浅埋基础饱和土层中震动孔压消长的二维解析算法

本文提出了一类计算浅埋基础下饱和土层中震动孔隙水压力增长与消散的解析解。文中首先将太沙基二维固结理论与不排水条件下震动孔压增长模式相耦合,给出了描述自然排水条件下震动孔压消长的微分方程式;其次针对工业与民用建筑工程中大量存在的浅埋基础条件,并考虑到孔压增长模式的多样性以及起始静孔压场的影响,采用Sturmliouviile系统以及Duhamel积分与多重Fourier展开,定出了分域表示的一类一般性解析解。这无论是对简便与合理地解决浅埋基础下土层抗震计算问题,还是对验证和完善相应问题的数值分析方法都是十分有意义的。     

饱和砂砾土动孔压发展规律试验研究

采用多功能振动三轴仪对饱和砂砾土进行室内动三轴试验,分析不同试验条件下饱和砂砾土动孔压的变化规律,试验结果表明:在同一固结压力条件下,随着动应力幅值的增大,孔压比的上升速率增大,经过一段时间后最终的孔压比达到一定值;在同一固结压力和动应力幅值条件下,随着固结应力比的增大,孔压比的上升速率逐步减小,达到相同的孔压比时所需的振动次数也逐步增加。     

饱和钙质砂孔压发展特性试验研究

在岛礁建设中,钙质砂场地会受海浪等周期性荷载影响,因此有必要开展循环荷载下钙质砂的动力响应研究。采用动三轴试验探究了循环荷载作用下,在不同的固结围压、相对密实度和循环应力比条件下饱和钙质砂的孔隙水压力发展规律;将张建民孔压模型用于各工况归一化孔压发展模式的分析,并给出各条件下的推荐孔压模型。研究结果表明：张建民模型C型适用于描述循环应力水平较大时的孔压发展模式,而固结围压、相对密实度较高且处于中等应力水平时可采用修正的张建民模型A型,其余情况均可用B型拟合。此外,各模型的拟合参数与相对密实度和固结围压均有较好的相关性。     

孔压静力触探试验用于港珠澳大桥工程土层划分的实例分析

结合港珠澳大桥工程,将孔压静力触探试验结果与地质钻孔所揭示的地质条件进行了对比分析,进一步确认了采用孔压静力触探试验对于工程中地质分层的可靠性和优点。     

等应力比应力路径下饱和原状黄土的孔压特性

对杨凌饱和原状黄土在轴向加载且径向卸载以及轴向卸载且径向加载二种类型的等应力比应力路径下,进行了K0固结不排水三轴剪切试验,探讨了应力路径、固结围压等对饱和原状黄土孔压发展特性的影响。研究表明:(1)当忽略被动压缩应力路径在较小围压开始阶段所产生的极小负孔压值时,在两种类型的等应力比应力路径下孔压随轴向应变(压缩或挤伸)的增大,先快速增大后缓慢变化且均为正值;(2)固结应力条件相同时,应力路径对孔压发展特性有很大的影响,对于轴向加载且径向卸载类型的等应力比应力路径,孔压随加载应力比的增大而增大;而对于轴向卸载且径向加载类型的等应力比应力路径,孔压却随加载应力比的增大而减小;(3)在有效球应力和偏应力坐标系上,在轴向加载且径向卸载类型的各种等应力比应力路径下近似地具有唯一的有效应力路径;而在轴向卸荷且径向加载类型的各种等应力比应力路径下具有不同的有效应力路径,且随着加载应力比的增大,其有效应力路径由右向左按顺时针方向依次排列;(4)在不同应力路径下,孔压是由平均正应力增量和剪应力增量两部分共同引起的,由平均正应力增量引起的孔压与土的非线性变形特性无关,由剪应力引起的孔压与剪应力间呈显著的非线性关系。     

孔压参数在静力触探试验中的应用研究

孔压静力触探作为一种新型的静探技术,可以量测钻进过程中孔隙水压力的大小。基于目前先进的静探设备,根据孔压值对土性变化较敏感的特性,通过锥尖阻力、孔压值和孔压参数比3个指标综合划分了土的类别,结果与钻孔记录吻合良好。在不同深度处量测记录了土中孔隙水压力的消散过程,分析了砂性土和粘性土不同的消散特征。在消散试验的基础上,计算粘性土的固结系数和渗透系数,并与室内试验值进行了对比分析。     

孔压静力触探试验的土层分类方法对比分析

通过港珠澳大桥岛隧工程孔压静力触探试验成果与室内土工资料的分析,对张诚厚分类图法、铁路TB10041-2003分类图法、Robertson( 1986)分类图法、Robertson( 1990)分类图法、Eslami - Fellenius分类图法以及Ramsey分类图法进行对比分析,得出各种不同方法利用孔压静力触探试验成果划分土层的适用性.     

饱和砂土地震液化的临界孔压判别模式

利用相关原理,对砂土液化发生机制进行分析,建立液化临界超静孔隙水压力随地震持续时间及埋深等因素变化的关系,以此作为液化临界孔压判别模式。用该判别模式对唐山沿海地区砂土液化特征进行分析,经实际资料对比,证明该模型合理可行。     

饱和中密砂地基中浅基础承载力与变形特性模型试验研究

采用土工鼓式离心模型试验技术,针对饱和中密砂地基的荷载-位移关系、地基承载力系数与基础宽度的关系以及基础尺寸效应等问题进行了研究,对离心模型试验结果的分析方法进行了改进。研究结果表明在有基础埋深情况下,当砂土相对密实度增加时,竖向荷载-位移曲线的斜率在V/D=0.15以后的变化趋势比较明显;随着基础宽度的增加,竖向荷载-位移曲线的初始斜率逐渐增加;将确定地基承载力特征值时所采用的V/D设定在0.015~0.05的范围内时,试验得到的承载力系数N_γ与承载力公式的结果比较接近;当基础宽度>2.0 m时,承载力系数的基础尺寸效应随着地基相对密度的增加而逐渐明显。     

饱和粉土液化孔压增长模型的适用性研究

由于粉土的成因类型不同,其工程性质相差很大,液化特性也与砂土不同。土体液化的孔压增长模型是用有效应力法进行动力计算的基础。针对某高速铁路路基粉土,研究了其液化时的孔压发展规律,在实验室完成了3组不同干密度重塑粉土试样的动三轴试验。根据试验结果,分析了粉土振动液化过程中孔隙水压力的发展规律,通过曲线拟合方法,对不同粉土液化孔压增长模型的适用性进行探讨,给出了相应的模型参数,为后续动力计算提供了必要的理论基础。     

一种孔板差压流量计性能的数值研究

通过对某电厂流量孔板进行数值研究,分析不同断面的流出系数及压力分布规律,得出如下结论取压孔应设置在上游最大压力和下游最小压力处,且下游取压孔应设置在距孔板中心距离(0.3～0.5)D范围内,上游取压孔应设置在距孔板中心距离(0.5～1.5)D范围;不同的取压孔距离严重影响流体质量流量的测量精度,所以流量孔板在安装时,严格按照取压孔尺寸安装,并根据取压孔的实际位置适当修正流出系数;典型断面的下游断面存在明显的回流现象,回流流量占管道质量流量的15%左右。分析结果可为电厂孔板差压测量安装、测试和调整提供参考。     

基于耗损比能的饱和粉土振动 孔压增长试验研究

粉土属于在振动荷载作用下易于液化的土类,粉土液化问题值得重视。云南属于我国地震多 发地区之一,随着该地区高速公路、铁路等工程的建设,云南粉土的动力特性研究显得尤为重要。通过 动三轴试验,以循环荷载作用下累积耗损比能为指标,对饱和粉土耗损比能及振动孔隙水压力的增长规 律进行研究。结果表明:随着循环振次的增加,累积耗损比能增长明显,单次耗损比能大体呈现增长态 势但存在个别波动现象;云南饱和粉土振动孔压比的增长与累积耗损比能之间有密切关系,其关系受初 始应力条件的影响;云南饱和粉土振动孔隙水压力的发展与初始应力归一化无量纲比能之间具有显著 的回归关系。     

初始孔压非均布竖向排水井地基固结方程的解析解

推导了等应变条件下初始孔压任意分布的竖向排水井地基固结一般解,并具体给出了初始孔压为梯形、正三角形、倒三角形分布时的相应解.现有等应变条件下打穿竖向排水井地基固结理论解为本文解的特例.根据所得一般解编制了计算程序,以分析初始孔压非均布条件下的竖向排水井地基的固结性状,并结合工程实例进行计算分析,与实测数据作了比较.结果表明,初始孔压分布形式对竖向排水井地基固结性状有重要的影响,并且对地基中超静孔压的影响比对固结度的影响更为显著;在单面排水条件下,初始孔压为倒三角形时竖向排水井地基固结最快,初始孔压为正三角形分布时固结最慢;在双面排水条件下,竖向排水井地基固结速率不受初始孔压分布形式的影响;考虑初始孔压非均布的本文理论与实际接近.