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软土地层盾构地中对接法孔压扰动规律研究
1
作者 王彪 陈星欣 +2 位作者 尹清锋 郭力群 何明高 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期535-549,共15页
在软土地层中应用盾构地中对接法能大大缩短长隧道施工周期,但先、后行盾构施工在盾构对接段产生的超静孔隙水压力会影响土体应力状态和地层稳定性。建立软土地层盾构地中对接法的流固耦合模型,在时间方面,分析了盾构地中对接横断面上... 在软土地层中应用盾构地中对接法能大大缩短长隧道施工周期,但先、后行盾构施工在盾构对接段产生的超静孔隙水压力会影响土体应力状态和地层稳定性。建立软土地层盾构地中对接法的流固耦合模型,在时间方面,分析了盾构地中对接横断面上不同距离的超静孔隙水压力时间分布;在空间方面,分析了先、后行盾构施工引起的超静孔隙水压力纵向分布,以及盾构对接施工过程引起的超静孔隙水压力横断面分布。另外,分析了盾构地中对接施工对孔隙水压力的扰动规律,并进行施工参数分析。结果表明:完成盾构对接时,盾构施工对拱顶扰动范围最大,侧边次之,底部最小;后行盾构施工对开挖面前方的超静孔隙水压力影响范围是先行盾构施工的1.5倍,其值大约为3.4倍的隧道直径;当分层土体的渗透性差异过大时,会出现超静孔隙水压力突变的情况;在盾构地中对接施工过程中,先行盾构施工阶段产生的扰动影响要远大于后行盾构,至对接位置时,先行盾构对拱顶产生的孔压扰动指标是后行盾构的2倍左右;对接点处未进行注浆加固时,建议先、后行盾构在距对接点2D(D为隧道外径)前,将掌子面支护力减小至0.8倍标准掌子面支护力,或在先行盾构到达对接点前进行超前注浆加固,以减小盾构对接施工过程的扰动影响。 展开更多
关键词 软土地层 盾构对接 超静孔隙水压力 扰动度
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基坑开挖对邻近双舱综合管廊影响的三维数值分析 被引量:4
2
作者 林鼎宗 蔡奇鹏 +4 位作者 黄翀 程玉果 庄言 郭力群 陈星欣 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期1738-1747,共10页
随着城市地下空间的开发利用,出现越来越多邻近地下综合管廊基坑开挖的工程案例,对管廊结构安全及防水性能产生重要影响。以厦门某邻近既有双舱综合管廊的基坑开挖项目为研究背景,采用PLAXIS 3D建立三维有限元分析模型,基于HS-small小... 随着城市地下空间的开发利用,出现越来越多邻近地下综合管廊基坑开挖的工程案例,对管廊结构安全及防水性能产生重要影响。以厦门某邻近既有双舱综合管廊的基坑开挖项目为研究背景,采用PLAXIS 3D建立三维有限元分析模型,基于HS-small小应变土体本构模型,模拟基坑开挖过程对综合管廊的影响。研究结果表明,开挖后,邻近综合管廊沿轴线方向的变形受力模式可分为平移转动区、相对扭转区和位移约束区3个特征区域。基坑中部附近管廊发生朝向基坑的平移和绕轴转动,基坑边界附近管廊发生相对扭转,远离基坑区域管廊的位移受土体约束而相对静止。位于平移转动区和相对扭转区内的管廊截面发生朝向基坑的剪切变形,管廊顶板相对底板发生朝向基坑的水平相对移动;邻近基坑一侧市政舱顶板和远离基坑一侧侧墙下半部分发生较大挠曲变形。管廊与基坑间距对3个变形特征区域的分布没有显著影响,但管廊离基坑越近会使得管廊结构的变形程度越大。 展开更多
关键词 基坑开挖 综合管廊 数值模拟 变形 相互影响
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基于流固耦合的盾构地中对接法管片松动研究 被引量:1
3
作者 尹清锋 何明高 +1 位作者 陈星欣 郭力群 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期935-945,954,共12页
盾构地中对接法是指2台盾构机相向掘进至某点对接,然后在地层中弃壳解体的方法,适用于水域、山川和城市密集区。通过建立应力-渗流耦合模型,研究后行隧道开挖和推进千斤顶推力卸载对先行隧道环缝的影响,并基于环缝张开量提出防松动环设... 盾构地中对接法是指2台盾构机相向掘进至某点对接,然后在地层中弃壳解体的方法,适用于水域、山川和城市密集区。通过建立应力-渗流耦合模型,研究后行隧道开挖和推进千斤顶推力卸载对先行隧道环缝的影响,并基于环缝张开量提出防松动环设计参数。结果表明:先行隧道开挖时,环缝张开量随开挖步增加而增加,错台量受隧道顶部下沉和管片张开影响出现2个波动;后行隧道开挖时,环缝张开量随隧道开挖步增加而增加,错台量随隧道开挖步增加而减小;其次,通过提高顶推力大小能有效减小开挖扰动造成的影响,但在较大顶推力下,弃壳解体时会引起环缝发生明显的二次张开;为了控制张开量在合理范围内,增加钢环厚度能有效减小防松动环应力和变形。 展开更多
关键词 盾构对接 管片松动 防松动环 数值模拟
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粒径和渗流速度对多孔介质中悬浮颗粒迁移和沉积特性的耦合影响 被引量:26
4
作者 陈星欣 白冰 +1 位作者 于涛 郭兰杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期2840-2845,共6页
关于粒径和渗流速度的研究对更好地描述悬浮颗粒的迁移和沉积过程有着重要的意义。在不同的粒径和渗流速度条件下进行悬浮颗粒的室内土柱试验,对比分析不同条件下穿透曲线的变化规律。试验很好地克服了悬浮颗粒形状和化学因素等对试验... 关于粒径和渗流速度的研究对更好地描述悬浮颗粒的迁移和沉积过程有着重要的意义。在不同的粒径和渗流速度条件下进行悬浮颗粒的室内土柱试验,对比分析不同条件下穿透曲线的变化规律。试验很好地克服了悬浮颗粒形状和化学因素等对试验结果的影响。试验结果表明,对于粒径相同的悬浮颗粒来说,流出液中悬浮颗粒的浓度峰值随渗流速度增大而增大,相应的沉积颗粒却随之减小;并且,渗流速度存在一个临界值(0.173 cm/s),大于该临界值,渗流速度的变化对悬浮颗粒的迁移特性的影响很小。其次,渗流速度相同时,流出液中悬浮颗粒的浓度峰值随粒径增大而减小,相应的沉积颗粒却随之增大;渗流速度越小,粒径对筛滤作用的影响越明显。 展开更多
关键词 土力学 悬浮颗粒 多孔介质 筛滤 水动力 颗粒粒径
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悬浮颗粒的浓度对其在饱和多孔介质中迁移和沉积特性的影响 被引量:11
5
作者 陈星欣 白冰 +1 位作者 闫瑜龙 贾丁云 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2343-2348,共6页
多孔介质中悬浮颗粒迁移和沉积特性的研究对地下污染物净化、石油开采、核废料处置、水土保持等有很重要的意义。对4种不同浓度的悬浮颗粒在3种不同的渗流速度下进行室内试验,研究悬浮颗粒的浓度对其迁移和沉积特性的影响。结果表明,在... 多孔介质中悬浮颗粒迁移和沉积特性的研究对地下污染物净化、石油开采、核废料处置、水土保持等有很重要的意义。对4种不同浓度的悬浮颗粒在3种不同的渗流速度下进行室内试验,研究悬浮颗粒的浓度对其迁移和沉积特性的影响。结果表明,在一定的悬浮颗粒浓度下,随着渗流速度的增加,穿透曲线中的悬浮颗粒的相对浓度也增大。同时,渗流速度一定时,悬浮颗粒的浓度存在一个临界值,小于该临界值,穿透曲线中的相对浓度随悬浮颗粒的浓度增大而增大;大于该临界值时,相对浓度随悬浮颗粒的浓度增大而减小。另外,悬浮颗粒的临界浓度是与渗流速度相关的,随着渗流速度增加,悬浮颗粒的临界浓度也逐渐增大。 展开更多
关键词 悬浮颗粒 浓度 饱和多孔介质 迁移 沉积
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隧道下穿既有结构物引起的地表沉降控制标准研究 被引量:64
6
作者 陈星欣 白冰 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期103-108,共6页
解决好隧道下穿既有结构物引起的地表沉降问题,对城市地下交通和高速铁路的建设具有重要的意义。在调研国内大量隧道下穿开挖引起的地表沉降控制标准和方法的基础上,根据隧道下穿公路、铁路、隧道和建筑物时引起的地表沉降的不同特点,... 解决好隧道下穿既有结构物引起的地表沉降问题,对城市地下交通和高速铁路的建设具有重要的意义。在调研国内大量隧道下穿开挖引起的地表沉降控制标准和方法的基础上,根据隧道下穿公路、铁路、隧道和建筑物时引起的地表沉降的不同特点,结合隧道的施工、开挖面积、埋深和工程地质条件等因素,对隧道下穿不同的结构物提出不同的控制沉降措施和建议沉降标准。作者认为,目前的隧道下穿引起的地表最大沉降控制标准是不合理的,沉降控制标准应综合考虑既有结构物的特点、地质条件和施工特点等因素。 展开更多
关键词 隧道 地表沉降 下穿 沉降控制标准 沉降控制措施
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重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响 被引量:15
7
作者 陈星欣 白冰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1661-1667,共7页
利用室内土柱试验研究重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响,包括渗流方向自上向下和自下向上两种不同的试验系列,每个系列中进行了5种不同渗流速度的试验。研究结果表明,渗流方向自上向下时的流出液中颗粒的浓度峰值要大于自下向上... 利用室内土柱试验研究重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响,包括渗流方向自上向下和自下向上两种不同的试验系列,每个系列中进行了5种不同渗流速度的试验。研究结果表明,渗流方向自上向下时的流出液中颗粒的浓度峰值要大于自下向上时的浓度峰值,并且前者的浓度峰值出现的也快。同一渗流方向条件下,渗流速度越大,流出液中颗粒的浓度峰值越大。其次,渗流自上向下时,随着渗流速度的增加,弥散度的值随之减小,但在渗流自下向上时,渗流速度的变化对弥散度的影响很小。另外,同一渗流方向中,随渗流速度增大,沉积系数逐渐减小,回收率逐渐增大,并且沉积系数在渗流自下向上时较渗流自上向下时的要大。可见,重力和渗流速度是影响饱和多孔介质中颗粒输运的重要因素,渗流速度越小,重力的作用越明显。 展开更多
关键词 重力 颗粒 饱和多孔介质 输运 渗流速度
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考虑吸附-解吸效应的多孔介质中颗粒加速迁移问题解析解 被引量:5
8
作者 陈星欣 白冰 蔡奇鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1698-1706,共9页
建立考虑吸附-解吸效应的颗粒加速迁移问题控制方程,通过Laplace变换和Fourier变换求出颗粒瞬时和周期性注入情况下点源和面源问题的解析解。同时,开展点源瞬时注入方式下颗粒迁移试验,并将试验和理论计算结果进行对比分析,两者较为吻合... 建立考虑吸附-解吸效应的颗粒加速迁移问题控制方程,通过Laplace变换和Fourier变换求出颗粒瞬时和周期性注入情况下点源和面源问题的解析解。同时,开展点源瞬时注入方式下颗粒迁移试验,并将试验和理论计算结果进行对比分析,两者较为吻合,从而验证了解析解的正确性。点源瞬时注入方式下颗粒迁移参数的分析进一步表明:吸附系数越大,颗粒的浓度峰值越小。解吸系数对浓度峰值左侧曲线影响较小,而对浓度峰值右侧曲线来说,解吸系数不仅影响颗粒浓度,也影响颗粒迁移时间;浓度等值线在x-y平面上的形状近似为椭圆形,解吸系数越大,相应的浓度等值线的范围越大;随着y方向弥散系数增大,浓度峰值上、下两侧的等值线梯度逐渐减小。研究成果可为地下污染物治理、地下水开采、核废料处置以及城市固体废弃物填埋等工程提供理论基础。 展开更多
关键词 颗粒 多孔介质 吸附 解吸 解析解
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多孔介质中反复注入颗粒迁移特性试验 被引量:2
9
作者 陈星欣 苏世灼 张清林 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2017年第5期64-68,共5页
通过两种不同渗流速度的室内试验系列,采用在每个系列中分别向土柱中注入13次约392 mL颗粒悬浮液的方法,研究了注入次数和粒径对多孔介质中颗粒迁移特性的影响。结果表明,注入次数、颗粒粒径以及渗流速度对颗粒迁移特性有重要影响:在稳... 通过两种不同渗流速度的室内试验系列,采用在每个系列中分别向土柱中注入13次约392 mL颗粒悬浮液的方法,研究了注入次数和粒径对多孔介质中颗粒迁移特性的影响。结果表明,注入次数、颗粒粒径以及渗流速度对颗粒迁移特性有重要影响:在稳定速度的渗流作用下,注入颗粒的迁移特性曲线呈现类似于"正态分布"的规律,下降段持续时间大于上升段持续时间;渗流速度较小时,随着注入次数增加,颗粒浓度峰值逐渐增大;渗流速度较大时,颗粒浓度峰值几乎不随注入次数变化。中值粒径为3.40μm的颗粒随深度增加,沉积颗粒的质量比逐渐减小;中值粒径为5.10μm的颗粒在0.085 cm/s速度渗流作用后的沉积颗粒质量比要明显大于0.170 cm/s速度渗流作用后的沉积颗粒质量比。渗流速度较小时,颗粒粒径越大所受的重力越大,相应的运动速度也越大;渗流速度较大时,水动力是影响颗粒迁移速度的主要因素。粒径越大的颗粒所受的筛滤作用也越大,相应的沉积量也越多。 展开更多
关键词 颗粒 反复注入 迁移特性 多孔介质 渗流
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冲击荷载作用下饱和粉土变形和强度试验 被引量:2
10
作者 陈星欣 白冰 席连海 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期73-77,共5页
围海造地是解决土地紧张的有效途径,其中对软弱吹填土地基进行有效加固处理是围海造地的关键.结合强夯法加固饱和粉土地基的工程实例,通过MTS动三轴试验研究强夯冲击荷载作用对饱和粉土的变形和强度特性的影响.通过动三轴试验采用不同... 围海造地是解决土地紧张的有效途径,其中对软弱吹填土地基进行有效加固处理是围海造地的关键.结合强夯法加固饱和粉土地基的工程实例,通过MTS动三轴试验研究强夯冲击荷载作用对饱和粉土的变形和强度特性的影响.通过动三轴试验采用不同的围压、冲击次数和冲击能量对饱和吹填粉土进行动力固结,结合静三轴试验对比分析了不同的冲击荷载作用后试样强度的变化特征.结果表明:冲击次数和冲击能量是影响饱和粉土地基加固效果的重要因素,存在一个最佳的夯击方式,在该方式下强夯的效果最好. 展开更多
关键词 强夯法 饱和粉土 试验研究
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盾构始发与接收密闭钢套筒的改进与实践 被引量:5
11
作者 陈星欣 尹清锋 +2 位作者 翟梁旭 何文超 常方强 《铁路工程技术与经济》 2020年第6期5-10,共6页
采用土体防坍塌加固措施时,为了进一步降低风险,通常在盾构进出洞采用钢套筒进行盾构机始发和接收。针对传统钢套筒应用于焊接连接盾构机时,存在无法进行盾体组装焊接和拆解切割的难题,提出了一种改进的始发和接收钢套筒,具体改进措施包... 采用土体防坍塌加固措施时,为了进一步降低风险,通常在盾构进出洞采用钢套筒进行盾构机始发和接收。针对传统钢套筒应用于焊接连接盾构机时,存在无法进行盾体组装焊接和拆解切割的难题,提出了一种改进的始发和接收钢套筒,具体改进措施包括:钢套筒两侧各设置两个切割密封门,密封门设置在钢套筒两侧的前盾与中盾、中盾与盾尾的焊缝位置;其次,在钢套筒顶部的前盾与盾尾上方密封门设置两个填砂和水的密封门;另外,切割密封门及填砂和水的密封门内侧设有一道可更换的遇水膨胀橡胶止水条,并采用螺栓与钢套筒进行连接。改进以后的密闭钢套筒经佛山南海地铁项目多次应用,具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。 展开更多
关键词 盾构 始发与接收 钢套筒 改进 实践
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考虑加速效应的多孔介质中颗粒三维迁移模型研究
12
作者 陈星欣 白冰 +1 位作者 俞缙 蔡奇鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1888-1895,共8页
基于已有的颗粒一维迁移模型,建立一个考虑加速效应的颗粒三维迁移模型。通过Laplace变换和Fourier变换,给出点源和面源形式下的颗粒瞬时注入和周期形式注入问题的解析表达式,分析了点源瞬时注入情况下时间、距离、沉积系数、弥散系数... 基于已有的颗粒一维迁移模型,建立一个考虑加速效应的颗粒三维迁移模型。通过Laplace变换和Fourier变换,给出点源和面源形式下的颗粒瞬时注入和周期形式注入问题的解析表达式,分析了点源瞬时注入情况下时间、距离、沉积系数、弥散系数等的影响机理。研究结果表明:随着时间增大,迁移颗粒浓度峰值逐渐减小,并且浓度峰值所对应的x坐标值逐渐增大。其次,浓度等值线在x–y平面上呈椭圆形状,在x方向上靠近颗粒注入口的等值线排列较密,远离注入口的等值线排列较疏。随着时间增大,低浓度等值线的范围逐渐向四周扩大,高浓度的等值线的范围逐渐缩小。另外,沉积系数越大,浓度等值线的范围越小。然而,随着x方向的弥散系数增大,等值线在x方向上逐渐向两侧拉长,而等值线在y方向上的范围逐渐缩小。 展开更多
关键词 颗粒 加速迁移 沉积 多孔介质 理论研究
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径向围压条件下的砂粒流失特性试验
13
作者 陈星欣 何明高 +3 位作者 房敏安 郭力群 尹清锋 白冰 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第4期440-447,共8页
针对径向围压条件下砂粒流失问题,通过自行研制的三轴砂粒流失试验装置,研究压实系数、水力梯度和破损口直径对砂粒流失机理和渗透性演化规律的影响.试验结果表明:在不同压实系数、水力梯度和破损口直径条件下,砂粒流失均可分为无流失... 针对径向围压条件下砂粒流失问题,通过自行研制的三轴砂粒流失试验装置,研究压实系数、水力梯度和破损口直径对砂粒流失机理和渗透性演化规律的影响.试验结果表明:在不同压实系数、水力梯度和破损口直径条件下,砂粒流失均可分为无流失阶段、快速流失阶段及稳定流失阶段;在高压实系数条件下,流水体积均可分为缓慢发展阶段与快速发展阶段,并且存在短暂堵塞阶段,而在低压实系数条件下,流水体积基本不存在缓慢发展阶段和短暂堵塞阶段;砂粒累计流失率基本上随压实系数的增大而减小,随水力梯度的增大而增大,但随着破损口直径增大,压实系数对砂粒流失的影响减小,同时,随着压实系数增大,水力梯度对砂粒累计流失率的影响减小. 展开更多
关键词 砂粒流失 三轴试验 渗透性 岩土力学 压实系数
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渗透作用下多孔介质中悬浮颗粒的迁移过程研究 被引量:18
14
作者 白冰 张鹏远 +2 位作者 宋晓明 郭志光 陈星欣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1786-1793,共8页
对天然硅粉悬浮颗粒在饱和的石英多孔介质中的渗透迁移特性进行圆柱穿透试验,得到6种不同颗粒粒径(10,15,20,25,33,47μm)、3种不同颗粒浓度(0.2,0.5,0.8 mg/ml)、3种不同渗透速度(0.087,0.173,0.260 cm/s)和3种不同渗透方向(即自上向下... 对天然硅粉悬浮颗粒在饱和的石英多孔介质中的渗透迁移特性进行圆柱穿透试验,得到6种不同颗粒粒径(10,15,20,25,33,47μm)、3种不同颗粒浓度(0.2,0.5,0.8 mg/ml)、3种不同渗透速度(0.087,0.173,0.260 cm/s)和3种不同渗透方向(即自上向下,水平,自下向上)的颗粒穿透曲线,重点研究这些因素对悬浮颗粒迁移的水动力学过程、弥散效应、沉积效应等物理机制的影响。研究表明,当渗透速度相同时,颗粒穿透过程中的浓度峰值一般随颗粒粒径的增大而减小。而随渗透速度的增大,水动力学作用对颗粒迁移的影响越来越大,此时颗粒粒径大小的影响则逐渐减小。此外,存在一个临界浓度值,当注入的悬浮颗粒浓度大于该值时,随着注入悬浮颗粒浓度的增大,出流液中的颗粒相对浓度反而有减小的趋势,这与大量的悬浮颗粒进入多孔介质造成多孔介质孔隙的堵塞有关。 展开更多
关键词 多孔介质 悬浮颗粒 渗透试验 迁移过程 相对浓度
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不同温-压条件下含水合物沉积物的损伤本构关系 被引量:10
15
作者 颜荣涛 张炳晖 +3 位作者 杨德欢 李杨 陈星欣 韦昌富 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4421-4428,共8页
环境温度和孔隙压力对含水合物沉积物的力学特性存在重要影响,深刻揭示温度和孔隙压力对含水合物沉积物力学特性的影响机制并对其进行有效地模拟是含水合物地层稳定性评估的前提。在分析温度和孔隙压力变化对含水合物沉积物的力学特性... 环境温度和孔隙压力对含水合物沉积物的力学特性存在重要影响,深刻揭示温度和孔隙压力对含水合物沉积物力学特性的影响机制并对其进行有效地模拟是含水合物地层稳定性评估的前提。在分析温度和孔隙压力变化对含水合物沉积物的力学特性影响机制的基础上,引入温压条件参数来考虑温度和孔隙压力变化对含水合物沉积物力学特性的影响,建立了考虑温度和孔隙压力影响的损伤本构模型。模型假设含水合物沉积物微元强度服从Weibull分布,采用Drucker-Prager强度准则描述微元强度,建立了损伤因子的演化规律。此外,还提供了一套模型参数的确定方法。通过一系列不同温度压力条件下的含水合物沉积物的三轴压缩试验结果对模型进行校核和验证,结果表明,该模型能很好地模拟含水合物沉积物的应力-应变关系,并且能较好地考虑水合物含量、环境温度和孔隙压力对含水合物沉积物的力学特性的影响。 展开更多
关键词 含水合物沉积物 温度和孔隙压力 温压条件参数 损伤 本构关系
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跨越走滑断层黏土地层动力响应离心机试验研究 被引量:8
16
作者 蔡奇鹏 吴宏伟 +2 位作者 胡平 陈星欣 李升才 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2424-2432,共9页
地震中基岩走滑断层活动引起跨断层地下结构物破坏,上覆土层的非一致响应机制尚不明确,隐伏裂缝影响规律认识不足。基于可模拟走滑断层活动的层状剪切箱,针对黏土地层展开两个离心机振动台试验,对比上覆土体中隐伏裂缝的影响。试验结果... 地震中基岩走滑断层活动引起跨断层地下结构物破坏,上覆土层的非一致响应机制尚不明确,隐伏裂缝影响规律认识不足。基于可模拟走滑断层活动的层状剪切箱,针对黏土地层展开两个离心机振动台试验,对比上覆土体中隐伏裂缝的影响。试验结果表明,当地层中不存在隐伏裂缝时,基岩走滑断层错动对两盘地层的非一致振动的影响不显著。当地层中存在隐伏裂缝,错动盘一侧土体的振动加速度幅值随振动循环次数的增加逐渐减小,固定盘和错动盘两侧土体出现非一致振动响应,固定盘一侧土体产生的超静孔压大于错动盘一侧。隐伏裂缝对土体非一致振动响应的影响范围受限于其在地层中的分布范围,探明隐伏裂缝上断点的埋深具有重要工程意义。 展开更多
关键词 土工离心机 振动台试验 走滑断层 隐伏裂缝 动力响应
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盐溶液饱和黏土的力学行为模拟 被引量:6
17
作者 颜荣涛 纪文栋 +2 位作者 陈星欣 张芹 韦昌富 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期546-552,共7页
由于黏性土表面带有丰富的负电荷,孔隙水溶液化学状态的变化对黏性土的物理力学特性存在明显影响。随着化学-力学耦合的相关岩土工程问题日益突出,进行有效的化学-力学耦合行为的数值分析评价显得尤为重要。因此,建立一个简单有效的考... 由于黏性土表面带有丰富的负电荷,孔隙水溶液化学状态的变化对黏性土的物理力学特性存在明显影响。随着化学-力学耦合的相关岩土工程问题日益突出,进行有效的化学-力学耦合行为的数值分析评价显得尤为重要。因此,建立一个简单有效的考虑化学-力学耦合的本构模型是非常关键的。基于传统的修正剑桥模型,提出了一个简单的化学-力学耦合模型。该模型采用渗透吸力π描述孔隙水的化学状态,建立了前期屈服应力,临界状态线斜率M和弹性刚度与渗透吸力π之间的关系式,从而实现了模型对盐溶液饱和黏性土的变形和强度特性的有效模拟。通过与试验数据的对比和分析,说明该模型能有效地模拟孔隙盐溶液饱和黏性土的等向压缩行为、K_0状态下压缩行为以及K_0状态下化学-力学循环加载行为。此外,通过对黏性土三轴压缩试验的模拟,说明该模型能反映黏性土三轴应力状态下的基本力学特征。 展开更多
关键词 黏性土 盐溶液 化学-力学耦合 本构模型
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正断层错动诱发单桩破坏及避让距离研究 被引量:8
18
作者 蔡奇鹏 吴宏伟 +1 位作者 陈星欣 郭力群 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期720-726,共7页
历次地震实例表明基岩断层错动诱发建筑桩基破坏,针对桩基础的近断层破坏机理认识不足。采用土工离心机试验,研究正断层错动引起上覆砂土中单桩基础的破坏。试验详细量测单桩及土体变形,监测桩身轴力及弯矩随基岩错动量的变化规律。试... 历次地震实例表明基岩断层错动诱发建筑桩基破坏,针对桩基础的近断层破坏机理认识不足。采用土工离心机试验,研究正断层错动引起上覆砂土中单桩基础的破坏。试验详细量测单桩及土体变形,监测桩身轴力及弯矩随基岩错动量的变化规律。试验数据表明,当错动量为0.4 m时,单桩与桩周土体协同变形,桩顶出现显著位移。随着错动量增加,上覆土体变形集中于破裂带,使得桩顶位移显著减少。该破裂带在基岩和土体的交界面上偏离基岩错动方向,与水平面呈80°方向发展至地表,并在单桩靠近断层上盘一侧地表出露。上覆砂土变形可分为静止区、剪切区和刚体位移区。当单桩位于剪切区附近,桩身受弯变形使得桩顶向上盘一侧倾斜。针对正断层错动,单桩在下盘一侧和上盘一侧离开基岩断层线的安全避让距离分别为15 m和10 m。 展开更多
关键词 离心机模拟 单桩 正断层 避让距离
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正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究 被引量:6
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作者 蔡奇鹏 甘港璐 +2 位作者 吴宏伟 陈星欣 肖朝昀 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1067-1075,1128,共10页
地震中发震断层诱发桩基失效,导致上部结构破坏甚至坍塌,相关破坏机制和避让距离缺乏系统研究。通过离心机试验和数值模拟,针对基岩正断层活动诱发上覆砂土中群桩基础的静力破坏展开研究,考察不同群桩断层相对位置下群桩的破坏特征。试... 地震中发震断层诱发桩基失效,导致上部结构破坏甚至坍塌,相关破坏机制和避让距离缺乏系统研究。通过离心机试验和数值模拟,针对基岩正断层活动诱发上覆砂土中群桩基础的静力破坏展开研究,考察不同群桩断层相对位置下群桩的破坏特征。试验与计算结果均表明,当群桩跨越断层时,正断层活动使群桩向上盘一侧倾斜,并使基桩弯向上盘一侧。基桩桩顶荷载的重分布进一步使基桩形成受拉和受压两种破坏模式。数值参数分析表明,在不同桩位上,群桩的变形响应可划分为5个特征区域。对于埋深为20.0 m的基岩正断层,群桩在上盘和下盘一侧的安全避让距离分别为23.5 m和15.9 m,其中下盘一侧离开断层7.9 m至上盘一侧离开断层4.1 m的区域需要进行重点避让。 展开更多
关键词 土工离心机 数值模拟 正断层 群桩 避让距离
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隐伏裂缝对互层胶结土中正断层扩展影响研究 被引量:5
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作者 蔡奇鹏 吴宏伟 +2 位作者 胡平 陈星欣 郭力群 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2015-2021,共7页
基岩断层错动引起上覆土体变形,互层胶结土体中断层破裂机制认识不足,隐伏裂缝影响规律掌握不明确。基于4个离心机试验,针对黏土与砂土构成的9层互层土,对比土体胶结特性和隐伏裂缝上断点埋深影响。试验结果表明,正断层错动影响下,互层... 基岩断层错动引起上覆土体变形,互层胶结土体中断层破裂机制认识不足,隐伏裂缝影响规律掌握不明确。基于4个离心机试验,针对黏土与砂土构成的9层互层土,对比土体胶结特性和隐伏裂缝上断点埋深影响。试验结果表明,正断层错动影响下,互层非胶结土体受剪切作用发生变形破坏,在断层上方形成一倒梯形分布的不均匀沉降区,并形成集中剪切带。当不均匀沉降传至地表时,顶层非饱和黏土层形成地表张拉破裂。而互层胶结土则观测到受弯变形破坏,从而产生剪切破裂和张拉破裂。其中,地表张拉破裂的深度远大于互层非胶结土体的观测结果。互层胶结土中,随着隐伏裂缝上断点埋深的增加,由上断点扩展形成破裂的倾角随之增加,地表破裂向上盘一侧偏移。 展开更多
关键词 土工离心机 地裂缝扩展 隐伏裂缝 胶结土
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