沉入式大圆筒筒内填料静止压力计算方法研究

指出了以往用填料的内摩擦角这个参数描述无底筒内填料压力分布是不合适的 ,填料的内摩擦角是材料特性 ,它不直接反映筒有无底所产生力学特性的区别。通过力学分析 ,将地基土作为无底筒内、外土压力的传力介质 ,建立了以筒内、外土体高差产生的压力通过地基土进行传递的计算模型 ,结合不同地基土 ,不同沉入深度的圆筒试验数据分析 。

刚性挡土墙后轻量土静止土压力特性模型试验研究

为了研究轻量土对挡土结构物的减压机理,通过开展大比尺刚性挡土墙模型试验,采用重物堆载的方式在填土表面施加均布荷载,分析重塑黄土和轻量土作为墙后填土时的静止土压力分布规律。结果表明:轻量土在养护阶段的静止土压力随着时间增长而逐渐增大,但增幅逐渐降低。重塑黄土和轻量土的静止土压力随着填土深度增加近似线性增大,并且静止土压力随着加载而逐渐增大,其中重塑黄土的增幅明显偏大。对比重塑黄土和轻量土的静止土压力,发现轻量土具有明显的减压作用,且填土表面均布荷载越大,轻量土的减压效果越好。重塑黄土和轻量土的静止土压力系数均不是常数,其中重塑黄土静止土压力系数为0.34~0.78,轻量土静止土压力系数为0.22~0.55。当填土表面作用均布荷载时,传统理论在计算重塑黄土静止土压力方面适用性较高,但轻量土计算误差较大。结合模型试验以及传统理论,提出了适用于轻量土的静止土压力修正公式,对比发现其相对误差总体上介于1.01%~23.13%。通过模型试验和理论计算揭示了轻量土的静止土压力特性,对于完善轻量土土压力理论具有重要意义。

粗粒料静止侧压力系数及其变形特性试验

土体的静止侧压力系数K_0是其重要的力学参数之一,合理地确定土体的K_0系数对土工结构应力变形的准确计算有重要的理论意义与实用价值。然而,准确测量土体的K_0系数并不容易,对粗颗粒土则更加困难。目前,能研究粗颗粒土K_0的试验仪器极少,对K_0系数的研究成果相应地也很少,而关于粗颗粒土在不同初始孔隙比下K_0系数的变化规律的研究几乎空白。为研究粗颗粒土的静止侧压力系数在不同初始孔隙比下的变化规律,研制了一种新型K_0试验仪。该仪器既能用于测定粗颗粒土的K_0系数,也可用于一般黏土或砂土K_0的测定,且可用于高应力条件下。对某级配粗粒料进行了不同初始孔隙比状态下的K_0压缩试验。试验粗颗粒土的母岩为似斑花岗岩,颗粒粒径范围<20 mm。试样高度为8 cm,直径为10 cm,初始孔隙比为0.3、0.4、0.5、0.6,试验最大竖向压力为3.7 MPa。结果表明:当对试验粗粒料在K_0状态下加载时,侧向应力与竖向应力之间呈现较好的线性关系,K_0为常数。初始孔隙比为0.3、0.4、0.5、0.6时,K_0的范围为0.30~0.45,孔隙比对K_0系数的影响显著;粗粒料的静止侧压力系数随着初始孔隙比的增加而增加,且两者之间近似呈直线关系;不同初始孔隙比条件下,试样的体积应变与平均正应力(或竖向应力)之间可用幂函数拟合;提出能够反映不同初始孔隙比的粗粒料K_0条件下的应力应变关系经验公式。

缩尺效应对粗颗粒土静止侧压力系数影响规律试验

准确把握粗颗粒土静止侧压力系数K_(0)对分析及设计土石坝等岩土工程具有十分重要的作用。由于缩尺效应的存在,粗颗粒土室内K_(0)试验结果往往无法正确反映其真实值。本文利用自行研制的大型K_(0)测试仪对某砂卵砾石料及堆石料进行大量试验,以研究分析缩尺效应对粗颗粒土K_(0)影响规律,找出消除缩尺效应影响的方法。通过改变试样颗粒的最大粒径d_(M)、缩尺方法、初始相对密实度D_(r0)等初始条件,设置24组试样,利用大型K_(0)测试仪对各组试样进行直剪试验,定量研究d_(M) 、缩尺方法和D_(r0)对粗粒土K_(0)的影响规律,并探讨以室内试验数据推求现场粗粒土K_(0),从而消除缩尺效应的方法。结果表明:D_(r0)及缩尺方法不变时,粗颗粒土K_(0)随着d_(M) 的增加而显著减小,因此,缩尺效应会导致粗颗粒土K_(0)显著增高,且缩尺后土料d_(M) 越小,其K_(0)受影响程度越高;D_(r0)及d_(M)相同时,缩尺方法对粗颗粒土K_(0)有一定影响,采用等量替代法缩尺后,试样K_(0)值增加最小,因此,采用等量替代法缩尺可减小缩尺效应对粗颗粒土K_(0)的影响;相比d_(M) ,D_(r0)对粗粒土K_(0)的影响更为显著,D_(r0)越大的土样,d_(M)对粗粒土K_(0)影响更明显。基于砂卵砾石料K_(0)试验结果及前人的研究,建立根据室内试验结果反推现场粗颗粒土料K_(0)的公式,以消除缩尺效应对粗颗粒土K_(0)的影响。利用堆石料K_(0)试验结果验证了该经验公式的准确性及适用性。

非饱和粉质黏土浸湿静止土压力增量计算模型

在基坑工程和重力式挡墙工程中,非饱和土体在浸湿条件下会产生显著的侧向土压力增量,严重时还会造成支挡结构的破坏。为定量评估浸湿作用对非饱和土侧向土压力的影响,通过室内试验实测浸湿饱和作用下,不同初始饱和度的试样,在不同上覆荷载条件下的侧向土压力增量;并建立相应的静止土压力增量计算模型。研究结果表明:①试样湿化饱和后,其静止土压力系数K_(0)值大小一致,与初始饱和度和上覆荷载无关;②湿化前的初始饱和度越低,湿化饱和后的静止土压力增量越大;③湿化饱和后的静止土压力增量,随湿化时的上覆荷载增加而变大;④基于试验数据和机理分析,得到了湿化条件下考虑上覆荷载与初始饱和度的双线性土压力增量计算模型;将该计算模型应用于某支挡工程,发现湿化后的土压力可达初始土压力1.8倍以上,在设计时必须予以重视。

静止压力诱导血管平滑肌细胞的增殖与凋亡

目的探讨静止压力对血管平滑肌细胞增殖与凋亡的影响。方法将胚胎鼠血管平滑肌细胞系A10细胞分别在正常大气压下、80、100、200mmHg等静止压力下培养;利用MTT法测定细胞成活率,流式细胞仪测试样品的细胞周期与凋亡率。结果在较低压力下(100mmHg)A10细胞成活率增加,细胞增殖,处于G0/G1期的A10细胞百分比显著降低,增殖指数(PI)显著升高,凋亡率与正常无差异;在200mmHg的压力下成活率降低,G0/G1期A10细胞百分比显著升高,细胞增殖受抑制,凋亡率亦显著增加。结论较低的压力可促进血管平滑肌细胞增殖,而过高的压力则可诱导细胞凋亡。

论主动静止土压力、被动静止土压力与朗肯土压力计算公式的优化

通过对朗肯土压力理论和库仑土压力理论中的主动土压力、被动土压力与静止土压力之间的关系分析,指出现今的静止土压力并不是主动土压力与被动土压力之间的平衡土压力点。假设土层在各个方向都呈相同各向异性的前提下,分析主动土压力与被动土压力的定义,提出将挡土墙水平向不发生向外移动的最大水平向作用压力定义为主动静止土压力,填土竖直向不发生向上移动的最小水平向作用压力定义为被动静止土压力,挡土墙水平向不发生移动同时填土竖直向不发生移动的水平向作用压力定义为绝对静止土压力,并优化了二维应力状态下主动状态、被动状态与静止状态的应力圆。依据莫尔应力圆土体极限平衡理论优化了朗肯主动土压力与被动土压力计算公式,解决了朗肯土压力计算值与现实不相符的难题。通过举例计算主动土压力、被动土压力与主动静止土压力、被动静止土压力之间的关系,验证了作者优化的朗肯土压力计算公式的正确性。希望对理论土力学的发展有一定的推动作用。

静止土压力系数探究

静止土压力系数是岩土工程领域中一个至关重要的参数,是确定水平场地的应力状态和计算静止土压力的基础。但目前对静止土压力系数的研究还不够。对自然堆积而成处于临界状态的砂堆内应力状态进行分析,推导出自然固结土的静止土压力系数的理论表达式,并与砂性土静止土压力系数表达式k0=0.95-sin和黏性土静止土压力系数表达式k0=1-sin进行对比,结果表明,推导的静止土压力公式与砂性土常用表达式非常吻合,与黏性土常用表达式存在一定偏差。文中给出的静止土压力系数公式和推导,较为科学合理地阐述了常用静止土压力系数的由来,有效弥补了当前这块研究的空白,为静止土压力系数的室内、现场试验和经验公式的推导提供了理论支撑,起到了一定的推进作用。

确定无粘性土静止土压力系数的一个理论公式

在满足一般力学原理和临界状态土力学理论的基础上 ,本文将亚塑性理论与临界状态土力学相结合 ,推出了一个计算无粘性土静止土压力系数的理论公式 .该公式形式简单 ,仅与土的有效内摩擦角有关 ,其计算结果与常见的多个经验公式的计算结果只有微小的差别 .文中讨论结果表明 。

原状饱和黏土静止土压力系数试验研究

利用先进三轴仪进行港珠澳大桥岛隧工程原状土K0固结试验,研究不同加、卸载路径下土体静止土压力系数K0变化,分析常用经验公式及规范推荐值所估计静止土压力系数的适用性,并给出基于本次试验结果的预测公式。结果表明:港珠澳沉管隧道底面处的黏土层K0基本为一定值,为0.47;粉质黏土层K0与其先期固结压力成正比,在0.30~0.45范围内,均低于规范和手册对同类土的推荐值;除土性自身的原因外,原状样的胶结作用也会使其K0降低。结构性较强的原状土,在取土后再加载的过程中,K0会先降低至低于其正常固结值,再回升并逐渐稳定。原状黏性土正常固结和超固结时,均可利用前人给出的经验公式对K0进行估计,其中内摩擦角宜为土体正常固结时的有效峰值内摩擦角。

原状黄土增湿过程中的静止土压力系数变化规律试验研究

目前得到的湿陷性黄土静止土压力系数K_0,无法反映应力和含水两个因素的影响。本文开展了原状黄土增湿过程中K_0变化规律的试验研究,得到了力水耦合作用下K_0的计算方法。首先引入"增湿水平"这一概念描述土体的含水状态;开展竖向压力作用下的侧限分级浸水试验,分别研究增湿水平、基质吸力、竖向应变与K_0的相关关系;开展黄土湿陷的离心模型试验,验证室内试验结论的有效性。试验结果表明:"增湿水平"物理意义明确,能够反映土体的含水率初始情况和增湿过程;原状黄土K_0随着增湿水平的增大而线性增加,增加速率取决于竖向压力的大小,竖向压力越大增加速率越慢;增湿过程中K_0随着吸力的减小而线性增加,竖向压力越大K_0增加的速率越慢,与增湿水平对K_0的影响规律相似;不同竖向压力下增湿过程中的竖向应变与静止土压力系数K_0试验点分布在一个较窄的范围内,可以采用同一双曲线描述,且不同压力作用与浸水作用的先后次序对曲线影响较小。基于上述新疆伊犁黄土试验规律,建立以增湿水平和竖向压力为自变量的K_0的表达式,以及以竖向应变为自变量的K_0的表达式。

折减吸力在膨胀土静止土压力计算中的应用

非饱和土力学的研究水平目前还未进入实用阶段,主要原因在于吸力量测的困难。折减吸力的提出避免了吸力量测的困难。根据变形等效原则介绍了确定折减吸力的具体方法,为了避免吸力量测的困难,采用折减吸力代替真实吸力提出了一个计算膨胀土静止土压力的方法。进行不同水位和降雨入渗情况下的膨胀土静止土压力系数的计算,计算结果合理地反映了非饱和土土压力和膨胀量的分布趋势,计算结果验证了方法的合理性。

扁铲侧胀试验求解初始水平应力和静止侧压力系数

根据扁铲侧胀试验全过程中土体应力应变特点,以弹性理论中的Mindlin解为基础导出试验结果与土体剪切模量和泊松比之间的关系,进而得到原位土体初始水平应力σh0的理论计算式及静止侧压力系数K0的表达式。用上海地区地铁工程的实际资料进行对比分析,结果令人满意。

应用SCPTu确定静止土压力系数的试验研究

静止土压力系数(K0)的确定是地铁深基坑工程设计分析中的重要问题。采用三种原位测试手段:地震波孔压静力触探(SCPTu)、扁铲侧胀(DMT)和预钻式旁压试验(PMT),在苏州地铁1号线选择典型场地进行了试验,并采取高精度土样进行了室内试验,进而对各种K0确定方法进行了评价比较。试验结果表明,由于严重的钻进孔壁扰动等原因,PMT试验得到的K0值与室内实验值及设计值严重不符;基于DMT的K0确定方法,其精度取决于经验公式的来源,国外的经验公式大大高估了K0,而国内基于苏州试验样本的经验公式与室内试验值比较一致,但一定程度上低估了K0值;以设计使用值作为参考,基于SCPTu的Mayne(2001)方法和Mayne&Kulhawy(1982)方法预测的K0值是合理的,可用作初步设计值;K0值变化的影响因素、原位测试技术优缺点的比较等还说明现存经验方法需要根据场地特点进行校正及发展。

超固结软黏土的静止土压力系数与不排水抗剪强度

通过应力路径三轴试验对不同超固结比下饱和软黏土的K_0系数及K_0超固结软土的抗剪强度进行了研究,提出了超固结软土的K_0系数计算公式,基于各向异性屈服准则推导了K_0超固结软黏土的不排水抗剪强度,并与试验结果对比证明了计算公式的有效性。分析表明,常用的Mayne-Kulhawy K_0系数计算公式过高地估算较大超固结比OCR时的K_0系数,同时所提出的K_0超固结软黏土不排水抗剪强度公式通过考虑土体K_0系数随OCR的变化,避免了假设以有效上覆压力表示的回弹线斜率为常数所存在的问题。通过与试验结果对比表明,该公式能较好地预测K_0超固结土体的不排水抗剪强度。

应力状态对粗颗粒土静止侧压力系数影响试验研究

土体静止侧压力系数K0随应力状态的变化规律对深入把握其力学性质非常重要。然而,由于适用于粗粒土K0试验仪器及方法较少,对粗粒土K0随应力状态变化规律的研究几乎是空白的。为研究加载和卸载过程中粗颗粒土静止侧压力系数K0随应力状态的变化规律,利用新近研制的大型K0试验仪对某砂卵砾石料和堆石料进行了不同应力状态下的K0试验。K0试验结果表明:颗粒形态、应力状态、级配都对粗粒土K0有一定影响,其中应力状态影响最为明显;加、卸载时粗粒土K0随竖向应力增大呈减小的趋势。通过对K0试验结果进行深入分析,提出了粗颗粒土在加载过程中K0与竖向应力的关系式,并进行了验证。在此式基础上,基于前人总结所得K0与OCR的关系式,总结了一个反映任意固结状态下粗颗粒土K0随应力状态变化的关系式。

宁波地区浅层土静止土压力系数K_0的确定方法

静止土压力系数K_0作为岩土工程设计的一个基本参数,其测定是土工试验的重要内容。由于土质的差异,无法提供统一的K_0值,各地需通过试验或地区经验来确定。本文结合轨道交通1、2、3号线岩土工程勘察,开展宁波地区浅层土的静止土压力系数K_0研究。以室内三轴试验测定的K_0为参考,结合扁铲侧胀试验数据提出了适用于宁波地区的K_0计算经验公式,并给出了各土层K_0取值范围及建议值,可为宁波地区岩土工程设计提供技术支持。

用应力矢量本构模型确定无粘性土的静止土压力系数

利用将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应和应力比矢量作用效应叠加而建立的应力矢量本构模型 ,推出了无粘性土静止土压力系数的三个计算公式。

发泡颗粒混合轻量土静止土压力特性及计算方法研究

轻量土作为一种可以大幅度减轻挡土墙后填土压力的新型土工材料,在公路工程和土方工程中具有极大的应用优势。为了研究发泡颗粒混合轻量土静止土压力特性,通过K0固结试验、模型试验,探究了加载路径、配比、填土深度等对轻量土静止土压力和静止土压力系数的影响规律。结果表明,轻量土的静止土压力系数与加载路径、配比有关。在模型试验中,随着竖向应力的增加,轻量土的侧向土压力与填土深度关系曲线逐渐由直线型转换为折线型。随着荷载卸除,侧向土压力与填土深度关系曲线逐渐由折线形恢复为直线型。加卸载过程中侧向土压力随填土深度的增加在填土h/2处出现拐点,存在临界深度。模型试验中,轻量土的静止土压力系数为0.34~0.48,相比于素土而言,轻量土具有较好的自立性能。轻量土填土墙背侧向土压力大约为素土的22%~30%,能够大幅度降低挡土墙后土压力,表明轻量土具有较好的工程性能。从轻量土独特的结构特性出发,以传统超固结土静止土压力系数公式为基础,引入相对结构度k,建立了轻量土结构性静止土压力系数公式。并且通过K0固结试验与模型试验结果验证了新建公式预测值与实测值的差别,表明该公式相比Jaky公式具有较高的准确性。

冻土静止侧压力系数的试验研究

在土力学中,静止侧压力系数(K0)是一个重要的力学参数。对于融土,K0同土的干密度、土质和受力历史等因素间存在着密切的联系;对于冻土,由于土中冰的存在,K0同温度间也存在着紧密的联系。本文对两种不同土质的冻土样进行了K0试验,研究表明温度、干密度、土质以及受力历史均同冻土的侧压力系数存在着独特的内在联系。根据试验结果,K0同温度、粉粘粒含量和加载次数成正比而与干密度成反比;同时,由这些因素导致的K0的差异会随着轴压增大而逐渐减小。另外随着冻土温度的降低,受力历史对K0的影响也逐渐增大。因此,在工程计算分析中应充分考虑这些因素对侧压力系数的影响。