基于孔穴扩张理论的黏性土不排水剪强度计算

确定黏性土不排水抗剪强度(c_u)的常规测试方法存在着取样扰动或测试深度不足等缺陷,提出了基于孔穴扩张理论的黏性土不排水抗剪强度的测试方法,并应用于花岗岩残积黏性土、辉绿岩残积黏性土和花岗岩残积砂质黏性土的旁压试验和静力触探试验成果解释中,将两种试验得到的c_u值进行对比。结果表明:旁压理论的假设条件导致旁压试验得到的c_u值较静力触探试验得到的c_u值大,其中等容剪切法计算过程对初始扰动和应变数据的选择非常敏感,导致计算结果差异较大;直接传统法能够克服初始扰动,c_u值受临塑压力的影响较小,计算结果与土体性质以及试验点深度较吻合,其c_u值约为静力触探试验的1.2倍,是一种简单、有效的确定黏性土不排水抗剪强度的方法。

饱和软土静力触探侧摩阻力的孔穴扩张理论分析

基于孔穴扩张理论,采用Mohr-Coulomb屈服准则,针对饱和软土及其特点进行简化分析,在此条件下获得问题的应力解,从而建立双桥静力触探侧摩阻力fs的实用理论计算关系式,并加以应用对比分析,结果表明了所得关系式的科学合理性,为双桥静力触探的进一步推广应用提供了依据。

孔穴扩张理论对静力触探锥尖阻力一般解的推导

基于变形控制的孔穴扩张理论,推导了静力触探贯入过程中锥尖阻力的一般解的表达式,并利用一般解的表达式,通过算例计算了不同干密度、不同压缩模量对触探锥尖阻力的影响,得出了一些有参考价值的结论。

软土地基中单桩施工引起的超孔隙水压力

通过对桩基施工过程中实测资料的分析,探讨了沉桩时单桩周围土中产生的超孔隙水压力的大小、分布及影响范围,并与理论解进行了对比。还对桩-土界面处的超孔隙水压力进行了讨论。

利用孔压静力触探试验估算沉桩过程中产生的超孔隙水压力

分析了沉桩过程对桩周土的影响机理,介绍了利用孔穴扩张理论模拟得出的该过程中产生的瞬时超孔隙水压力的理论解。同时对孔压静力触探和沉桩进行了可比性分析,提出了用孔压静力触探试验来估算该超孔隙水压力的方法。最后通过工程实例把孔压静探试验得出的超孔压值、理论值以及现场实测值进行了对比,初步验证了利用孔压静探试验估算沉桩过程中产生的超孔隙水压力的可行性。

软土地基中桩基施工引起的侧向土压力增量

通过对桩基施工过程中实测资料的分析,探讨了沉桩时单桩周围土中产生的侧压力增量的大小、分布规律及影响范围,并与理论解进行对比。也将同一场地测得的侧压力增量与超孔隙水压力进行比较,并对桩端下土压力增量的最大影响半径进行了讨论。

深层搅拌桩周围土体劈裂的研究与分析

现场测试结果表明:深层搅拌桩施工可以在周围土体中产生很高的超静孔隙水压力,其量值可能超过土体的静水劈裂压力。搅拌桩施工时和周围土体的相互作用可以用受剪的孔穴扩张过程来模拟。针对搅拌桩施工引起的周围土体的劈裂现象,提出了一种基于拉伸破坏原理的劈裂分析方法。分析结果表明:搅拌叶片的旋转对桩周围土体的劈裂起着很重要的作用。通过室内模型桩打设试验可以观测到搅拌桩周围土体的劈裂现象。分析现场搅拌桩施工时桩周土体中的孔隙水压力测试结果,表明现场施工可以引起劈裂。劈裂裂缝对于搅拌桩的性状有如下两方面的正面作用д其一,水泥浆体可以流入劈裂裂缝;其二,超静孔隙水压可以通过劈裂裂缝快速消散。这两者的作用加快了受扰动的周围土体的强度恢复。

嵌岩端承桩竖向承载的扩孔理论分析

探讨了嵌岩桩嵌岩段的应力路径及工作机理,应用圆孔扩张理论,分析了嵌岩桩的承载机理.随着桩周挤压应力p的增大,围绕柱形孔的柱形区域将由弹性状态进入塑性状态,塑性区随p的增大而不断扩大,塑性区以外土体将保持弹性状态.利用弹塑性理论和体积平衡原理,推导了嵌岩桩嵌岩段的极限强度以及嵌岩段的极限竖向承载力的计算公式,并将扩孔理论分析结果与实测试验资料进行分析对比,研究表明,该方法可以成为解决嵌岩桩实际工程问题的个性化工具.

静力触探机理的有限元模拟分析

运用有限元分析软件,建立Drucker-Prager模型,并采用初始半径的转换方法对圆柱孔穴扩张过程进行模拟分析,得到饱和软土静力触探贯入过程的位移、应力和应变的变化规律。

打桩施工对周围土性及孔隙水压力的影响

假定土体为均质、各向同性的弹塑性介质,运用无限介质中圆柱形小孔和球形小孔扩张理论分别模拟饱和粘性土中打入桩的沉桩过程,求出沉桩过程中桩周土体的应力分布,分析沉桩引起桩周土体土性的变化及其对土体应力的影响。运用水力压裂理论推导出沉桩产生的超孔隙水压力在沉桩后瞬时沿桩身径向和竖向的分布。经与工程实测值作分析比较,发现理论预测值与实测数据吻合较好。

利用孔压静探确定软土地基的强度

将孔压探头贯入近似为孔穴扩张的过程 ,通过对探头的受力分析 ,得到了由孔压静探确定的饱和软粘土的不排水剪切强度值。采用此方法对广东西部沿海高速公路台山二标段软土地基的强度进行了估算 ,并与十字板试验的测试值作了对比 ,验证了方法的可行性。

减沉疏桩支撑路堤结构中路基填土抗力分析

为研究减沉疏桩支撑路堤结构中填土抗力与疏桩刺入稳定问题,将桩体向上对路堤填土的作用看作倒置的浅基础对地基的作用,分别采用Vesic极限承载力理论和Meyerhof-Hanna冲剪破坏理论,建立极限状态下均质路基与路基-垫层双层路堤结构的填土极限破坏抗力计算模型;同时,考虑正常工作状态下路基填土抗力的发挥,基于孔穴扩张理论建立了桩顶荷载反作用时路基填土局部塑性开展时的抗力分析模型。计算结果表明,填土力学性能(c、φ)的提高和基底灰土垫层或加筋碎石垫层的设置有利于其抗力的提高和路基的局部刺入稳定。

打桩施工对岸坡稳定性的影响

桩基施工过程中产生的超孔隙水压力是影响岸坡稳定的重要因素,结合越南某岸坡工程,运用数值方法,分析岸坡打桩施工产生的孔隙水压力的分布规律及影响范围。通过对打桩前后岸坡稳定性的计算,分析比较打桩对码头工程岸坡稳定的影响程度。

打桩施工对邻近河道的影响

打桩施工过程会对周围建筑物及环境产生一定影响。对打桩施工的影响机理及沉桩过程模拟进行理论分析,并结合上海地区河道陆域范围内某新建厂房项目,运用孔穴扩张理论及动力有限元法,计算分析打桩施工对邻近河道的影响。动力有限元的计算结果表明,打桩施工对河道护岸影响较小,且与孔穴扩张理论的计算结论基本一致。同时提出预防和减轻打桩施工影响的设计、施工、监测措施,可为类似工程提供借鉴。

孔压静探在高速公路软基勘察中的应用——由孔压静探求解软基土的工程参数

以一维固结理论和孔穴扩张理论为基础 ,探讨了由孔压静探求解软粘土固结系数和不排水剪切强度的方法 ,并以在广东某高速公路软土深厚试验段所作的孔压静探试验为例 ,对地基土的固结系数和不排水剪切强度进行了估算 ,通过分析和对比 ,发现由孔压静探资料估算软粘土的固结系数和不排水剪切强度的方法是可行的。

孔压静探贯入过程引起的超孔隙水压力变化

通过进行孔隙水压力静力触探(简称孔压静探)模型试验,研究孔压静探贯入时周围土体超孔隙水压力的变化情况,并与理论研究进行对比,得出试验条件下周围土体因贯入产生超孔压的变化规律及初始超孔压的分布规律和影响范围。