海陆交互相软土固结抗剪强度指标变化规律研究

以珠三角地区海陆交互相淤泥质软土为研究对象,通过室内直剪试验探究不同固结压力和固结度下抗剪强度及抗剪强度指标的变化规律,提出抗剪强度及对应指标-固结度-固结压力三维Logistic数学模型。研究结果表明,当固结压力P≥200 kPa、固结度U≥40%时,软土黏聚力(c)和内摩擦角(φ)增长较为明显;当U=100%时,各级固结压力作用下的软土抗剪强度(τ)相较于初始状态分别提高了7.89、12.73、13.50、18.20、22.38 kPa;所给出的三维数学模型可直接计算出某一固结压力和固结度下的抗剪强度指标c、φ、τ。研究成果能够更为准确地评价该地区软土地基逐级加载过程中的整体稳定性。

采样方法对花岗岩风化土室内测试抗剪强度指标的影响

准确获取花岗岩风化土的物理力学参数指标及分布是勘察工作的主要任务。通过分析传统采样方法中每一个环节和操作技术,发现传统样品在采取封装、运输及制作环节中对样品存在严重扰动情形。为此设计并制造了原位环刀采样器以解决以上问题,通过试验和工程应用表明原位环刀采样器采取花岗岩土样具有以下优点:原位环刀采样器采取花岗岩风化土样,获取的物理力学指标较传统方法更接近真值;原位环刀采样器实现岩土测试试件的采样与制样一次性完成,室内无需进行二次制样;原位环刀采样器的小体积采样和循环使用,消除了石蜡、胶带、铝皮等一次性样品封装材料的使用,降低了60%以上的室内固体垃圾;降低了现场工人的操作难度,提高了样品密封性,对样品结构具有非常好的保护作用。

短时冻融条件下残积土与冻融界面抗剪强度衰减规律对比分析

为了分析短时冻融对浅层边坡稳定性造成的影响,揭示短时冻融条件下残积土和冻融界面抗剪强度损伤规律,通过盐水降低冰点实现冻融界面,进行不同冻融条件下快剪试验。试验结果表明:冻融主要损伤发生在前3次冻融循环过程中,含水率为21.5%时损伤最大,残积土和冻融界面的黏聚力损伤分别为41%和22%,内摩擦角为14%和10%,约占趋于稳定时的85%。黏聚力的损伤程度大于内摩擦角,且随含水率的增大而增大。冻融循环对残积土和冻融界面的强度及强度指标的影响差异随含水率增大、循环次数增加、冷端温度增大而增大。冻融作用对残积土的强度指标损伤程度均较冻融界面大,且强度指标均随着冻融次数增多呈指数衰减趋势。

型钢混凝土梁抗剪强度计算公式

通过对国外的关于型钢混凝土染的抗剪强度设计规范的比较，本文将受压混凝土、型钢腹板、箍筋及骨科的咬合力和型钢翼缘与主筋的暗销作用视为影响型钢混凝土梁的抗剪强度主要因素，得到能够考虑比较全面影响因素的型钢混凝土梁的抗剪强度计算公式，理论计算结果与试验结果吻合良好。

砖砌体墙体抗剪强度计算公式研讨

本文讨论了两种砖砌体抗剪强度计算公式,并在分析砖砌体抗剪破坏机理及墙体破坏裂缝图的基础上,提出一种新的抗剪强度计算公式。通过该公式与试验资料比较,说明新公式是合理的,且理论计算值与试验值吻合较好,完合符合工程精度的要求。

粤西北地区花岗岩残积土的抗剪强度特性

为了研究粤西北地区花岗岩残积土的抗剪强度特性,对74组花岗岩残积土的原状土及用作比较的重塑土进行了室内物理指标试验和室内直剪试验。结果表明:花岗岩残积土具有显著的区域差异性,兼具黏性土和砂土的特性,其黏聚力较大,内摩擦角较小;原状土的黏聚力高于重塑土,而两者的内摩擦角基本相同;重塑土和原状土的黏聚力都随着含水率的增加呈现出非线性减小并趋于稳定的变化趋势,但内摩擦角则随着含水率的增加在11°~16°的范围内波动,与含水率几乎无相关性;花岗岩残积土的黏聚力受颗粒组成、含水率、孔隙比等因素的综合影响,造成不同地点原状土的黏聚力和含水率之间的相关性不明显。该结论可为粤西北地区花岗岩残积土边坡的设计提供参考。

基于BP神经网络的海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测

准确评估海底浅层超软黏土的不排水抗剪强度对海洋资源开发、灾害评估、海洋工程建设等具有重要的意义。世界多个海域超软黏土数据分析对比表明,现有不排水抗剪强度评估经验公式存在受地域限制的问题,计算精度较低。因此,以超软黏土的6个物性指标为输入变量,不排水抗剪强度为输出变量,建立BP神经网络模型进行海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测;根据建立的超软黏土不排水抗剪强度与物性指标之间的非线性映射网络,以权积法求解超软黏土不排水抗剪强度对各指标的敏感度系数,定量分析各指标对不排水抗剪强度的影响程度。结果表明:考虑多因素影响的BP神经网络模型在超软黏土不排水抗剪强度预测方面具有普遍适应性,其预测结果非常接近落锥试验实测结果,均方差0.02139,R2值达到0.9874,预测精度远高于现有经验公式;采用权积法计算得到的对数流动性指标对不排水抗剪强度最为敏感;据此建立了以对数流动性指标为参数的黏土不排水抗剪强度预测经验公式,该公式在计算中国海域超软黏土不排水剪切强度方面具有较高精度,但由于数据量有限,依旧存在一定局限性。本研究为海底浅层超软黏土不排水抗剪强度的计算提供了参考。

宽饱和度范围非饱和土抗剪强度指标的演化模型

非饱和土的抗剪强度指标随饱和度变化的规律错综复杂,为了用数学模型描述这些规律,对现有文献中非饱和土的黏聚力、内摩擦角、剪胀角随饱和度变化的规律进行分析。分析结果表明:(1)当土体饱和度降低,土体从毛细作用主导逐步过渡到吸附作用主导时,土体内摩擦角会增大,其变化规律存在一个转折点,可以定义为临界饱和度Src。当饱和度Sr大于临界饱和度Src时,内摩擦角可视为常数;当饱和度Sr小于临界饱和度Src时,内摩擦角随着饱和度的减小线性增加,传统扩展摩尔-库仑准则等模型不再适用。(2)黏聚力随饱和度的变化过程存在山峰效应,即黏聚力先随饱和度Sr的降低呈指数函数关系增加,当饱和度Sr达到非饱和土强度极值对应的饱和度Srv时达到最大,随后有所降低,这也是导致非饱和土强度存在山峰效应的主要原因。(3)剪胀角随饱和度的降低和垂直压力的降低而增大,可采用线性模型描述。基于以上规律,提出了一个宽饱和度范围内的非饱和抗剪强度演化模型。通过与文献中的试验数据及现有强度模型拟合结果进行对比发现,新模型在描述宽饱和度范围内的土体强度时具有更好的适用性。

软土地基稳定性计算中抗剪强度指标的相关分析

基于摩尔-库伦抗剪强度公式,结合十字板强度与深度的关系,建立了抗剪强度指标的统计回归方程,通过方程可推算出地基土的两个抗剪强度指标。相比较传统的抗剪强度指标,本文推算出的强度指标更接近土体真实的抗剪强度,采用推算指标计算的安全系数更符合工程实际,而且还可用于新型箱筒型基础的稳定性和地基承载力的分析。

基于集成学习模型的正常固结土抗剪强度指标预测方法

抗剪强度指标的准确获取对工程设计具有决定性作用,目前试验方法确定的强度指标过于依靠工程经验,导致最终的取值具有不确定性。集成学习模型是机器学习的一个子类,在处理复杂的数据和任务时表现出强大的性能。为了能更准确地获得抗剪强度指标,以正常固结土为研究对象,利用不同的集成学习算法建立其抗剪强度指标的预测模型。通过均方根误差(RMSE)、可决系数(R^(2))、绝对值误差(MAE)评估不同模型的泛化能力,并采用Adaboost算法进行输入参数的敏感性分析。结果表明抗剪强度采用Adaboost、内摩擦角采用RF、黏聚力采用Adaboost算法具有最佳的泛化能力,其测试集R^(2)可分别达到0.925,0.965,0.942。敏感性分析结果显示,对抗剪强度影响最大的参数为干密度、含水率和法向应力;对内摩擦角影响最大的参数为曲率系数、黏粒含量和含水率;对黏聚力影响最大的参数为含水率、干密度和液限。本文所建立的预测模型可为工程中抗剪强度指标的选取及运用机器学习方法研究土体强度参数提供参考。

十字板强度推算的抗剪强度指标在箱筒型基础设计计算中的应用

新型箱筒型防波堤基础稳定性计算与抗剪强度指标的取值密切相关。在天津港地区,上覆较厚的软粘土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在施工期稳定性分析中,目前以十字板强度在工程中应用最广泛,但十字板强度实际上是土体各滑动面的抗剪强度的小值,单一的十字板强度指标无法估算新型箱筒型基础的地基土压力及承载力等。基于十字板强度随深度线性分布的规律及摩尔-库伦抗剪强度原理,结合收集的大量十字板强度实测数据,通过回归统计分析推算出地基土的2个抗剪强度指标,可应用于新型箱筒型基础稳定性和承载力的计算。该方法具有一般性,还可用于软粘土土坡稳定分析。

考虑物理指标的黏性土抗剪强度指标分析

以杭州某地区的黏性土为研究对象,通过UU、CU、CD三轴压缩试验,分析内摩擦角、黏聚力与塑性指数、含水率、液性指数之间的关系。结果表明,黏聚力与塑性指数具有较高的线性负相关性,斜率范围为-3.88~-3.34。内摩擦角与液性指数的相关性比其与其他物理指标相关性高。c_(cu)/c_(uu)和c_(cd)/c_(uu)随着含水率、塑性指数增加呈增大趋势。c_(cu)/c_(uu)范围在1.1~1.9之间;c_(cd)/c_(uu)范围在1.2~2.0之间。c_(cd)-c_(cu)范围在1~4 kPa之间;随着塑性指数的增大,c_(cd)-c_(cu)减小。φ_(cd)/φ_(cu)值接近于1。φ_(cd)-φ_(cu)范围在2°~6°之间,随着塑性指数增大呈下降趋势;当I_(p)>18时,φ_(cd)-φ_(cu)的值不再随塑性指数变化而变化。研究结果可为预估黏性土的强度参数值提供参考。

无筋砖墙抗震剪切强度计算公式的研究

通过分析砖墙抗震剪切破坏机理，探讨了竖向压应力和剪跨比对抗剪强度的影响。利用极限平衡方法，建立了抗剪强度计算模式，采用数理统计方法确定其中的系数，给出了与试验结果符合较好的砖墙抗剪强度的计算公式。

按抗剪强度指标计算复合地基极限承载力的近似解

在竖向荷载作用下,假定地基滑动面为Prantle滑动面。利用极限平衡分析方法,导出了按增强体和基体的抗剪强度指标计算条形基础复合地基极限承载力的近似公式。在此基础上对分层地基、矩形基础和圆形基础复合地基极限承载力的计算方法进行了讨论。计算结果表明:按抗剪强度指标确定复合地基极限承载力方法与规范法所得结果基本一致,验证了该方法的适用性。该方法沿袭了天然地基极限承载力的计算方法,其计算参数容易获得,较之规范法便于工程师应用。

结构混凝土简支矩形梁抗剪强度统一计算公式

本文在深入分析６７７根ＲＣ，ＰＣ，ＰＰＣ简支矩形梁在集中荷载作用下的斜截面抗剪强度试验数据基础上，广泛吸收前人经验，提出了适用于ＲＣ，ＰＣ，ＰＰＣ简支矩形梁在集中荷载作用下的斜截面抗剪强度统一计算公式。

浅析某渔港深厚淤泥抗剪强度指标随深度变化的规律

为了研究淤泥抗剪强度指标随深度的变化规律,文中以福鼎市龙安开发区东北侧海域淤泥为例,对所取试样进行了直接剪切、固结快剪及三轴剪切试验,同时在部分孔内进行原位十字板剪切试验,并对其数据进行回归统计规律分析。结果表明,随着深度的增加,该区域淤泥含水率呈下降趋势,黏聚力呈上升趋势,内摩擦角随深度变化不明显。

稳定计算抗剪强度指标的选取

土的抗剪强度是边坡稳定计算的重要指标,广州番禺地区地基以淤泥质土为主,含水率高,抗剪强度低,用原位十字板剪切试验指标进行稳定计算的安全系数大于用快剪指标计算的安全系数,本文对此结果进行分析讨论,提出指标选取的原则及注意事项,以期稳定计算更贴合工程的实际情况。

岳阳地区典型黏性土地基抗剪强度指标经验公式研究

针对岳阳地区典型的黏性土地基,进行了不同排水条件下的直剪试验,获得了大量直剪强度指标试验数据.基于试验数据的整理,提出了抗剪强度指标归一化参数的概念及定义式;对不同条件下的归一化参数分析表明,影响该参数的主要因素是液性指数,并给出了4个归一化参数随液性指数的变化曲线和相应的经验公式.基于归一化参数及快剪强度指标,可计算出更耗时的固结快剪、固结慢剪抗剪强度指标.本文研究思路和经验公式可为岳阳地区典型黏性土地基抗剪强度指标的确定提供新的途径,该方法可推广至其它地区或其它类型地基土的抗剪强度指标的确定.

基于MATLAB的土体三轴试验抗剪强度指标求解计算

莫尔应力圆通常是利用作图的方法获得,进而求得岩土体的强度指标,但该方法易受人为影响,精度较低。通过MATLAB软件编制相应的计算程序求得岩土体的强度指标,该软件是基于最小二乘法原理,对最大主应力和最小主应力的线性回归方程进行求值,进而通过抗剪强度指标与最大主应力和最小主应力的关系反算求得c、φ值。通过相关文献数据,验证本文方法的准确性和可靠性,为岩土体抗剪强度指标值的计算提供了一条新的解决途径。

河道工程整体稳定计算中水泥土粉喷桩抗剪强度指标选取讨论

目前国内各行业规范及国标对于水泥搅拌桩抗剪强度指标的计算均未提及,通过分析现有规范及其他资料,并结合工程实例,对河道工程中水泥土粉喷桩抗剪强度指标、复合地基综合抗剪强度指标及边坡的整体稳定进行分析,以供类似项目借鉴。