黄土力学性质在灾害防治工程中的应用研究

我国黄土连续分布面积达44×104 km2,西北部地区黄土沉积巨厚,黄土滑坡、泥石流等灾害每年造成的经济损失逾数百亿元,直接威胁数十万人的生命安全,是全国乃至全世界地质灾害最严重的地区之一.     

对土的性质及本构关系的研究

总结、分析了在土力学研究中有关土性质的假定,并提出了对土性质的假定原则和一些有关土力学的研究方法·     

深层搅拌桩强度影响因素分析和承载力提高方法

深层搅拌桩在工程中广泛应用，影响深层搅拌桩强度的主要因素为水泥实际掺入比、养护龄期、土样含水量、土体搅拌均匀程度、复搅深度是否合理、水泥强度等级等。通过分析这些影响因素，探讨了提高深层搅拌桩桩体强度和单桩承载力的方法。     

土木工程应用型本科的土力学教学探讨

本文对于土木工程专业本科的土力学课程教学,从目前存在的问题和学科特征出发,以培养学生实践能力为目标,提出教学的基本思路和若干具体建议。     

石灰桩与土力学理论结合在工程纠偏中的应用

由于兰州某大学锅炉房地下管道的漏跑水,导致湿陷性黄土地基的不均匀沉降,使得其中的设备基础倾斜而影响其设备正常使用功能,为此需对地基进行相应处理．首先对事故现场进行检测,结合原有的部分工程施工图纸寻求事故产生的原因,其次基于相关土力学与地基基础的理论进行分析,并综合本地区类似事故的处理经验,提出了用石灰桩对地基土进行挤密并可能利用膨胀混凝土顶升的纠偏加固方案．在施工中实行全面过程监控,从而发现地基与提出的初步处理方案时所假设的条件有较大的差异,进一步根据现场的实际情况在原方案基础上利用土力学边坡滑移的理论实行定位开槽,从而实现了设备基础的自动纠偏的效果,较大程度地降低了工程施工费用．     

Scale dependence of direct shear tests

Direct shear test has been widely used to measure the shear strength of soils and other particulate materials in industry because of its simplicity. However, the results can be dependent on the specimen size. The ASTM （American Society for Testing and Materials） publications suggest that for testing soils the shear box should be at least ten times the diameter of the largest particle and the height of the box should be no more than half of its diameter. These guidelines are empirically based. A series of two-dimensional numerical direct shear tests are performed to investigate this scaling effect. By analyzing the bulk friction, particle translation and rotation, percentage of sliding, average volume （area） and shear strain and the evolution of the shear band, we find that the traditional guidelines for direct shear tests are questionable. Scaling dependency of bulk friction on the property of granular materials is clearly present. Our current analysis points out that the scaling effects can vary significantly depending on the particle properties other than their sizes. Of all the parameters we observed, particle rotation appears to have a decisive correlation with the bulk friction. Formation of a shear band is universal. As the shearing progresses, particle rotation begins to concentrate near the shear plane. By defining the width of a shear band as the standard deviation of the distribution of translational gradient or the standard deviation of the distribution of particle rotation, quantitative evolutions of shear band are presented. Both measures of the shear band width dropped rapidly during pre-failure stage. After peak stress both measures begin to approach steady state as the bulk friction stabilizes to the residual stage. These observations suggest that structure formation inside the shear band controls the scaling effect.     

考虑非Darcy渗流和自重应力的一维固结分析

基于饱和黏土中渗流的非Darcy特性和变形的非线性,考虑土体埋深和自重应力的影响,修正了Terzaghi 1维固结方程.为简化计算,建立了以有效应力为求解对象的非线性控制方程,并采用有限差分法建立隐式差分格式对方程进行求解.探讨了综合考虑土体渗流非Darcy特性、埋深、自重应力和变形非线性时的固结特性.计算结果表明:考虑土体自重应力时的孔压消散速率和地基沉降速率都要大于不考虑土体自重时的情况;综合考虑土体自重、非Darcy渗流特性和变形非线性的孔压消散速率和地基沉降速率都可能出现前期快于Terzaghi固结理论解而后期相反的情况.     

《土力学》精品课程建设的实践与探讨

精品课程建设项目是更新教育观念、深化教学改革、提高教学质量和培养创新型人才的关键。以三峡大学《土力学》校级精品课课程建设为例,从强化师资队伍、优化教学方式、改善教学环境等环节上探讨了精品课程建设的途径,并取得了良好效果。     

构建具有专业特色的土力学教学体系

以西南大学水土保持与荒漠化防治专业为例,在全面分析土力学教学现状的基础上,密切结合专业特点,以满足专业需求为目标,从实践教学、教学内容、教学方法和手段等方面进行探讨,初步构建了一套具有水土保持专业特色的土力学教学体系。     

建筑物抗滑稳定分析中"潘家铮最大最小原理"的证明

对滑坡和边坡稳定分析中的潘家铮原理的理论意义和证明作出理论阐述。潘氏原理指出：１）滑坡如能沿许多滑面滑动,则失稳时,它将沿抵抗力最小的一个滑面破坏（最小值原理）。２）滑坡体的滑面肯定时,则滑面上的反力（以及滑坡体内的内力）能自行调整,以发挥最大的抗滑能力（最大值原理）。对潘氏原理的证明是建立在Ｄｒｕｃｋｅｒ准则和Ｓａｒ－ｍａ的斜分条边坡稳定分析方法基础上的。证明中使用了虚功原理和塑性力学的上、下限定理。列举了算例说明使用潘氏原理可以获得和闭合解一致的计算成果。