结构性扰动土一维固结行为的定量分析

基于软土结构性分析,提出一个扰动度的概念,建立扰动度与再压缩指数、压缩指数、次固结系数和表观前期固结压力等土工参数之间的定量关系,并将此关系用于结构性软土一维弹粘塑性固结分析中,说明压缩曲线各段对固结过程不同阶段的影响,以及在沉降预测中,室内试验的土工参数校正和考虑粘滞性效应的重要性.     

变荷载下考虑结构性的双层地基一维非线性固结分析

考虑变荷载下结构性软土双层地基在固结过程中压缩性和渗透性的非线性变化,基于e-lgσ′两折线压缩模型及e-lgkv渗透关系,利用半解析方法和成层地基一维固结解析解对结构性软土双层地基一维非线性固结问题进行求解。编制相应的计算程序,通过实例计算,分析变荷载下考虑结构性的双层地基一维非线性固结性状,分别讨论土体结构性、加载速率、结构屈服应力和渗透指数对地基固结性状的影响。研究结果表明:考虑土体结构性影响比未考虑土体结构性的固结速率增大,最终沉降量减小;当最终荷载不变时,随着加载历时的增大,地基固结过程变慢;结构性软土结构屈服应力增大,超静孔压消散加快,土体固结速率增大;双层地基各层渗透指数对超静孔压影响较为复杂,对上下层地基沉降速率影响不同。     

考虑非达西渗流的结构性软土非线性固结分析

在传统太沙基一维固结理论基础上,引入经典的Hansbo非达西渗流模型,考虑天然土体结构性对固结的影响,建立实际变荷载作用下土体的非线性固结模型,并利用有限差分法求取模型的数值解.在保证数值解可靠性的基础上,分析非达西渗流对结构性软土固结性状的影响及非达西渗流下土体结构性对固结性状的影响.结果表明:非达西渗流下结构性软土的固结速率要比达西定律下慢,且随非达西渗流模型参数m和i1的增大,固结速率的减小愈加明显;对考虑非达西渗流的结构性软土而言,结构屈服应力越大,结构屈服应力前土的压缩指数越小,则结构性软土的固结速率越大,地基土的最终沉降值越小.     

结构性对昆明泥炭质土层压缩特性影响的试验

为了研究昆明泥炭质土结构性对其压缩特性的影响,对取自于埋深16.5~17.0 m的原状土样与扰动土样进行了一维压缩试验.结果表明:采用作图法求得原状土样的前期固结压力为91~105 k Pa,超固结比为0.71~0.82,土体处于欠固结状态,而扰动土样的固结屈服压力仅为60~72k Pa,表明泥炭质土具有较强的结构性;由于受到土体结构性的影响,固结压力较小时,原状土样的压缩指数小于扰动土样,随着固结压力增加,原状土样结构破坏,其压缩指数逐渐增大,并超过扰动土样;随着荷载的增大,压缩量急剧增加,原状土样、扰动土样所对应的各级固结系数均呈减小趋势;昆明泥炭质土的次固结系数为0.071~0.101,而次压缩系数为2.00%~2.85%,属于高次压缩性或很高次压缩性土体.     

长江口软土的压缩特性及围堤沉降预测分析

针对长江口地区软土沉降预测困难的问题,进行了一系列原状软土与重塑软土固结试验,以研究软土的固结和次固结特性.探究长江口软土的压缩指数范围、次固结系数与荷载的关系等,对长江口软土、典型上海软土及崇明岛软土工程特性进行了对比.采用两种沉降计算方法对工后沉降进行计算及预测,并分析两种方法的实用性.试验结果表明:长江口地区淤泥质粉质黏土压缩指数为0.316～0.364,淤泥质黏土为0.267～0.313,略大于典型上海软土的压缩指数;原状土次固结系数随荷载的增大,先增大后减小,重塑土次固结系数与荷载无关;长江口软土次固结系数大于典型上海软土的次固结系数.长江口软土与典型上海软土及崇明岛区域软土物理性质指标有一定差异.     

重塑上海软土的压缩特性试验

对上海第4层淤泥质软土重塑试样,进行等向压缩试验、K0试验及单向压缩试验.分析不同试验条件下压缩指数和膨胀指数的关系,给出不同试验条件下压缩指数Cc的大小.对8次等向压缩 回弹试验结果进行了分析,比较了膨胀指数Cs的大小.通过对2次K0试验结果的分析,给出重塑上海软土在加载-卸载-再加载过程中,K0随σv的变化规律及K0与OCR(超固结比)的关系.讨论在3种不同试验条件下,卸载过程中膨胀指数Cs与OCR的关系.通过室内试验对压缩性参数的确定,为进一步建立重塑上海软土的本构模型提供了基础.     

基于等效弹性体观点的土体结构性参数研究

在已有的关于土的结构性研究成果的基础上,深入分析了他们提出的土的结构性参数的实质,建议采用以切线模量为参数描述土体结构性参数;定义了扰动、加荷、浸水这3种外部作用影响土体结构性的参数,获取土的结构性残余度;给出不同外部条件下,正常固结粘土、松砂及中密砂和超固结粘土及密实砂的结构性残余度的表达式。结果表明,采用切线模量描述的结构性参数能够较好反应土的结构性。     

人工结构性土的次固结特性研究

盾构施工过程中会对周围土体产生剪切扰动,破坏土体的结构性,结构性越强的土,其受扰动作用的影响就越明显.本文通过配制不同水泥掺量来模拟土体结构性的强弱,并进行分级加载的次固结试验.试验结果表明:压缩指数随着水泥掺量的增加而减小,水泥掺量较大时,压缩指数与水泥掺量较小时相比明显减小;结构屈服应力随着水泥掺量的增加而增大;本文所提出的次固结系数公式的计算值与试验值较为吻合,说明本文建立的考虑土体结构性的次固结系数计算模型具有一定的合理性,可为工程实践中次固结沉降的预测提供一定的理论指导.     

变荷载条件下考虑土体非线性的碎石桩复合地基固结研究

在合理假设的基础上,推导出变荷载条件下考虑土体非线性的碎石桩复合地基固结度解析解.此解析解可退化至经典的一维太沙基固结解,证明推导出的固结度解析解是正确.以此解析解为基础,研究了碎石桩半径、碎石桩渗透系数、桩土模量比、软土渗透指数、软土压缩指数、加载时间对复合地基固结速率的影响.研究结果可用于碎石桩复合地基的设计和施工.     

软土固结变形与微观结构参数变化特性相关性分析

本文分析了软土压缩固结过程中结构单元体与孔隙大小、形状及定向性参数变化特征,总结了固结变形与微结构参数的相关性规律。     

考虑无井阻和土体非线性的真空-堆载联合预压复合地基固结分析

针对真空-堆载联合预压复合地基固结问题,考虑土体的非线性,通过引入对数模型,给出真空-堆载联合预压复合地基非线性固结问题的解析解。运用算例分析讨论了复合地基固结性状的变化规律。结果表明,真空-堆载联合预压复合地基非线性固结问题可看作是真空荷载和堆载两者叠加的效果,其按应力定义的固结度与按变形定义的固结度不同;按应力定义的固结度,当土体压缩指数与渗透指数之比小于1时,增大真空荷载值或堆载值,固结加快,当其大于1时,情况则相反;土体压缩指数与渗透指数之比、井径比、涂抹区大小越大,桩土模量比越小,固结越慢;在时间因子较小时,扰动区土体超静孔压增长速度明显大于未扰动区;距离桩体越远,超静孔压消散越慢。     

益阳膨胀土长期压缩特性试验分析

为探究益阳膨胀土次固结系数变化规律,研究土体长期压缩变形特性,得到方便工程运用的本构模型,以单轴固结试验为基础,延长受载周期,取益娄高速膨胀土进行长期一维固结压缩试验,探究固结压力和干密度对膨胀土样长期压缩特性的影响。试验结果表明,土样干密度对次固结系数影响相对较小,具体变化规律表现为次固结系数随干密度的增大而减小。相比之下,固结压力对次固结系数影响较大,且次固结系数随固结压力增大而增大,并呈现对数函数关系。在分析各因素对膨胀土长期压缩特性影响的基础上,建立了益阳膨胀土非线性本构模型,得到了益阳膨胀土压缩量与时间、固结压力和干密度等的关系。本构模型由主固结部分和次固结部分组成,按照此本构关系得出的计算结果与规范修正法结果几乎一致,并且从物理意义、固结过程划分等方面更显清晰。     

基于核密度估算的都江堰耕地破碎化趋势及特征分析

通过样方分析与核密度估算揭示了都江堰市耕地时空演变特征,采用景观格局指数法分析了都江堰市耕地破碎化趋势变化,最后探究了耕地破碎度和人工干扰度之间的关系.结果表明:都江堰市耕地资源集中分布于东南部平坝地区;研究期内都江堰市耕地破碎化程度增大;耕地破碎度与人为干扰度紧密相关,破碎度高的区域受人为干扰程度大,破碎度低的区域受人为干扰程度小.根据耕地在各密度区呈现的不同特点,可为都江堰市耕地整理整治提出针对性的建议.     

Lipschitz非线性系统的鲁棒干扰抑制能力

研究了Lipschitz常数与干扰抑制度之间的关系·通过对Lipschitz非线性系统设计具有干扰抑制的状态观测器,给出了该观测器渐近稳定的充分条件·在此基础上,针对外界干扰为能量有界的情况,得到了Lipschitz常数与给定的H∞干扰抑制指标之间定量的显示表达关系,并将其转化为对Riccati不等式的分析·结果表明,较大的Lipschitz常数一般对应较大的干扰抑制度,从而对Lipschitz非线性系统干扰抑制能力有了定量认识·     

冻融作用对松浦大桥段岸坡土体压缩性的影响

为了研究冻融作用对松浦大桥段岸坡土压缩性的影响,对该段岸坡土进行了基本物理参数测试、冻融实验和标准固结实验。结果表明,试样在冻融后孔隙比均有大幅度增加。相同固结压力作用下,孔隙比随冻结温度的下降而增大;相同冻结温度条件下,固结压力较小时,试样孔隙比随着冻融循环次数的增加同比增大,随着压力的增加,冻融循环次数对孔隙比的影响不尽明显;试样的压缩性随冻结温度的降低和冻融循环次数的增加而增大;试样的压缩模量随冻结温度的下降和冻融循环次数的增加而逐渐减小,试样压缩变形逐渐增大。     

四川局部农耕区鸟类物种多样性

运用Shannon-Wiener指数、均匀度、杰卡德指数(Jaccard index)和索伦森指数(Sorenson quantitative index)等指标对样带间的鸟类物种多样性进行了比较。指出影响农耕区鸟类多样性的主要因素是空间异质性等。     

模袋性能的试验研究与模袋法尾矿坝稳定性分析

采用与施工现场一样的土工布和尾砂,对固结不同天数的模袋体进行了摩擦性能和受压性能的试验研究。在摩擦性能试验中,先是通过一种简单的室内斜坡滑移试验研究了不同固结天数的模袋体之间的摩擦性能。之后,为研究模袋体在受载作用下的摩擦性能,又对模袋体进行了直剪试验。摩擦性能试验结果表明:固结天数越长,含水率越少,模袋体之间的摩擦系数越大;对于相同固结天数的模袋体,两种试验方法测得的摩擦系数相差不大。在模袋的受压性能试验中,对单个模袋体进行单轴压缩试验,主要研究了不同含水率的单个模袋体的极限承载力。试验结果表明:在缓慢加载的条件下,虽然模袋固结度不同,但最后其极限承载力相差不大。最后,依据极限平衡理论讨论,提出了一种适合分析模袋法尾矿坝整体稳定性的计算方法;并对模袋法尾矿坝整体稳定性的相关问题进行了讨论。分析结果表明,对于容易发生浅层滑动的坝体而言,模袋法尾矿坝较常规尾矿坝有更好的稳定性。     

疏浚土固化前后的压缩模量及微观结构变化的定量研究

在不同养护龄期和固化剂掺量的条件下,用WK-G1固化剂对横沙岛区疏浚土进行了固结试验,得到固化疏浚泥的压缩模量Es与固化剂掺量、养护龄期之间的关系;并利用电镜扫描(SEM)对其中某一特定固化剂掺量和不同龄期下的固化疏浚土的微观结构进行观测。运用IPP图像处理软件和Matlab编程对固化土SEM图像进行处理,得到固结过程中不同龄期下的粒度分维D_(ps)和孔径分维D_(bs)、颗粒分布分维D_(pd)和孔隙分布分维D_(bd)、颗粒表面起伏分维D_(pr)以及颗粒和孔隙的个数、平均面积、平均直径等微观结构参数。并对微观结构参数和分维数与压缩模量的关系作了定量分析。结果表明:在WK-G1固化剂固化疏浚土的过程中,压缩模量Es随着龄期和固化剂掺量的增加而显著增大;微观结构方面表现出土颗粒数增多,颗粒分布集中,平均粒径和颗粒平均面积增大,颗粒表面起伏变大,颗粒逐渐均一化;孔隙数增多、平均孔径变大、孔隙平均面积减少、孔隙更加分散,均一化变差;各分维值与龄期和压缩模量具有高度的线性关系,相关系数R~2可达0.97。