土力学课程优质课堂教学实现路径探析——以国家精品课程河海大学土力学课程为例

课堂教学从有效教学走向优质教学是提高教学水平、建设精品课程的必然。文章结合河海大学土力学国家精品课程建设经验,以土力学课程为例,分别讨论了优质师资、优质知识和优质学习与优质课堂教学的关系,提出了实现优质课堂教学的对策。

土动力学与岩土地震工程研究进展

综述了目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展，着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍，并对各种方法的优缺点进行了比较和评述．对今后土动力学和岩土地震工程的研究提出了初浅的看法．

透明土及其在岩土工程模型试验中的应用研究进展

介绍人工合成透明土体的发展及其在岩土工程模拟试验、土体连续变形测量方面的应用。结合离心机模型试验和数字图像处理技术在国内的发展,对实现由离心机、数字图像技术和透明土模型结合而成的非介入离心机模型试验进行了可行性分析,认为目前已具备开展非介入离心机模型试验的条件。

模糊分析理论及其岩土工程中的应用研究

岩土工程中广泛存在着各种不确定性信息,主要包括随机信息、模糊信息、灰色信息和未确知信息。对不确定性信息的研究有助于人们对工程的安全运行有更加全面的认识和了解。在全面回顾不确定性分析方法在结构工程及岩土工程领域研究进展的基础上,重点研究了模糊分析技术在岩土工程领域中应用的可行性及有效性。以计算力学参数的模糊处理,到结构的模糊力学分析,再到计算结果的模糊评价为主线对岩土工程中存在的模糊性进行全面、系统地研究,提出了岩土工程模糊分析的方法,并着重研究了计算力学参数的模糊性对工程结构应力、位移及稳定性的影响。 研究工作主要集中在以下几个方面: (1) 证明了单源模糊数与清晰数相加仍然是一个单源模糊数的推论;修正了单源模糊数的运算规则,为模糊有限元快速求解方法提供了数学依据。 (2) 推导了岩土工程参数随机模糊均值及方差的计算公式,证明了该计算公式的正确性和合理性,论证了随机模糊均值及方差与传统均值和方差之间的关系,证明了传统的力学参数随机处理方法是模糊随机处理方法的一种特例的论点,并编制了相应的随机模糊统计特征值计算程序。研究算例表明:随机模糊统计方法计算得到的随机模糊方差和变异系数都比按随机统计方法得到的方差和变异系数要小,说?

某综合交通枢纽工程超大基坑信息化施工研究

针对B2地块超大基坑,施工跨度较长等特点,该文结合基坑施工过程中信息化安全监测数据,分析了支护结构,地下水,周围土体及环境的变形,保证了施工过程的安全,验证了设计方案经济有效,积累了工程经验,为进一步进行理论研究和改进设计提供了现实数据。在监测过程中,土体、围护桩及地连墙变形处于安全可控状态,支撑及钢筋应力大小适中,坑外水位变化较小,周边土体变形较小,基坑未发生重大不良事故,保障了基坑的安全施工,基坑南侧的高铁正常运营及基坑东侧通江大道正常施工及使用。现场监测数据表明,无锡市交通综合枢纽项目B2地块基坑支护形式经济有效,现场监测方案正确科学,能及时有效监测基坑变形并及提供监测数据,为施工单位提供了准确及时的预警信息,保障了基坑施工安全有序进行。施工过程中监测得到支护结构中深部土体位移、轴力、水位、周边环境变化等重要参数,能有效积累工程经验,为进一步进行理论研究和改进设计提供现实数据。

天然和饱水红砂岩三轴压缩蠕变变形试验研究

蠕变特性和长期强度是红砂岩地区岩体工程安全评价的关键要素,饱水软化效应对红砂岩蠕变特性和长期强度具有重要影响.采用全自动岩石三轴压缩伺服流变仪,开展天然与饱水红砂岩的三轴压缩试验和三轴压缩蠕变试验.试验结果表明:峰值强度、弹性模量和蠕变破坏应力因饱水软化效应而降低,围压对其降幅有削弱作用,蠕变破坏应力与峰值强度的比值在0.75~0.98之间;饱水软化效应能增强蠕变瞬时变形,减弱蠕变变形及蠕变应变速率;环向应变比轴向应变更早进入稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段;稳态蠕变速率与偏压的变化关系符合指数函数关系;长期强度因饱水软化作用而降低,却因围压增加而增大,长期强度与峰值强度的比值在0.62~0.92之间;裂纹损伤应力与长期强度相差较大,裂纹损伤应力视为长期强度有待进一步考究.

滑坡圆弧滑面等效压脚方量及压脚断面设计研究

压脚能够最快速有效地防止滑坡继续变形,是滑坡防治的重要手段。压脚断面设计以及压脚方量计算是压脚工程中的重点和难题。该文以滑坡剩余下滑力为压脚设计抗滑力,考虑了压脚断面的主要设计参数:顶部马道宽度、堆载高程、压坡比以及底部堆载位置,针对圆弧滑动模式,推导了滑坡等效压脚方量计算公式。基于提出的计算公式,考虑了压脚顶部以上坡体的稳定性,以及压脚坡比和底部堆载条件的限制,以最小压脚方量为设计目标,进一步提出压脚断面设计参数的取值方法。将提出的方法应用于典型圆弧滑面坡体的压脚设计中,为滑坡防治提供理论和实用方法。

微生物岩土技术的研究进展

岩土体中存在着大量的微生物,这些微生物的活动对岩土体的物理、力学性质有一定的影响。微生物岩土技术,是将微生物反应加以控制和利用,来解决岩土工程中的问题。在近十年里,微生物岩土技术逐渐成为岩土工程研究界的一个热门课题,并取得了很大的进展。从原理和应用两个角度对这一领域的研究进行归类和分析。从微生物反应原理的角度来说,微生物岩土技术所利用的微生物过程包括微生物矿化作用,微生物产气泡过程,以及微生物膜生长过程等。从实际应用的角度来说,微生物岩土技术的应用领域包括岩土体加固、防渗,砂土液化防治,土体抗侵蚀,污染土治理等。此外,还对微生物岩土技术的实施方法特点,监测和检测技术,以及环境影响进行了介绍。

“泥科学与应用技术”的提出及研究进展

随着社会经济的发展,以淤泥、污泥为代表的各种泥状物产量巨大,接近于城市垃圾的数量。而各种泥的性状及污染物种类非常复杂、多样,经济、安全地进行各种泥的处理和利用已经成为一个重要的问题。各种泥状物虽然种类不同、成分各异,但具有很多共同的物理、化学性质。在处理方面也具有以脱水为主的减量化、以污染物稳定为主的无害化、以改变性质后进行利用为主的资源化的途径上的一致性。此外,泥所具有的一些特殊性质也能够被利用来解决一些特殊的问题。长期以来,各种泥的科学研究和处理技术分布在各行各业,使用的概念、指标不能统一,技术和方法隔离发展,影响了对于泥的基础理论和技术的发展。针对这些问题,提出了建立"泥科学与应用技术"的学科方向,对于泥的主要种类和问题,处理泥中所遇到的热点问题以及几个典型的研究进行了综述,为解决泥的问题进行了分析和总结。

滑坡防治工程效果的模糊综合后评价研究

通过现场调研比较,筛选出滑坡防治效果的11项后评价因子,包括滑坡本体因子和防治工程因子两大类。进而分析了国内外各种综合评价方法,由于人们对滑坡及治理工程的认识存在不确定性和模糊性,故尝试采用模糊数学方法进行定量或半定量描述,根据滑坡及防治工程特征对后评价效果的影响程度确定其隶属度,并提出修正的功能重要度系数权重确定法来确定权重,初次建立了模糊综合评价模型。

基坑工程隆起变形研究综述

通过对基坑隆起变形产生的原因、抗隆起稳定性、回弹量计算、基坑开挖的时空效应及基坑工程穿越既有建筑物造成的隆起变形等进行分析,指出了基坑隆起变形问题研究中存在的理论分析不够完善,且远落后于工程实践等不足,并对今后有待于开展的工作,如建立适应不同区域土性变化的回弹量计算公式、理论优化基于时空效应的开挖参数、系统化分析开挖对既有建筑物变形的影响等进行了展望.

砂岩流变损伤模型研究及其工程应用

描述岩石流变损伤常用的方法一般局限于加速流变阶段,并未考虑初始流变和稳态流变阶段的损伤,这与大量的试验研究结果相悖。为更好地描述岩石流变三阶段的损伤流变,基于室内试验结果与损伤理论,以Burgers模型、Mazars的损伤演化方程为基础,提出考虑流变全过程损伤的流变损伤本构模型,进行参数辨识,并验证所提出模型的合理性。在此基础上,采用FLAC3D软件,对苏州凤凰山隧道的围岩变形进行计算,对比分析现场监测数据和考虑损伤的流变模型及不考虑损伤的流变模型围岩的变形情况。结果表明,采用的流变损伤本构模型数值计算结果更加接近现场监测值,能够更好地反映洞室围岩的流变变形及损伤特性,因此考虑全过程损伤的流变模型是合理的。

三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷松弛特征研究

三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷松弛特征明显,采用地质调查、钻孔声波测试、内外部变形监测、现场变形试验、钻孔芯样力学试验、压水试验、孔壁录像、钻孔弹模测试等手段进行综合研究,结果表明,边坡岩体可划分为强、弱、微三个卸荷带,强、弱卸荷带岩体力学性质有明显弱化,微卸荷岩体力学性质无明显变化。在卸荷带内未产生新的结构面,但卸荷引起了结构面的进一步扩展和张开。岩体变形是结构面张开和岩块变形的综合反映,主要受开挖卸荷影响,锚索对于限制结构面张开作用明显。

强夯法在城市防洪工程地基加固中的应用研究

对宜宾城市防洪工程中粉土地基强夯加固效果进行了检测,其结果表明:采用1 600 kN m夯击能,其有效加固深度大于6 m,地基土的干密度得到了明显增加,平均值从天然地基的1.48 g/cm3增加到强夯后的1.57 g/cm3,增幅达到6.1 %;粉土层的孔隙比平均值从0.852减小到0.724;地基土的压缩模量平均值从5.42 MPa提高到8.27 MPa;渗透系数算术平均值降低到天然地基的1/10以下,即从2.5×10-4 cm/s降低到3.5×10-6 cm/s;天然地基标准贯入击数有32.9 %小于5击,强夯以后,击数全部大于7击。粉土地基经过强夯处理,满足了防洪堤地基的承载力和渗透稳定要求,消除了7度地震液化势。

砂–聚苯乙烯颗粒轻质填料工程特性试验研究

砂–聚苯乙烯颗粒轻质填料是由工程标准砂和超轻质聚苯乙烯颗粒按一定质量配比均匀混合而成的土工合成材料,研究其变形和剪切强度特性是掌握其工程力学特性的重要内容,也是解决实际工程中变形和稳定的重要依据。根据单向压缩试验和三轴固结排水压缩试验研究了此种轻质填料的压缩变形特性、剪切变形特性及剪切强度特性。在单向压缩试验的基础上,分析了轻质材料的压缩变形规律和机制,提出了适合该材料的广义孔隙比概念,并得出一般压缩曲线方程,该方程能考虑孔隙比随荷载和配比的变化。在三轴压缩试验的基础上,观察了轻质填料在三维应力状态下的偏应力–轴向应变–体变的剪切变形规律及K f线的变化规律,并分析了配比和应力状态对三轴剪切变形及剪切强度特性的影响,同时得出了K f线形态变化的分界点。

PSO-RBFNN模型及其在岩土工程非线性时间序列预测中的应用

岩土工程受力变形演化是一个典型的非线性问题,其演化的高度非线性和复杂性,很难用简单的力学、数学模型描述,但可用粒子群优化径向基神经网络对岩土工程应力、位移非线性时间序列进行动态实时预测。网络径向基层的单元数通过均值聚类法确定后,所有其它参数:中心位置、形状参数、网络权值,均通过粒子群优化算法在全局空间优化确定。工程实例应用表明,该模型预测结果准确、精度高,有良好的应用前景。

疏浚泥固化处理进行填海工程的现场试验研究

疏浚泥固化处理后用作填方用土是疏浚泥处理的有效方法,但在我国还没有在实际工程中应用过.结合我国实际条件,在现场进行了疏浚泥固化处理的施工、浇筑,并对填筑地基进行了取样强度试验和原位静力触探试验研究.结果表明固化土的强度随水泥掺加量的增加呈线性增长,浇筑地基取样的强度比室内制样强度降低10%～50%,填筑地基的承载力可以满足填海工程地基设计的要求,疏浚泥固化处理土可以用作填海工程的材料.

污染土的工程性质研究进展

随着我国经济的持续发展,环境污染不断加剧,城市土地被污染亦屡见不鲜。因此,研究污染土的污染机制、勘察评价和处理措施,对保护环境有重要意义。对污染土的物理力学性质、污染机制、试验测试技术、风险评价的研究现状进行了总结,并提出今后的研究方向。

岩土边坡稳定性分析的模糊有限元方法研究

针对边坡工程稳定性评价的岩土力学参数的模糊性,研究了边坡稳定性分析的模糊有限元方法,并提出了边坡工程分析的模糊有限元快速求解方法。利用模糊有限元方法对实例边坡工程进行了模糊有限元研究,研究结果表明:岩体力学参数的模糊性会导致边坡位移和应力分析结果的模糊性,而采用模糊有限元分析方法对边坡进行分析可以增加工程技术人员对边坡位移、应力和安全度的全面认识,降低由于计算参数模糊性的影响带来边坡稳定性评价风险。