潮汐水位对海底地层孔隙水压影响研究

潮汐作用会使海底地层一定深度内的孔隙水压不断改变,进而影响隧道结构寿命。以厦门同安进出岛通道工程为背景,采用COMSOL Multiphysics有限元软件模拟潮汐作用对海底地层的影响,探讨了潮汐作用下地层渗透性、地基土刚度、潮汐幅值等关键参数对海底地层响应的敏感性。研究结果表明,随着深度的增加,地层受潮汐作用的影响逐渐减小,落潮、涨潮对粉质黏土地层影响深度分别为3.0、4.2 m。建设海底隧道工程时,为避免或减小隧道工程受潮汐作用的影响,选线时应尽量采用合适的深度。分析结果可为后续海底隧道选线提供参考与借鉴。

断层倾角对地铁隧道突涌水的影响规律

为研究地铁隧道开挖过程中断层倾角对隧道突涌水的影响,文中以青岛地铁四号线静沙区间为工程背景,通过数值模拟的方法模拟不同断层倾角下的隧道开挖过程,分析其开挖过程中的响应规律。分析结果表明,随着隧道断层倾角的逐渐减少,不同监测线的地表沉降随着下方断层厚度的增大而增大,变化明显;断层区域的剪应力较大,但随断层倾角减小整体变化不大;孔隙水低压区域随断层倾角的减少逐渐增加,渗流速度加快,容易造成隧道突涌水事故,施工时应针对不同的断层倾角及时做好支护。研究成果可以为不同断层倾角对地铁隧道突涌水的影响规律、隧道开挖安全稳定及安全预警防灾提供了参考。

动力排水固结中孔隙水压力增长和消散规律

基于现场实测 ,对动力排水固结法处理饱和软粘土地基过程中的孔隙水压力变化特性进行了分析研究 ,发现孔隙水压力增长与消散具有独特的规律 。

水下真空预压过程中孔隙水压力变化规律研究

孔隙水压力的量测和分析对研究水下真空预压法具有重要意义。在已经完成的水下真空预压现场试验中,把孔隙水压力做为主要研究对象进行了监测。结果显示孔隙水压力的变化受膜上水压和膜下负压的影响。水下真空预压期间土体中各点应力的改变等于加固前孔压与加固过程中孔压之差。膜上水压可以做为预压荷载。当膜上水压增大时,增加的水压使土体产生正的超静孔隙水压力,相当于堆载。水下真空预压过程中负超静孔压分布的不均匀使加固区内产生差异沉降和不均匀的强度增长。

冲击荷载下饱和粘土孔压特性初探

冲击荷载作用下,孔压的增长与消散规律是研究动力固结法加固饱和粘土地基的基础与理论支持,就此问题进行了冲击荷载作用下饱和粘土孔压增长与消散规律的一维模型试验。试验中考虑了不同击数N和不同冲击能WH的影响,试验的结论新颖,对其进行了初步探讨。

水及土压力的实测研究

通过对上海软土地基基坑工程大量的实测土压力、实测孔隙水压力值和实测水位值的分析，阐述了基坑外土压力、孔隙水压力随工况的变化规律。认为软土地区既可采用水土合算，又可采用水土分算。给出了水土合算时的侧压力系数的取值方法；同时提出了水土分算时，土压力与水压力应分别乘以相应的系数，且给出了水压力合理的折减系数ｋｗ值（孔隙水压力与静水压力的比值称为静水压力的折减系数）以及水土分算时的土压力项的侧压力项的系数ｋｓ。

考虑孔隙水压力的土坡稳定性的刚体有限元上限分析

采用一种结合刚体有限元与极限分析上限法来求解边坡稳定性问题的新方法。借助刚体有限单元离散计算区域并构造运动许可速度场 ,利用传统的安全系数作为评价边坡稳定的定量指标。水对边坡的影响作用可通过虚功方程表现出来 ,将孔隙水压力当作外力荷载做功。在满足屈服条件、流动法则、虚功方程以及相应的边界条件的基础上 。

不同压裂介质影响下绝对应力测值的试验研究

为研究不同压裂介质影响下的绝对应力测值,利用大尺寸真三轴模拟水压致裂试验系统,用清水及密度分别为1.1、1.2、1.3、1.4 g/cm3的泥浆介质对400 mm×400 mm×400 mm的花岗岩试样进行了水压致裂室内试验,成功获取了连续的压力-时间曲线。利用6种方法识别压力-时间曲线的闭合压力点,与实加最小水平主应力(h S 5 MPa)对比,得出单切线等4种方法较为符合实际情况;在考虑试验系统柔度影响前提下,对比了实测和理论重张压力;最后分析了在持续泵压作用下岩石裂缝延伸的压力。试验结果表明,密度为1.1、1.2 g/cm3的泥浆介质对压力特征参数的取值影响较小,误差不超过1 MPa,但密度为1.3、1.4 g/cm3的泥浆介质对特征参数值影响很大。试验结果对水压致裂地应力测量技术在不同压裂介质影响下的适用性有重要的指导意义。

孔压静力触探试验的应用

本文简要地介绍了孔压静力触探试验在国内的应用现状。文中包括５项内容：①探头的性能及操作；②土分类图的检验及由此所得土层柱状图的可靠性；③固结系数的确定及其与室内试验、现场原位观测推求值的比较；④利用孔压静力触探试验指标进行沉降量的计算；⑤判定土结构性的可能性。

基坑施工周围孔隙水压力变化规律及其应用

通过工程现场实测，研究了基坑施工过程中扎隙水压力随时间、工况的变化规律，提出了可供设计采用的水压力折减系数的概念，并对传统的水压力的计算方法提出新的见解。

孔隙水压力测试与建筑抗浮水压力的确定

本文根据某工程场地孔隙水压力的测试结果，分析了弱透水地层中水头损失，并提出建筑抗浮设计水位的取值方法。

精密水压力发生器的研制与应用

精密水压力发生器是一个受微机控制的水压力激励器,用于水压力的精密量测与调节.该仪器是以三轴试验仪为基础并与之配套的装置,它可以产生静水压力和动水压力,并且通过微机进行显示和控制;该仪器还可单独作为一个恒压源,取代常规的室内压力源.根据试验需要,该仪器可产生正弦波、三角波及随机波等等.

结构性软土中打桩引起的超孔隙水压力

根据结构性土体的变形特征和屈服准则 ,建立打桩力学模型。原状土变形具有典型的应变软化现象 ,土体破坏满足摩尔 库仑准则 ,用柱孔扩张理论 。

孔隙水压力量测的延迟效应分析

从理论上考虑，用压力传感器量测土中变化的孔隙水压力会存在延迟效应。本文阐明了延迟效应的机理，并以饱和土孔压消散试验为例进行了深入的分析。研究表明，延迟效应的主要影响因素是土的体积压缩系数和传感器敏感元件的刚度因数。从计算结果看出，除硬粘性土外，延迟效应对孔压量测结果影响甚小。

孔隙水压力静力触探动态贯入过程的有限元模拟

孔隙水压力静力触探作为一种新型的土体勘测技术已被广泛应用,但是,其机理的研究尚存在很大的不足。笔者系统分析了孔压触探的贯入特征,提出了“孔隙水压力体积基准值”的概念,借此推导出用土体体积变形量计算超孔隙水压力的公式。在此基础上,用轴对称有限单元法模拟探头的动态贯入过程,揭示应力-应变的变化特征,寻找超孔隙水压力生成与消散的规律,对孔压触探的机理进行了研究。

饱和粘土在循环荷载作用下的孔压预测

通过对饱和粘土循环试验成果的回归分析，建议了用两种模型分别描述ＮＣ粘土和ＯＣ粘土的循环加载孔压变化规律，并研究了在非等幅循环情况下（如波浪、风荷等不规则荷载）所建议模型的应用方法，本文所提供的模型比文献［１］所建议的“动孔压系数法”更符合粘土孔压的增长规律。

软基上土-结构相互作用体系的一个广义简化动力计算模型

在前期试验研究基础上 ,提出了软基SSI体系的一个广义简化动力计算模型 ,得出了模型参数的反演算法 ,同时以试验SSI体系为例 ,给出了简化计算模型下的物理参数结果 ,并讨论了其合理性。

敞开型测压管水位监测的滞后时间问题研究

分析了敞开型测压管在水位监测时产生滞后现象的机理,提出了一种简单新方法估算滞后时间,并与Hvorslev解答进行了对比。参数分析结果表明,所提出方法估算的滞后时间约为Hvorslev解答的1/5～1/10。当测压管进水段的长度足够时,敞开型测压管可以应用于渗透系数为10-5甚至10-6 cm/s的土体当中,而不会产生显著的滞后现象。通过28根敞开型测压管的现场注水试验,检验了测压管的灵敏度,并验证了分析结果的合理性。