振动台试验用层状剪切变形土箱的研制

比较了桩 -土 -结构动力相互作用试验用到的各种盛土容器的优缺点 .在此基础上 ,研制了用于试验的层状剪切变形土箱装置 ,并进行了土体自由场地的振动台试验 .试验结果表明 ,所研制的装置非常成功地模拟了土的侧向变形边界条件 .

基于孔隙分布的变形土土水特征曲线模型

土体孔隙分布对土水特征曲线具有决定性影响。虽然土体孔隙分布随变形的演化规律较为复杂,但实验研究表明,土体在变形过程中,孔隙分布的基本形态未发生显著变化、统计分布特征基本不变。基于这一结论,假定变形后的孔隙分布函数可以从参考状态孔隙分布函数经过平移、缩放得到。在此基础上,建立了考虑土体变形并反映滞回效应的土水特征曲线模型。由于变形对土水特征曲线的影响是通过孔隙分布随变形的改变来表征的,因此模型参数的物理意义明确,仅有7个参数,均可通过常规室内试验确定。最后,通过一系列试验数据验证了该模型的正确性与可靠性。

地基承载力特征值确定土变形模量的探讨

目前我国地基沉降计算主要采用土压缩模量来计算,再用经验系数对计算结果进行修正。这种方法对于一些结构性较强的硬土地基误差较大,主要原因是取样扰动影响。为此,探讨了变形模量与地基承载力特征值的理论联系,在笔者提出的确定变形模量经验方法基础上,总结出依据地基承载力特征值确定变形模量的方法,该方法具有理论依据,可便捷地通过岩土工程勘察报告中常提供的地基承载力特征值确定土的变形模量,能够更为准确计算地基沉降值。采用不同方法(压板试验法、压缩模量推求法、标贯击数法、承载力经验法、依据地基承载力特征值确定变形模量法)计算了若干试验案例,通过对不同方法结果的对比,初步验证了依据地基承载力特征值确定变形模量法是可行的。

地铁车站软土深基坑开挖变形全过程数值模拟研究

软弱土层的深基坑施工会引起周边道路开裂及临近建(构)筑物沉降,如变形过大则会对周边建(构筑物产生不利影响。文章以南京地铁5号线虹桥站地铁车站为研究背景,基于有限元软件建立了地铁深基坑全过程开挖的三维数值模型,其中土体采用摩尔-库伦本构模拟其力学行为,结合特定断面对软弱土层基坑开挖施工过程的支护结构性状和基坑土体变形的情况进行分析。数值计算结果与实测对比表明:围护结构侧位移与实测比较一致,沉降值较实测偏小,分析其原因可知施工过程中的一些临时荷载,在数值模拟中并未体现,所以导致了两者的差异。因此,在实际施工中应着重控制基坑周边的地面超载,避免产生过大沉降和地表倾斜。

考虑桩土变形协调的复合地基设计方法

目前在复合地基的设计中,由于采用桩体压缩模量计算得到的复合压缩模量偏大,造成复合地基加固区沉降被低估;另外桩和桩间土承载力发挥系数取值主观性较强,导致复合地基承载力计算结果偏大。针对上述两个问题,从复合地基形成机理出发,指出桩及桩间土共同直接承担荷载时必须保证桩土变形协调。桩土变形协调的条件是:(1)桩刺入垫层的深度不能超过垫层厚度;(2)桩宜设置为摩擦桩。在此前提下,分别计算桩及桩间土的沉降,利用桩土变形协调方法得到了桩土应力比和承载力发挥系数理论值,进而得到加固区的沉降计算方法。工程算例证实,从保证复合地基有效设计和工程安全的角度出发,应该根据桩土变形协调来进行复合地基设计计算。

变形控制下埋地给水排水聚乙烯管道的覆土条件

根据埋地聚乙烯(PE)管道采用柔性管道模型时的判定条件,通过计算分析,得到不同标准尺寸比(SDR)下管侧土的界限综合变形模量,来反向判断不同标准尺寸比的埋地聚乙烯管道的计算分析模型。介绍柔性管道变形计算分析,通过工程实例进一步计算分析在变形控制下,其不同标准尺寸比、管侧土综合变形模量与管顶最大允许覆土厚度三者之间的关系。在管顶覆土厚度和管道环刚度一定的情况下,管道竖向直径变形率与标准尺寸比之间存在反比例关系。提高管侧土综合变形模量比提高管道标准尺寸比,对管顶允许覆土厚度的加大有更明显的效果。

周期荷载作用下粘性土变形及强度特性述评

周期荷载作用下粘性土变形及强度特性的研究所涉及的内容非常广泛，而我国在该领域的研究成果还较少。文中对其国内外研究现状作了较为详尽的评述，以期引起岩土工作者足够的重视。

土钉墙变形及土钉内力特征研究

相对于土钉墙的广泛应用而言,对土钉墙的理论研究还很不充分。中国建筑科学研究院地基基础研究所完成了模拟实际施工过程的土钉墙足尺实验,介绍了足尺实验的土钉墙变形及土钉内力测试的相关内容。实验基坑开挖深度为10m,支护结构采用土钉墙,设置6排土钉。本次实验严格模拟土钉墙的施工过程进行挖土、土钉施工以及面层喷射混凝土施工,并进行各项测试,然后采用地面堆载的方式考察土钉墙位移较大时的性状。通过足尺试验测试,并结合数值分析,对土钉墙的变形及土钉内力特征进行了研究。

用修正剑桥模型研究超固结土的变形特性

在原有的塑性体积应变状态量外,对修正剑桥模型的屈服函数引入描述超固结黏土变形和强度特性的状态量,以进一步改进修正的剑桥模型以应用于超固结土的变形特性研究。并给出该状态量的演化规则。通过对各种不同超固结比的三轴压缩和伸长剪切试验结果的验证表明,本文改进的三维修正剑桥模型能合理地反映不同超固结比黏土在三轴压缩和伸长条件下的变形及强度特性,同时,本文预测结果和中井子负荷面模型的预测结果基本一致。

吸力历史对非饱和粉土动力变形特性的影响

以非饱和粉土为研究对象,利用吸力可控的动三轴仪对其进行动力变形试验,得到了在不同净围压和不同吸力路径下非饱和粉土试样的骨架曲线、动弹性模量和阻尼比,研究了先脱湿后吸湿的吸力历史对其动力变形特性的影响。结果表明,在同一净围压和吸力下,非饱和粉土试样经历过先脱湿后吸湿的骨架曲线和动弹性模量比仅经过脱湿的要高,而试样经历过先脱湿后吸湿的阻尼比比仅经过脱湿的要小;此外,随着非饱和粉土试样经历过最大吸力的增大,其骨架曲线和动弹性模量增大,而阻尼比减小。试验结果可用非饱和土的平均骨架应力和弯液面水的表面张力作用来解释,并用两项联合预测非饱和土试样的最大剪切模量。

细粒含量对粉土液化后低强度段变形的影响

应用多功能静动三轴仪进行细粒含量对粉土液化后变形试验,探讨细粒含量对粉土液化后低强度段变形的影响。研究表明,粉粒含量和黏粒含量对粉土液化后低强度段变形都有较大影响,不同黏粒含量对粉土液化后低强度段变形的影响在黏粒质量分数为9%时最大,随着粉粒含量的增加,粉土液化后低强度段变形逐渐增加,定量影响主要体现在变形参数C上。提出了同时考虑黏粒含量和粉粒含量对粉土液化后低强度段变形影响的定量模式,试验结果表明该模式有很好的可靠性。

SPH方法在土工大变形分析中的应用研究进展

瞬时土工大变形往往给人民的生命及财产安全带来巨大损害。为此,预测其路径、速度和深度等形变特征,对正确提出缓解和保护措施极其重要。光滑粒子流体动力学(SPH)是一种纯Lagrange、无网格计算方法,可避免极度大变形时网格畸变而造成计算停止等问题。总结了SPH的发展历史与研究现状,对国内外主要数据库相关学术论文的收录情况进行统计分析,结果显示SPH已进入快速发展阶段。综述了SPH的基本理论、土体本构模型、边界条件方面的新进展,介绍了SPH在土工大变形分析中的实际应用——泥石流、土坡滑移、土体爆炸模拟方面的典型成果,指出了SPH在土工大变形模拟方面的研究方向。

基于Matlab的土石坝变形分析BP神经网络模型的建立——以哈尔滨西泉眼水库大坝为例

针对传统的数学模型方法的不足,本文通过对BP网络模型的研究,建立改进的BP神经网络预测模型即采用附加动量法和自适应学习效率相结合的BP模型,并使用MATLAB语言编程加以实现。并将该模型应用于哈尔滨西泉眼水库大坝变形监测数据的分析和预测,发现其预报精度较传统模型有较大提高。

用旁压试验成果推求土变形模量的研究

土的变形模量是土木工程中的一项重要指标，本文用旁压试验成果推导出了土体变形模量计算公式，为土木工程提供了一种更为精确的计算方法．

垃圾土变形特性及防渗膜受力的试验研究

垃圾填埋场中垃圾土的降解是垃圾填埋场沉降的主要原因,而垃圾填埋场的沉降对HPDE衬垫膜的受力和工作状态有显著的影响,HPDE衬垫膜的设计需要考虑垃圾填埋场沉降的作用,文章通过垃圾土中有机物的降解试验和垃圾土柱沉降试验,推求了考虑垃圾土压缩和降解的变形计算方法,进行了垃圾填埋场的离心模型试验,探讨了垃圾填埋场中垃圾体的变形分布规律和衬垫膜的受力特征,对衬垫膜的设计计算方法进行了研究。

荷载条件下原状膨胀土浸水膨胀变形试验研究

以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀土为研究对象,进行厚度为2 cm的原状膨胀土在不同荷载条件下的分级浸水膨胀变形试验,以研究含水率和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:原状膨胀土的膨胀时程曲线呈阶梯型增长,且在某一含水率下的膨胀量随时间变化呈现出直线剧烈膨胀阶段、外凸弧线减速阶段和直线缓慢膨胀阶段;上覆荷载对膨胀量起抑制作用,上覆荷载越大,膨胀土的膨胀量越小,上覆荷载越小,膨胀土的膨胀量越大,且膨胀土最终达到膨胀稳定时的饱和含水率随上覆荷载的增大在逐渐减小;在上覆荷载一定的情况下,含水率和原状膨胀土的膨胀量呈良好的对数关系,再依据不同上覆荷载对公式参数进行拟合,建立了含水率和上覆荷载耦合作用下原状膨胀土膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好。

基于ABC-SVM的土石坝变形监测模型

针对土石坝变形具有较强的非线性特征,传统统计模型预测精度不高,误差较大的问题。引入支持向量机模型(SVM),并采用人工蜂群算法(ABC)对支持向量机的关键参数惩罚因子C和核函数参数σ进行寻优,提高模型的拟合和预测精度,建立ABC-SVM模型应用于土石坝变形监测。实例验证分析表明:与传统多元回归模型和SVM模型相比,ABC-SVM模型预测精度高、泛化能力强。利用ABC-SVM模型对土石坝变形进行预测效果良好,可在大坝安全监测领域推广应用。

堆载预压过程中软土的变形和损伤研究

在分析了软土的非线性、非弹性和受力变形特征之后,提出软土损伤变量的概念,为将损伤理论运用于工程实践,依据软土的本构关系提出了堆载预压过程中软土的P-S曲线的函数假设,该函数形式通过工程资料得以验证,可以作为堆载预压过程中的施工控制的参考。

软土变形的时间效应及在工程分析中的应用

结合有限元计算软件Plaxis,确定了该软土在流变模型SSC(Soft Soil Creep)中的数值计算参数,并以此计算了揭普软土地基上某基坑工程的变形量,与实测值比较吻合,说明采用流变模型分析软土工程的合理性与必要性。

粉喷桩复合地基处理高速铁路软土变形的试验研究

通过采用粉喷桩复合地基处理高速铁路软土地基工后沉降的现场试验,对粉喷桩复合地基的变形进行了研究。试验表明,粉喷桩复合地基处理类似本试验段条件的高速铁路软土地基可以在较短工期内满足5 cm工后沉降的要求。本试验段粉喷桩复合地基的压缩主要由加固区的压缩变形引起。粉喷桩复合地基深层水平位移和坡脚及以外边桩变形特征均表明,由于打穿软土层粉喷桩的侧向约束作用,坡脚及坡脚外的沉降与水平位移均较小。粉喷桩复合地基最大沉降速率为5.8～7.0 mm/d,最大的水平位移值为2.5 cm左右。深层水平位移速率也很小,水平位移的主要影响深度为软土层,粉喷桩复合地基路堤的填筑不受稳定性的控制。粉喷桩复合地基对周围结构物的影响较小,可以不考虑路堤施工对周围结构物的影响。碎石垫层的设置达到了均化基底应力及调整差异沉降的目的。