基于能量法则计算黏性土不排水抗剪强度的方法

基于BoltonWhittle建议的能量法则表达来推求土体不排水抗剪强度力学参数,结合孟加拉某工程场地的剑桥型自钻旁压试验成果,计算不同深度的黏性土的不排水抗剪强度值。采用MarslandRandolph提出的分析方法获取该值,对比可知2种方法的计算结果极其相近,验证了基于能量法则的表达推求土体不排水抗剪强度指标的可靠性,且可认为旁压试验成果曲线扩孔压力-对数剪切应变曲线塑性部分的拟合直线斜率即为不排水抗剪强度,截距即为极限压力值。通过基于剑桥型自钻旁压试验和不排水抗剪强度理论计算表明,剑桥型旁压试验及该理论计算方法适宜于用作确定黏性土的不排水抗剪强度。     

黏性土固结试验的变形研究

设计了改变黏性土天然状态下原状土样和人工制备的扰动土样规格的变形固结试验,实验过程尽可能地反映土体实际的受力环境.探讨了一定压力下不同规格黏性土的压缩变形规律和不同土样规格的效应.     

排水距离对重塑黏性土一维压缩特性的影响

以河南某地饱和重塑黏性土为研究对象,利用改装的固结仪,分别对不同高度的试样进行了固结试验,研究了排水距离对饱和黏性土一维压缩特性的影响.试验表明,单面排水试验中测得的试样不排水面处的孔隙水压力并没有在加载的瞬间达到最大值,且达到按Casagrande作图法确定的主固结完成时间时,试样中仍存在一定的孔隙水压力有待消散.而且,排水距离对饱和土的固结特性和流变特性有着显著的影响.在相同的固结压力作用下,当排水距离较短时,固结系数随排水距离的增大而略微减小,当排水距离较大时,固结系数则随排水距离的增大而明显增大;但次固结系数与排水距离的关系则正好相反.     

考虑固结路径影响的天然沉积土不排水剪切试验研究

针对传统等向固结剪切试验不能反映实际工程中的非等向变形和强度特性的局限,采用GDS应力路径三轴试验仪,对天然沉积结构性软黏土进行了不同固结条件下的不排水剪切试验,探讨不同应力路径对天然沉积土不排水剪切特性的影响.结果表明:相同的平均有效固结应力下土体偏压固结后剪切阶段应力-应变关系曲线的峰值强度大于等向固结的峰值强度;固结过程偏应力的存在提高了土体的总应力强度指标,当控制固结压力终值的剪应力相同时,偏压固结的强度包线相对于等向固结将平行上移;等向固结下当固结压力大于结构屈服压力时,有效应力路径与屈服面具有相似性,剪切屈服破坏后有效应力路径沿着临界状态线下滑;偏应力固结后剪切过程中有效应力路径的走向相对于等向固结发生了向右偏转.     

弱排水桩复合地基固结性状

针对关于弱排水柱复合地基固结性状的研究还处于初步阶段的情况,采用水泥土搅拌桩为研究对象,对其进行了探讨。利用有限元计算对弱排水桩复合地基孔压消散的规律进行了分析与研究,得出了极端处孔压随时间的变化规律,以及不同荷载作用下的孔压分布情况,并通过实测结果得到了进一步验证。据此提出了若干建议性的结论,为解决复合地基固结性状问题提供了一定的理论指导。     

弱排水桩复合地基固结性状

针对关于弱排水柱复合地基固结性状的研究还处于初步阶段的情况,采用水泥土搅拌桩为研究对象,对其进行了探讨。利用有限元计算对弱排水桩复合地基孔压消散的规律进行了分析与研究,得出了极端处孔压随时间的变化规律,以及不同荷载作用下的孔压分布情况,并通过实测结果得到了进一步验证。据此提出了若干建议性的结论,为解决复合地基固结性状问题提供了一定的理论指导。     

振冲前后高湿度黄土固结不排水剪的归一化性状

本文通过三轴固结不排水剪切试验,探讨了某场地欠压密至正常压密的高湿度黄土在受振动水冲法施工前后的应力应变的归一性及孔隙水压力的变化规律。理论与实验分析表明:这种黄土在应力水平大于第二拐点值时也能归一,且振冲前后可近似取同一归一参数;用总应力法或有效应力法归一时,偏应力项宜取固结压力的n次幂作为归一变数;Henkel和Wade的孔压计算式中八面体剪应力项前的系数应取为归一变数和八面体剪应力等的函数。本文所得结果和分析方法可广泛适用于高湿度黄土及软土地基。     

透明土强度特性及模拟黏性土的可行性试验

采用体积比为2.5:1的15号白矿油和正十二烷混合液与无定形硅石粉末配制成透明土以模拟黏性土.进行了120个不同应力状态透明土样的直剪固快强度试验及常规固结压缩试验,给出了透明土在不同应力状态下的抗剪强度值,并与典型黏性土进行了对比分析,得知两者在强度及压缩特性上具有高度相似性;通过等沉降速率的室内压板载荷试验,得到了荷载-沉降曲线、土体极限承载力、土体速度场、土体位移场,与既有研究结果进行了对比,验证了透明土模拟黏性土应用于模型试验的可行性.     

剪切速率对各向异性不排水剪强度影响分析

在各向异性弹粘性本构关系基础上，推导考虑粘性各向异性不排水剪强度表达式，探讨剪切速率与不排水剪强度之间的关系，并从理论上解释各向异性不排水剪强度的速率相关性，最后将理论计算值与试验结果进行比较，验证理论的合理性。     

基于EVP模型的饱和黏性土一维流变固结模型

为深入探讨饱和黏土的固结机理,引入弹黏塑性(EVP)本构模型描述土体的流变固结特性,用Hansbo渗流方程描述土体的渗流过程,修正饱和黏土一维固结理论,采用有限差分法进行求解.通过与文献中固结试验结果的对比,证明了EVP本构模型和本计算方法的有效性,并讨论了Hansbo渗流参数和EVP模型参数对流变固结过程的影响.结果表明,饱和黏土的黏滞效应导致靠近不排水面处在流变固结前期出现了孔压升高现象, Hansbo渗流会使该现象更加明显.饱和黏土的黏滞效应和渗流的非达西特性延缓了固结中后期的整体孔压消散和地基沉降.     

高饱和土固结及饱和度对土体固结的影响

以Terzaghi土体固结理论和Biot固结理论为基础,按饱和度不同的分类,研究了高饱和土固结机理及过程,深入分析了高饱和土饱和度变化对孔隙流体压缩性的影响,以及由此影响到高饱和土的固结全过程。     

粘性土固结不排水剪切应力—应变关系的归一化及其弹性模量的研究

本文讨论了饱和粘性土等向固结不排水剪切试验应力——应变关系的归一化性状。(1)在试验的基础上提出一个新的归一化变数;(2)应用归一化成果研究粘土地基的弹性模量;(3)地基变形较小时,外载引起的不同应力水平下建议采用割线弹性模量,并导出其计算公式;(4)对南京汽车厂、宝钢二地区粘土的弹性模量做了初步探讨。     

孔隙度对黏性土渗透系数影响的试验研究

利用传统渗透系数经验公式计算黏性土渗透系数时,计算结果与黏性土渗透试验实测数据常存在一定的误差,对实际工程建设加固与修复产生较大影响。为修正此误差,选取两种不同的黏性土制成干密度不同的试样,结合变水头渗透试验研究黏性土孔隙比对渗透系数的影响,拟合黏性土孔隙比与渗透系数之间的函数关系,并分析讨论了传统渗透系数经验公式计算黏性土时误差较大的原因。研究成果符合黏性土的渗透规律,为工程防渗及地基沉降提供了参考。     

颗粒成分对黏性土收缩性能的影响

将黏土失水引起土体体积变形转换为面积变形,提出利用计算机图像处理与像数计算技术,对不同初始含水率的黏土收缩后的面积进行精确计算。利用激光颗粒分析仪对不同膨胀性的黏性土进行颗粒分析;并将颗粒组成与收缩后面缩率进行对比。试验结果表明:自由膨胀率和面缩率的大小与土体的颗粒组成密切相关。随着土体自由膨胀率增加,土体细颗粒含量增加,面缩率增大,土体的收缩性能增强。     

K0固结软黄土的不排水抗剪强度模型

为准确预测工程建设场地中饱和软黄土的不排水抗剪强度,采用考虑结构特性及各向异性特征的K₀固结软黄土模型,在e-lnp′空间下推导得出考虑结构性影响的体应变通式。引入结构应力比来反映土体固结历史对不排水强度的影响,遵从不排水条件下的体应变规律,推导得出K₀固结软黄土的不排水抗剪强度理论计算模型。研究结果表明：本文所提出的计算模型能较准确预测饱和软黄土的不排水抗剪强度。通过参数分析探讨模型主要参数与软黄土不排水抗剪强度的关系,发现软黄土的不排水抗剪强度比与塑性参数负相关,与结构性参数和结构应力比正相关。     

两种固结方式下软黏土三轴不排水剪切的模量

原位软土处于K₀固结状态因此变形具有显著的非线性和各向异性,然而室内三轴剪切试验通常采用等向固结方式,目前对K0固结和等向固结两种方式下不排水剪切的模量Eu的差别还未系统的对比总结过。采用上海软黏土的原状土样和重塑土样,进行了三轴等向固结压缩(ICUC)、K₀固结压缩(ACUC)和K₀固结拉伸(ACUE)三种不排水剪切试验,对比分析了应力-应变曲线、不排水模量Eu的非线性特性以及双曲线模型的参数值。研究结果表明,同等应变下ICUC试验的Eu与ACUE试验相近,但要大于ACUC试验值;ACUC试验与ACUE试验具有相近的初始模量和破坏比。结合试验结果和双曲线模型,推导给出了适用于这三种试验的归一化模量的统一表达式,并给出了上海软黏土的参数值。     

单双面排水下饱和黏性土压缩特性的试验研究

以河南某地饱和重塑黏性土为研究对象,利用改装的固结仪,分别进行了单面排水和双面排水条件下的一维固结试验,对比了两种排水条件下饱和黏性土的压缩特性.试验表明,单面排水条件下,试样底部不排水面处存在明显的孔压滞后现象,且按孔压消散确定的主固结完成时间要大于按Casagrande作图法确定的结果.在固结压力较小时,双面排水条件下的固结系数要比单面排水条件下的固结系数大,而在固结压力较大时,则正好相反.同时,单面排水时的次固结系数总是大于双面排水时的次固结系数.     

饱和黏性土的总强度与基坑工程水土合算土压力分析方法

回顾了饱和黏性土总强度Su的概念以及"φ=0法"的基本原理,指出直接将三轴固结不排水强度指标c_cu、φ_cu和直剪固结快剪强度指标c_cq、φ_cq代入朗肯土压力公式是一种错误的分析方法,由此导致了对水土合算土压力分析方法的误解。根据两种试验的原理,推导出了采用强度指标c_cu、φ_cu和c_cq、φ_cq表示的总强度Su,进而依据"φ=0法",给出了基坑开挖卸载下正确的水土合算土压力公式。结合该公式,对行业规范中采用的一些土压力计算方法进行了评述,并结合算例结果对计算分析中几种强度指标的应用进行了评价。