关系,冻胀速率随着竖向压力增大而线性减小;定义比冻结速率为冻结速率与土样高度之比,当温度场处于瞬态时,冻胀速率随比冻结速率成幂函数增长,增长率随着比冻结速率增大而减小。提出了综合考虑温度梯度、冻结速率、竖向压力和土样高度的冻胀计算公式,在此基础上推导了考虑水分迁移的冻土热扩散方程,提出了模拟冻胀和温度变化的数值模拟方法,通过一个数值算例计算了冻结过程中的温度和冻胀量变化,并与实测结果对比验证了该方法的可靠性。     

微生物改良饱和粉土的探讨

土是微生物的良好载体, 将微生物工程技术引入岩土工程中,利用某些微生物新陈代谢或酶化作用快速析出的矿物晶体,粘合土粒,封堵土颗粒之间的孔隙,改善粉土颗粒间的胶结能力,增强饱和粉土的静、动力学性能和抗液化能力,提高地基承载力.该种地基处理方法保护环境,同时促进社会、经济、环境协调发展,是一种新型"经济生态"的改良方法.     

强夯法处理饱和粉土,粉质粘土地基的试验研究

本文介绍了用强夯法处理饱和粉土，粉质粘土地基，以及用排水砂井加强夯的方法处理饱和粘土，淤泥质土地基的试验研究结果。提出了处理上述地基时的强夯施工参数。列举了工程应用的实例，及其显著的地基处理效果。     

降水对饱和粉土边坡稳定性影响研究

结合郑州市邙山输水干渠工程,对水动力条件改变后饱和粉土边坡的稳定性进行了研究,通过FLAC程序结合强度折减法对边坡在水土耦合作用下的稳定性演化进行了水土耦合分析,研究表明,降水对于边坡的稳定性具有直接提升作用。     

饱和粉土的若干动力特性研究

本文通过对可液化范围内的原状、重塑以及在不同粘粒粉粒含量、不同超固结比、不同成型时间下的击实的粉土进行动力试验与分析，探讨其动力特性受不同因素影响的变化规律，以加深对粉土的动力特性的进一步认识。     

基坑施工邻域隧道围土应力路径演变规律研究

为研究基坑开挖过程中邻域既有隧道周围土体应力路径演变规律,采用Mindlin经典理论,求解基坑底部和四周侧壁卸荷效应在隧道围土各点引起的附加应力场,并与初始应力场相叠加可得各点的现有应力场与应力路径,选用Mohr-Coulomb强度准则作为土体破坏控制标准以判断隧道围土各方向土体安全度。研究表明 :(1)随基坑开挖深度增加,隧道围土各点应力路径呈现靠近主应力破坏线K_f的演变趋势,其中隧道顶部与靠近基坑侧土体处于易破坏状态,隧道底部与远离基坑侧土体处于较安全状态。(2)沿隧道轴向,基坑开挖对邻域既有隧道围土应力场影响以一倍、二倍基坑开挖宽度为界线。一倍基坑宽度内为强影响区,一倍至二倍基坑开挖宽度内为过渡区,二倍基坑宽度外为弱影响区。(3)基坑与隧道净距越大,基坑开挖对隧道顶部和靠近基坑侧土体应力路径影响越小,该方向计算点处土体应力路径演变规律越趋于相似和稳定。     

红黏土在卸荷状态下的力学特性试验研究

选取工程中常见的3种应力路径,进行不同稠度状态的原状及重塑红黏土的力学特性试验,以研究在不同稠度状态下结构性红黏土在侧向卸荷条件下的变形破坏特性。通过将卸荷比的概念应用于贵州红黏土进行红黏土在卸荷开挖状态下其卸荷比与变形关系的研究,研究结果表明:初始卸荷比可以很好地描述红黏土剖面在不同应力路径下的变形破坏特征。不同含水率、不同应力路径和不同固结围压下红黏土的初始卸荷比有很大的规律性及差异性,其与红黏土的变形具有密切的联系,可以用来作为一种研究手段建立和描述红黏土在工程中的受力变形破坏规律。     

软土的卸荷模量

软土的室内应力路径试验研究表明，软土的卸荷模量不仅取决于土的物理性质，而且还和所经历的应力路径密切相关。本文根据大量的应力路径试验，特别是模拟基坑开挖和软土隧道施工过程中的应力路径，研究了上海地区的几种典型软土的卸荷变形模量与应力路径的关系表达式。对基坑开挖及支护结构设计计算、软土隧道施工研究及其它需要准确确定软土的卸荷模量的岩土工程问题的研究均有较大的实用价值     

粉土的动力特性研究

选用太原地区粉土为研究对象，通过粉土重塑土样的动三轴试验，研究了动荷载作用下围压、干密度及初始含水量对粉土重塑土样动弹模量目的影响，得出影响动弹模量的发展规律。     

卸荷状态下黏性土的变形和强度试验研究

南京河西地区原状黏性土应力路径试验表明,不排水情况下,侧向卸荷试验得到的割线模量E5′0要大于轴向加荷试验得到的割线模量E5 0,且大致有E5′0=1.7 E5 0关系;轴向加荷和侧向卸荷条件下得到的有效抗剪强度指标基本一致。上述结论在工程实例数值模拟分析中的应用明显改善了地面沉降预测结果与实测结果的吻合程度。     

饱和粉土基坑工程复合土钉技术应用研究

介绍了复合土钉技术(微型桩 土钉)在饱和粉土基坑支护中控制建筑物变形的实用设计方法及施工措施。通过现场试验,对比分析了复合土钉与普通土钉技术控制边坡变形的效果。分析表明,采用复合土钉支护的边坡变形比普通土钉支护的减小了40%~60%。实践证明,复合土钉支护技术能有效控制基坑位移。