非线性状态下饱和紧密砂土的孔隙压力估算

介绍了无限土体中球孔扩张理论,以及在高应力状态下,考虑材料非线性时紧密砂性土的八面体应力及极限承载力解答,推演出了在非线性饱和紧密砂土内,球孔扩张压力下的孔隙压力公式,并分析了其分布特性.     

采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则计算孔隙水影响下的主动土压力

为分析非线性Mohr-Coulomb破坏准则下孔隙水压力对挡土墙主动土压力的影响,采用极限分析上限定理推导挡土墙主动土压力的解析解,采用MATLAB软件求解主动土压力的数值解,并分析了非线性Mohr-Coulomb破坏准则相关参数以及孔隙水、土体容重、挡土墙高度等对主动土压力和墙后破裂角的影响.研究表明,孔隙水等因素对...     

振动作用下饱和细粒物料中的超孔隙水压力

设计了测定振动作用下饱和细粒物料中超孔隙水压力的实验装置, 通过试验获得了超孔隙水压力随时间变化的定量关系曲线, 提出了估算孔隙水压力变化的方法。     

孔隙压力升降条件下煤岩双孔隙渗透率模型研究

孔隙压力是控制煤岩渗透率的关键因素,为探究煤岩渗透率在孔隙压力升降过程的响应机制,利用含瓦斯煤三轴渗流试验装置,分别开展不同平均应力条件下孔隙压力升高和降低的渗流试验。基于煤岩具备的双孔隙结构介质的特性,综合升压过程中煤岩力学效应、滑脱效应、吸附膨胀及吸附层厚度变化等因素,构建包含基质与裂隙的双孔隙渗透率模型。通过引入修正函数L(p),进一步量化降压过程中煤岩渗透率变化情况,并利用试验数据验证新建渗透率模型的合理性。研究结果表明：(1)当平均应力一定时,基质渗透率随孔隙压力增大呈先急剧减小后缓慢减小的变化趋势,裂隙渗透率的变化规律与煤岩总渗透率的变化规律较为接近;(2)当平均应力一定时,孔隙压力升降过程中的煤岩总渗透率均呈“V”型变化,但对于同一孔隙压力,降压过程总渗透率要低于升压过程总渗透率;(3)利用渗流试验数据对模型进行验证,发现新建双孔隙渗透率模型能够与试验结果保持一致;(4)修正函数L(p)中的敏感性系数c影响渗透率随孔隙压力变化的曲线斜率,敏感性系数d影响渗透率曲线整体高度。     

底部含水层孔隙水压力采动波动及影响机制的试验研究

涌水溃砂是松散层底部砂土含水层和薄覆岩下煤炭开采的典型地质灾害,如能够掌握砂土层中采动水压力动态变化规律,捕捉涌水溃砂的前兆信息,将会起到灾害预警和提升开采安全水平的作用。以刘河煤矿13021工作面为地质原型,以松散层底部受开采影响的砂土含水层为研究对象,通过建立水压力监测相似模型,分析了2个分层开采过程中覆岩变形破坏特征及底部含水层砂土孔隙水压力动态变化过程,并由此建立了水压力波动与覆岩变形破坏程度之间的联系。研究认为,覆岩移动控制着上覆土体变形,每次覆岩下沉至稳定的过程中,各监测点均会出现明显水压力波动现象,远离开切眼的监测点水压力变化明显滞后;覆岩下沉量与剧烈程度控制着水压力变化幅值。     

饱和砂土地震孔隙水压力问题的探讨

本文讨论了饱和砂层在循环荷载下的一些主要特性,并简要评述了若干个砂土地震孔压的计算公式     

砂土地基中单桩的非线性沉降预测方法

随着城市化进程的加快,桩基础在越来越多的砂土地区得到应用,鉴于桩基沉降对上部结构安全性和稳定性的重要影响,因此需要深刻了解砂土地基中桩基沉降的机理和规律。在影响砂土地基-桩基础相互作用的各种因素中,桩体以及桩周土体力学性质的非线性变化最为重要,直接关系到桩基沉降模式和计算方法的选择。着重分析非线性因素对砂土地基中单桩沉降的影响,提出一种基于非线性分析的单桩沉降计算模式并建立相应的单桩非线性沉降预测方法。     

导流孔周水平方向孔隙水压力分布规律

掌握导流孔周孔隙水压力分布规律对计算原地浸矿母液回收率具有重要意义。假设水沿水平方向流入导流孔的通道为普遍存在的2分叉分形树状网络结构,基于Hagen-Poiseuille方程,提出导流孔周水平方向孔隙水压力分布计算公式。室内模型试验结果表明,采用2分叉分形树状网络结构描述水流入导流孔的渗流通道是有效的;随初始水头增加,描述树状分叉网络的各级圆管长度比逐渐增加,且增加幅度越来越小,但是各级圆管的直径比和初级母管长度逐渐减小,并渐趋稳定,各级圆管的直径比稳定值为0.84。     

浅谈对孔隙水压力的理解

简述了孔隙水压力的概念、分类、常用的测试方法,并附以例题说明其关系,希望能够帮助广大同行加深对孔隙水压力的理解,更好地为设计及工程建设服务。     

振冲碎石桩消除砂土地基液化效果的评价

接合工程实全,铎振冲碎石桩消除砂土地基的液化效果进行了评价，对类似工程具有一定的指导意义。     

不同条件下非饱和土中孔隙气压变化特征研究

在研究土体内水的渗透行为时,通常直接采用压力表测量孔隙水压力。实际上压力表的测量值中包含了孔隙水压和孔隙气压。通常假设土体内的孔隙气压为0 kPa,所以一般没有考虑孔隙气压的影响。然而,根据近年来的研究认为,土体内孔隙气压的上升可能会对降雨时的边坡破坏、雨水渗透等产生影响。因此,在本研究中,为了掌握不同条件(降雨条件、地下水条件、排气条件)下的孔隙气压情况,进行了雨水渗透情况下土体内孔隙气压的测量试验。结果表明,由于地表处于内涝状态,土体内的孔隙气压会上升,说明了降雨时测量孔隙气压是极为必要的。研究结果为弃土边坡的长期运行与监测预警提供一定的理论依据。     

饱和尾粉砂动孔隙水压力发展特性试验研究

采用动三轴仪对内蒙古某尾矿库尾粉砂进行了动强度试验,研究了围压、相对密实度及固结比对动荷载作用下尾粉砂中孔隙水压力发展特性的影响。研究结果表明,随着固结比、相对密实度、围压的增大,动荷载作用下饱和尾粉砂孔压增长曲线形状由陡峭转变为平缓。随着围压及固结比增大,试样动力破坏形式从以孔压值为主要表征指标的液化破坏,转化为以动剪应变为主要破坏形式的软化破坏。动荷载作用下发生液化破坏的饱和尾粉砂孔压增长过程分可为初始增长阶段、稳定增长阶段和快速增长至破坏阶段,孔压增长曲线表现为明显的反S型,本文采用双对数函数对该试验孔压增长曲线进行拟合,结果表明该模型可以较好地模拟尾粉砂在动荷载作用下的孔压发展规律。     

孔隙含水岩石水平侧压力系数数值分析

为研究孔隙含水岩石的水平侧压力系数与孔隙率、孔隙几何参数与孔隙压力的关系,分别采用外接圆半径相等的正三角形、正四边形和圆形孔隙的随机孔隙模型对上述问题进行数值分析研究。按岩石与衬砌接触面处理与否,模型简化为侧边界有孔隙和侧边界无孔隙2类。结果表明:当岩石中无孔隙压力时,2类模型的水平侧压力系数均随孔隙率增加而减小,孔隙率相等时,水平侧压力系数随孔隙的边长/面积比的增大而减小;当岩石中作用有孔隙压力时,2类模型的水平侧压力系数均随孔隙压力增加而线性增大,孔隙率越大,侧压力系数增加越显著;当孔隙形状、孔隙率和孔隙压力相同时,与侧边界不含孔隙的岩石相比,侧边界含孔隙的岩石水平侧压力系数更大;相同孔隙率与孔隙压力情况下,孔隙岩石的水平侧压力系数随孔隙边长/面积比的增加而增大。     

高围压下高孔隙水压对岩石蠕变特性的影响

为研究高应力作用下深部岩体开挖过程中孔隙水压对围岩时效变形特性的影响,选取重庆某深部细砂岩为研究对象,对其进行不同水压下分级加载蠕变试验,试验表明:孔隙水压增强了砂岩的变形能力,但随着水压的升高,加载初期的一段时间内,水压在一定程度上会延缓轴向变形;蠕变过程中黏弹性模量随时间呈指数函数变化,通过分析不同水压作用下指数函数中参数的变化规律,得到黏弹性模量随时间和水压变化的表达式,进而提出修正的广义Kelvin模型,该模型能较好的描述不同水压作用下岩石的非线性黏弹性蠕变特性。基于不同水压下加速蠕变试验曲线特征,采用拟合、类比的方法引入一个能反映不同水压作用时加速蠕变特征的二元件黏塑性模型,将该模型与修正的广义Kelvin模型串联组成一个新的非线性黏弹塑性蠕变模型。基于试验结果,利用优化分析软件1stOpt,对模型参数进行辨识,效果比较理想;对比试验曲线和理论曲线,二者吻合较好,验证了模型的正确性。     

基于能量法判别砂土破坏的力学响应研究

以颗粒流数值软件PFC2D为平台,模拟往复不完全卸载双轴砂土破坏试验,从能量角度将变形过程中的能量变化与剪切带的生成和发展结合起来研究砂土剪切破坏,引入塑性破损指标来量化砂土破坏规律,初步探讨了基于能量法量化砂土的破坏机制,取得了较有意义的研究成果,为基于能量角度来判别砂土破坏,提供一条研究思路。     

灌注桩套管高频振动贯入砂土中孔压性状分析

随着全套管振动取土灌注桩施工工艺的发展,灌注桩在工程中的应用越来越广泛,但是关于灌注桩套管高频振动贯入机理,特别是套管贯入引起的超孔隙水压力的研究还不全面。在全面介绍了套管高频振动贯入有限元分析模型的建立过程后,对套管高频振动贯入引起的超孔隙水压力分布规律、变化趋势进行了详细研究。同时,采用正交试验与数值模拟相结合的正交有限元法评价了各因素对孔压性状的影响程度。研究结果表明：套管振动贯入过程中,超孔隙水压力随距套管端部垂直距离、水平距离的增大而减小,且超孔隙水压力幅值随时间逐渐增大,随振动频率增大而减小;套管振动贯入结束后,超孔隙水压力随时间大致呈指数型衰退,且主要沿套管内侧路径消散;影响孔压性状的主要因素为贯入深度和渗透系数。研究结果对套管高频振动贯入砂土中孔压性状分析具有理论和实际意义。     

砂土的高压卸荷特性试验

运用自行研制的SKA－1型高压固结仪模拟深层土应力环境,在高围压状态下对重塑砂土的卸载特性进行了试验研究,揭示K₀固结加、卸载过程中砂土K₀值的变化规律、土的应力－应变关系等力学特征.结果表明：砂土卸载过程K₀值随卸除荷载不同而具有不同的变化规律;在卸除轴压应力路径p-ε_a坐标系中,砂土的应力-应变关系为幂函数型.     

高压喷射注浆法产生的超孔隙水压分析

介绍了高压喷射注浆法的作用机理 ,探讨了在施工过程中高压喷射注浆法引起的超孔隙水压。根据半无限土体中小孔扩张问题的解 ,分析了在超孔隙水压作用的瞬时 ,土体中的应力、变形等 ,并提出了经验公式。结合一具体工程事故的成功处理 ,验证了所建议超孔隙水压公式的可行性 ,同时提出了减少超孔隙水压的对策和方法。     

孔隙水压对充填体性能的影响

为探究大水矿山充填体的力学性能变化,将充填体试块置入高压水体中使其内部形成孔隙水压,研究孔隙水压下充填体的抗压强度、抗拉强度和含水量等指标的变化。试验以孔隙水压、浸入时间、充填配比和料浆浓度为主要影响因素,开展29组充填体强度试验。方差分析表明,料浆浓度和充填配比对充填体抗压强度影响极显著,孔隙水压影响显著;浸入时间对充填抗拉强度影响显著。相同充填配比和料浆浓度下的充填体抗压和抗拉强度随孔隙水压和浸入时间增长而下降,其中抗拉强度下降幅度较大。充填体含水量随孔隙水压增大而增大,增长趋势和充填体强度增大趋势相吻合。