基于地基实际应力状态的堤防极限平衡分析

基于软土地基上筑堤对土体强度的影响,有效固结应力法以竖向附加应力计算土体的抗剪强度增量,因其简单实用已较多应用于软土地基稳定性分析中。该方法假设堤防荷载下土体处于K_(0)应力状态,与土体实际所受单向应力状态不符;基于该法的稳定性计算方法还忽略了剪应力变化及坡脚外侧区域对稳定性的影响。本文从土体抗剪强度和堤防稳定性分析两个层面改进有效固结应力法:通过应力状态分析得到基于实际应力状态的剪应力和抗剪强度变化,进而将各个区域的抗滑力矩和滑动力矩纳入稳定性分析体系。假想算例与工程实例分析表明,改进方法得到的安全系数大于有效固结应力法,更加符合工程实际。

荷载作用下软粘土土性指标变化规律试验研究

目前许多港口与海岸工程建设在深厚软粘土地基上,荷载作用下软粘土土性指标的变化成为工程设计中关心的问题,而固结度和上部结构物产生的竖向荷载是影响地基土体土性指标的主要因素。针对烟台港淤泥质粉质粘土原状土样,通过三轴固结不排水剪切试验,研究不同固结压力、不同固结度下软粘土抗剪强度和土性指标的变化规律。试验结果表明,荷载作用下软粘土的抗剪强度和土性指标基本随固结度和轴向偏应力的增大而线性增大,粘聚力增长幅度十分显著,而内摩擦角增长幅度相对较小。根据试验数据,提出工程设计中考虑荷载作用的土性指标计算公式。

软黏土的各向异性临界状态模型

剑桥模型只适用于正常固结软黏土,不能描述不等向固结土的应力-应变行为的各向异性特性。基于剑桥模型,在其椭圆屈服面中引入各向异性张量和一个形状参数,建立了一个各向异性屈服面,提出了一个适用于等向和不等向固结软黏土的本构模型。各向异性张量的初始值由初始固结应力状态确定,其演化过程由一个与塑性剪应变和塑性体应变都有关的硬化法则描述。形状参数的引入保证了各向异性屈服面的灵活性和适应性。通过对Boston Blue黏土、高岭土和Otaniemi黏土的三轴试验结果的模拟,验证了模型的模拟能力。