土工离心模型填料装置研究

土工离心模型填料装置研究刘守华，蔡正银（南京水利科学研究院土工研究所，２１００２４）１概述土工离心模拟技术在工程中的应用已愈来愈被国内外所重视［１］。八十年代以来，国内外已建成若干用于岩土工程的第三代离心机。然而，随着研究的深入，完善离心机试验附属装...

土工膜防渗层稳定性的离心模型试验研究和极限分析

本文用土工离心模型试验方法对均质坝上游土工膜防渗层的稳定性状作了较为系统的研究，探讨了土工膜类型、上游坡比和压实粘土层的厚度三种因素对这类土工膜防渗体稳定性的影响规律。在此基础上用极限平衡法推导了土工膜防渗层安全系数计算公式，用它求得的安全系数真实反映了土工膜防渗层模型的安全性。离心模型试验结果和建立的稳定分析公式为用压实土层代替碎石垫层铺设土工膜防渗层提供了先例和设计计算方法，可大大节省工程费用。

桩基模型试验研究现状

简要地介绍了桩基现场模型试验、桩基渗水力模型试验、桩基室内普通模型试验的研究成果及其模拟桩基特性的局限性,并着重分析了桩基离心模型试验的研究成果及其模拟桩基特性时的优点和局限性。

软土地基上堤防稳定性研究

完成了2组土工离心模型试验,分别研究了淮河入海水道软土段堤防在竣工期和水位骤降期的稳定性及其破坏机理。由于无法从原型取到大尺寸具有代表性的原状土试样,因此,将取自原型地基土层和堤身土体的扰动土样重塑后制备成软基和堤身,并控制其不排水剪强度与原型一致。为了测定原型堤防的稳定安全系数,对模型堤防进行了破坏性试验,即让模型承受超出设计加速度水平的离心力作用,直至出现明显的失稳滑动迹象,由此测得软基上堤防的极限高度,同时根据堤防剖面位移矢量确定滑弧所在位置。试验结果表明,在竣工期软基上堤防的破坏为滑弧穿过软土层的深层滑动,而在水位骤降期,破坏面在堤防堤身中形成,随后向深处发展。由此可知,软土地基上堤防稳定性主要为软土层的承载能力所控制,同时在一定程度上也受到水位骤降的影响。鉴于原型堤基天然软土存在结构性,建议在今后的离心模型试验中能够考虑这种结构性的相似问题及其模拟途径。

离心模型中的粒径效应和边界效应研究

离心模型中的粒径效应和边界效应研究徐光明，章为民（南京水利科学研究院土工研究所，２１００２４）１前言在分析计算时，原型和土中的结构物尺寸Ｂ比土的粒径ｄｍ大很多，土体的特性满足连续性和均匀性假设。但在模型试验时，一般直接采用原型土料制模，并与原型土体保...

超深水泥拌搅桩处理大型油罐软弱地基的试验研究

介绍采用27m长超深水泥搅拌桩处理5万m3大型油罐深厚非匀质软弱地基取得的成功经验,详细论述搅拌桩设计和沉降计算、工程桩的效果检验以及油罐充水期的安全监测等内容.

真空预压作用下竖井地基孔压消散研究

考虑竖井地基变形和渗流属于三维问题,提出真空预压作用下竖井地基的三维单井有限元计算方法。根据经典比奥固结理论,编制了可以考虑孔压、位移耦合的三维有限元程序。结合提出的三维单井有限元计算方法,应用该程序,分析某高速公路试验段在不同竖井间距、不同竖井打入深度下的孔压消散情况。分析表明:竖井地基的孔压消散规律为竖井间距越小,土体固结越快;竖井打入越深,下卧层孔压消散越快,处理区固结稍慢,但有利于整个土体固结。实际应用中竖井间距可取为1.0～1.5m,竖井应尽量打穿软土层,未穿时,可按5m影响深度考虑下卧层的固结。

结构性土的微观变形和机理研究

提出点面接触单元,再通过更新的Lagrange大变形有限元法,对有限尺寸和任意方位的土粒骨架在VanDerWaals分子吸力、Coulomb电荷斥力和外荷载作用下的变形问题进行了跟踪分析,定量探索和分析了土体的变形、破坏、结构性和蠕变的内在机理,为建立结构性土的本构模型提供了微观基础.

沉入式大圆筒结构码头工作机理离心模型试验研究

沉入式大圆筒结构码头 ,由于筒体下部有一定长度嵌入港池泥面以下的地基土层中 ,因此 ,其工作机理不仅不同于其它挡土岸壁式码头 ,而且也有别于基床式大圆筒结构码头。本文介绍了用土工物理离心试验对这一结构形式码头工作机理所作的研究 ,就沉入式大圆筒的深高比、径高比和筒壁摩擦作用对工作性状影响规律进行了初步研究 ,另外还尝试测定了大圆筒侧壁土压力分布规律 。

真空预压有限元计算方法研究

为进一步了解真空预压的加固机理,对真空预压时地下水位的变化情况以及边界对加固效果的影响进行了分析,并导出了考虑井阻和涂抹的双向渗流和变形的砂墙地基固结度计算公式.在有限元计算中,将殷宗泽的双屈服面模型与修正的考马拉-黄模型相结合,并改进了边界条件和初始条件的处理方法,考虑了砂井阻力的影响.工程实例表明,该分析计算方法考虑了土体的剪胀性、剪缩性和黏弹塑性,可以较好地模拟真空度在砂井和地基土中的传递规律.

HDPE膜的力学特性受损伤影响初步研究

为分析某一现代卫生填埋场边坡上铺设的高密度聚乙烯膜(HDPE膜)因施工损伤而引发的断裂机制,开展了条带拉伸试验和土工离心模型试验.拉伸试验测试了无损膜和4种情形损伤膜试样,发现损伤HDPE膜受力达到峰值强度并被拉长至一定程度后,其拉伸变形不再在整个试样长度范围内均匀发生,而主要集中在受损部位发生,故实测到的损伤膜极限伸长率仅为无损情形时的1/10左右.这一影响实际上改变了HDPE膜的破坏机制,使其由原先的渐进性破坏变成受损后的突发性破坏.两组初步离心模型试验结果发现,在轻质高压缩性的模型MSW作用下,模型膜上的损伤明显扩大,受损部位的拉伸变形十分明显并接近断裂,表明损伤对膜的实际工作性状有很大影响.

地基应力解除法纠偏机理的离心模型试验研究

地基应力解除法是对建筑物倾斜进行纠偏的一种方法 ,在国内、外得到广泛的应用。该方法已由原先打设斜孔从地下浅层掏土 ,发展到现今钻设大孔径竖孔向深部掏土。很显然 ,在建筑物基础边沿垂直向下掏土比倾斜向从建筑物基础正下方掏土容易得多。然而 ,与斜孔应力解除法相比 ,竖孔应力解除法的有效性尚缺乏很好的试验研究 ,其纠偏的设计分析也基本上是完全根据经验的。首先报道了在香港科技大学新近开发的土工离心机上 ,利用四轴机器人式操纵臂 ,为研究竖孔应力解除法的纠偏有效性而完成的一组不停机条件下的竖孔开挖模拟试验 ;其次 ,利用Mindlin解导出了单个竖孔应力解除纠偏效果的弹性理论积分解 ,对竖孔的开挖顺序、间距、深度以及开孔位置等因素影响的规律进行分析研究 ;最后 ,将离心模型试验结果与弹性理论分析计算结果进行了比较 ,并讨论了两者的差异。离心模型试验结果和弹性理论分析证明 ,竖孔应力解除法能非常有效地减小建筑物的倾斜 ;此外 ,简单弹性分析表明 ,对于某一深度的竖向应力解除孔 ,它距离建筑物越近 。

堤坝滑坡灾害的探地雷达应用研究

通过太浦河泵站滑坡工程实例,尝试应用探地雷达进行滑动面的探测,探讨了探地雷达辨别滑坡区、滑动面、有机质夹层的探测机理,分析推断了软土层分布,有机质夹层位置,滑坡区域,滑动面的起点、走向和出溢处.探测结果表明,在一定条件下结合地质勘察资料,利用探地雷达对堤坝滑动面进行探测是有效的.

土石坝原型观测资料分析方法的研究

基于土石坝变形和孔隙水压力产生机理 ,提出了新的土石坝变形和渗流统计模型及土石坝反馈分析的基本原理和方法 。

砂性地层地震反应离心模型试验研究

介绍了离心模型试验技术在地震工程研究中的应用原理与方法。运用离心模型试验技术 ,研究了砂性地层在地震作用下土层加速度反应、振动超静孔压的产生、消散过程 ,真实地再现了地震时土层液化的主要特性。结果表明离心模型试验技术是研究地层地震反应的有效手段 ,所得结论对进一步开展砂土地震反应与液化机理研究有积极借鉴意义。

深层搅拌法加固码头软基离心模型试验研究

运用离心模型试验技术对采用深层搅拌法加固码头接岸软基和沉箱码头基础的工作机理和破坏机理开展研究 ,弄清了影响整体稳定性的主要因素 ,得出了不同地基条件、不同着底方式、不同宽度加固体的外部破坏型式和地基整体破坏型式 ,证实了可用朗肯理论计算加固体两侧主、被动土压力。

堤防动物洞穴的探地雷达探测研究

通过探地雷达对淮沭河大堤獾洞隐患的探测,分析了獾洞的结构特征,给出了獾洞的典型雷达图像特征,推断了测区内獾洞穴道的位置、深度和走向,为堤防獾洞隐患治理提供了资料。探测结果表明,探地雷达设备轻便,对场地要求低,易于在任意方向加密探测,对浅层地下洞穴的探测非常有效。

公路地基沉降问题的讨论──沪宁高速公路昆山试验段研究成果

由高速公路试验段的软基加固试验，对地基沉降的若干问题进行了讨论。从土的基本特性和不同的应力水平出发，提出了沉降计算方法。最后，以现场观测资料证实了分析与计算结果的正确性。