交通荷载下岩坡疲劳劣化及其服役寿命研究

基于坡体材料的疲劳试验与边坡结构应力分析,采用S-N曲线与Miner疲劳累积损伤准则进行交通动荷载下边坡疲劳寿命的估计,提出边坡疲劳稳定性分析方法,建立"岩土参数-安全系数-疲劳寿命"关系。研究结果表明,边坡岩土参数与安全系数随着疲劳荷载循环作用而逐渐下降,边坡疲劳寿命的消耗对于岩土参数和安全系数的影响具有初期不敏感,后期敏感度迅速加剧的特征,该特征反映了疲劳破坏的突然性。提出的疲劳安全因子可用来实现边坡工程抗疲劳耐久性设计的量化,实现稳定性与疲劳寿命两方面控制边坡工程的安全性与耐久性。更多还原     

基于多分辨率小波变换的砂岩累积疲劳损伤识别

频谱分析是判别岩石(体)结构损伤程度的一种有效手段。应用电液伺服系统对砂岩进行循环荷载下的疲劳加载,同步进行超声波速测量;利用小波变换的多分辨率理论对不同循环次数下的岩石超声波信号分解变换,实现不同频带分量的独立分析,提取随损伤敏感变化的波谱参数。研究结果表明:对比传统傅立叶变换(FFT),小波分析能从分解出的高频段有效跟踪到频域参数(主频、幅值、谱面积)的敏感变化。随循环次数比的增大,主频呈逐渐衰减的趋势,高频向低频漂移;频谱幅值与谱面积随循环变化出现一个明显的三阶段性特征,第一阶段岩石内部初始微裂纹调整阶段,第二阶段总体呈现上升趋势,第三阶段幅值与谱面积参数突然下降,伴随裂纹的贯通,高频成分大幅度衰减。更多还原     

某排土场边坡变形的二维颗粒流仿真研究

排土场失稳破坏将产生重大的灾难性后果。由于排土场的特殊性,其失稳变形破坏机制更为复杂。以福建某露天矿排土场为原型,用颗粒流软件PFC2D对其进行饱和工况下的变形破坏过程模拟,根据坡形变化图、位移矢量图以及测量圈的孔隙率监测数据探究排土场的破坏机制,总结排土场变形破坏规律。结果表明,上部堆积体最先产生滑移,对下部产生堆挤,使得坡脚隆起、细颗粒挤出,最终导致整体性滑移;于基岩面附近产生沿基岩面的折线滑动,越靠近临空面则逐渐演化为圆弧滑动;变形过程中,孔隙率变化可分为两类:Ⅰ类孔隙率由大变小,Ⅱ类由小变大,两者在坡体破坏之时孔隙率增长速度接近。研究结果对排土场边坡的稳定分析具有理论和实际意义。     

水泥-水玻璃加固软土研究

结合岩土工程实际 ,采集福建沿海地区淤泥土样 ,在对其进行物理力学性质、水理性质、有机质、土样浸出液化学成分分析的基础上 ,用水泥 水玻璃浆液作为主剂 ,对软土进行加固试验 ,探讨水泥 水玻璃加固土的力学性质、渗透性能等特征 ,并分析其影响因素。研究结果对软土地基加固设计计算和施工工艺参数确定具有重要意义。     

基于强度折减法的分步施工边坡稳定性分析

工程上常采用极限平衡法分析边坡的安全稳定性,但由于极限平衡法的局限性,使得计算结果 只能反映边坡安全系数的大小,不能确定边坡在施工各个阶段的变形稳定情况,因此以永宁高速公路边 坡为研究对象,通过ＰＬＡＸＩＳ有限元强度折减法对边坡施工过程中可能产生的变形、位移进行模拟分析, 得到分步施工状况下,施工各阶段边坡的变形图以及整体的安全系数,并将结果与极限平衡法计算结果 进行对比分析。结果表明:边坡的安全系数随着坡体的逐级开挖会不断降低,需及时进行支护加固,强 度折减法所确定的边坡最终滑动面形状与极限平衡法计算结果较为一致,且安全系数差值仅为3％,从 而也验证了强度折减法对于分步施工边坡安全稳定性分析的适用性与正确性。     

静力触探判别软土固结历史

确定地基土的固结历史对计算其变形和强度特性有着重要的作用。以福建沿海地区软土为例,应用静力触探测试技术进行软土固结状态的判别。结果表明,正常固结软土其锥尖阻力与深度曲线的拟合直线延长线与坐标原点近似相交,超固结软土则与横轴(正轴)有一截距,欠固结软土则与横轴(负轴)有一截距。根据截距大小可进一步判别软土固结程度。利用静力触探技术判别软土固结历史能避免采取土样及室内土工试验对土样的扰动,结果能反映土体实际固结状态。研究结果对合理评价软土的特性、对软土地基的沉降变形计算具有理论及实际意义。     

基于推覆分析方法的支护桩位移监控研究

在已建立基于性能的支护桩测斜监控体系的基础上,在基坑开挖监控过程中引进推覆分析方法。支护桩的性能水平划分为使用良好、明显开裂和倒塌预防3种。将水平测斜数据作为目标广义位移的参考量,用弹塑性方法得到塑性铰属性,使用归一化抽象荷载作用下的弹性地基梁作为支护桩的推覆分析模型,在各施工工况下进行逐步弹塑性推覆分析,以单向单调加载来包络主动区土压力和各种形式的超载,得到支护桩侧向荷载、监测位移、性能水平三者的关系,由当前实测位移反分析支护桩承载性状并估计其继续位移能力,用以开挖监控和加固方案的实施。该方法涉及支护桩破坏过程和位移能力等性能要素,推覆分析方法基于弹性地基杆系有限元方法,推覆荷载归一化为3种可能的模式。最后给出弹性地基梁实现推覆分析的细节和步骤以及一个位于浙江中部软土地区基坑开挖监控的详细算例。实践和算例均表明,该方法结果可靠、简单实用,利于进行基坑排桩结构按变形控制设计和基于性能的开挖监控。     

岩溶区土洞塌陷演化过程研究———以龙岩市樟坑自然村土洞塌陷为例

以福建省龙岩市樟坑自然村发生的岩溶区土洞塌陷为研究对象,通过室内物理模型试验及数值模拟分析,对岩溶区土洞塌陷过程中覆盖层土体的应力、应变（位移）、塑性区分布规律等进行研究,从而再现土洞塌陷演化过程,总结土洞塌陷演化规律。结果表明,在土洞孕育、形成及扩展过程中,土体中始终存在土拱效应,其发挥程度受初始洞径及覆盖层厚度影响,土洞塌陷过程其实是土拱效应产生及失效过程。土体中最大剪应力主要集中于拱脚位置,而塑性区分布则以拱顶为主,土体竖向变形也以拱顶为中心向四周递减。塌陷后土洞呈中心大、两头小的纺锤状,其最大洞径与初始洞径及覆盖层厚度呈线性正比例关系。同时,根据塌落土体累计质量的增量大小可将土洞塌陷演化过程简化为三个阶段:土洞发育形成、内部塌陷扩展以及地表塌陷阶段。     

系统分析法在水泥土疲劳损伤试验中的应用

对公路、铁路、飞机场跑道等的水泥加固土复合地基而言,其荷载是频率、振幅变化的不规则动荷载,疲劳损伤破坏是所要面临的破坏形式之一.采用系统分析法,对水泥土疲劳损伤进行在线跟踪监测.试验结果表明:系统分析方法所提取的损伤参数A能够反映水泥土试样的疲劳损伤演化过程.     

循环荷载下水泥土的声波特性

利用INSTRON1304疲劳试验机和RSM-SY5声波仪,研究了循环荷载下水泥土试样疲劳过程中的损伤累计和其声波波形相关性变化,揭示二者之间的关系。从宏观不可逆变形和微观损伤的角度对水泥土疲劳破坏过程中的声波特性进行了初步分析。对水泥加固土地基进行无损检测,正确评价水泥加固土地基的使用效能,进行合理的水泥加固土地基的抗疲劳设计具有重要的理论意义及工程应用价值。