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软黏土地基离心模型分层预压与机载联合制备方法

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岩石力学与工程学报 2024年第5期43卷 1282-1290页

作者：兰景岩咸甘玲王永志王体强刘翔宇任鸿燚汤兆光桂林理工大学土木工程学院广西桂林541004 桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室广西桂林541004 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 中国地震局工程力学研究所地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

制备软黏土地基的离心模型既是试验的前提和基础,同时也是技术难点。提出一种基于常规重力条件下分层预固结与离心机固结相结合的饱和软黏土离心模型的制备方法,详细阐述分层固结法的原理及步骤,分析固结过程中孔隙水压力及竖向位移的变... 详细信息

制备软黏土地基的离心模型既是试验的前提和基础,同时也是技术难点。提出一种基于常规重力条件下分层预固结与离心机固结相结合的饱和软黏土离心模型的制备方法,详细阐述分层固结法的原理及步骤,分析固结过程中孔隙水压力及竖向位移的变化,并与压缩量的理论计算结果进行对比。结果表明:对于分层预压固结,在施加每一级荷载作用时,可将沉降速率0.2 mm/h以及超静孔隙水压力消散速率0.2 kPa/h作为软黏土模型固结稳定的条件;对于离心机固结,当离心加速度达到目标值5 h后,模型达到固结稳定状态,可将超静孔隙水压力消散达2 kPa/h且地表竖向沉降量达0.15 mm/h作为软黏土模型的离心固结的稳定条件。研究成果和试验步骤可供今后软黏土离心振动台试验的模型制备提供方法参考和技术支撑,对于提高软黏土离心模型的制备精度具有一定的科学意义。

关键词：土力学饱和软黏土离心模型试验分层固结排水超孔隙水压力

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两种塑料排水板滤膜淤堵特性试验研究

岩土力学 2014年第9期35卷 2529-2534页

作者：乐超徐超吴雪峰金亚伟同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092 江苏鑫泰岩土科技有限公司江苏宜兴214267

在水力梯度逐级递增的条件下,采用饱和软黏土进行了两种不同塑料排水板(PVD)滤膜(外包土工织物)梯度比试验,探讨两种PVD滤膜的淤堵特性,并结合真空预压软基加固的实际工况进行分析。试验结果显示,随着水力梯度的递增,一种表观孔径大的... 详细信息

在水力梯度逐级递增的条件下,采用饱和软黏土进行了两种不同塑料排水板(PVD)滤膜(外包土工织物)梯度比试验,探讨两种PVD滤膜的淤堵特性,并结合真空预压软基加固的实际工况进行分析。试验结果显示,随着水力梯度的递增,一种表观孔径大的新工艺PVD滤膜的梯度比呈现先上升后下降的总趋势,并最终趋于稳定,常规PVD滤膜的梯度比总体呈上升趋势,无法趋于稳定。研究表明,不同水力梯度对滤膜淤堵有着较大影响,新工艺PVD滤膜在真空预压实际工况(水力梯度较高)下的防淤堵效果优于常规PVD滤膜。PVD滤膜的淤堵问题与滤膜制作工艺、孔径和软黏土性质有关,其淤堵机制仍需进一步的研究。

关键词：真空预压饱和软黏土 PVD滤膜梯度比试验水力梯度

基于波速孔压静力触探试验计算软土中静压桩的单桩极限承载力

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岩土工程学报 2012年第1期34卷 51-57页

作者：曹权施建勇雷国辉艾英钵河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518029

根据静力触探探头和静压桩贯入软土时的特点,采用柱孔扩张理论来模拟圆锥锥身和桩身贯入过程中应力场的变化,采用球孔扩张理论分析锥尖和桩端的挤土受力情况,推导出该条件下柱孔扩张和球孔扩张的极限扩孔压力理论解,在此基础上,对静力... 详细信息

根据静力触探探头和静压桩贯入软土时的特点,采用柱孔扩张理论来模拟圆锥锥身和桩身贯入过程中应力场的变化,采用球孔扩张理论分析锥尖和桩端的挤土受力情况,推导出该条件下柱孔扩张和球孔扩张的极限扩孔压力理论解,在此基础上,对静力触探探头和静压桩进行受力对比分析,推导出利用波速孔压静力触探试验成果估算静压桩极限承载力的理论表达式。理论计算值与现场试验桩的静载荷试验结果较为吻合,说明该理论解具有一定的实用价值。

关键词：波速孔压静力触探试验静压桩饱和软黏土小孔扩张理论单桩极限承载力

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基于分段线性化模型的一维流变固结分析

同济大学学报（自然科学版） 2019年第5期47卷 640-647页

作者：刘忠玉张家超夏洋洋朱新牧郑州大学土木工程学院河南郑州450001

为进一步认识饱和软黏土的黏滞效应对其一维固结过程的影响,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型来描述其变形的弹黏塑性,从而改进了一维分段线性化(CS2)固结模型.通过与已有研究成果的对比,证明了UH本构模型以及修正后CS2模型的有... 详细信息

为进一步认识饱和软黏土的黏滞效应对其一维固结过程的影响,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型来描述其变形的弹黏塑性,从而改进了一维分段线性化(CS2)固结模型.通过与已有研究成果的对比,证明了UH本构模型以及修正后CS2模型的有效性.在此基础上,探讨UH本构模型参数对固结进程的影响.数值分析表明,饱和软黏土的黏滞效应使得靠近不排水面处的土体在加载初期出现了超孔隙水压力升高的现象,随后减缓了加载中后期地基超孔隙水压力的整体消散,增大了地基的沉降量.同时,随着回弹指数和初始超固结参数的增大,上述流变固结特性更加明显.

关键词：饱和软黏土流变固结统一硬化本构模型分段线性化超孔隙水压力沉降

排水条件对不同固结度软黏土动力特性影响试验研究

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岩土工程学报 2015年第5期37卷 893-899页

作者：丁智张涛魏新江张孟雅浙江大学城市学院土木工程系浙江杭州310015 招商局蛇口工业区有限公司广东深圳518067

地铁隧道下卧土层由于施工扰动通常存在不同固结度,列车荷载下土体应变规律也有所差异,进而产生不均匀沉降。通过室内动三轴试验系统对杭州饱和软黏土进行动力测试,研究了排水条件、固结度、振动次数对软黏土动孔压和应变的影响,在试验... 详细信息

地铁隧道下卧土层由于施工扰动通常存在不同固结度,列车荷载下土体应变规律也有所差异,进而产生不均匀沉降。通过室内动三轴试验系统对杭州饱和软黏土进行动力测试,研究了排水条件、固结度、振动次数对软黏土动孔压和应变的影响,在试验和现有研究成果的基础上建立了考虑初始固结度、振动次数、排水条件的应变软化模型。结果表明:固结度愈高的土体,孔压发展愈缓慢,并且随振动次数增加,在较低的孔压水平就可达到稳定,排水条件下的孔压发展规律可由不排水试验获取。土体应变随循环次数的增加而增加,随固结度的增加而降低;提出的应变模型考虑了荷载循环过程中土体的排水,可以较好地模拟不同固结度下饱和软黏土的应变发展规律。

关键词：饱和软黏土固结度排水条件孔压应变

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等向固结饱和黏土卸载特性影响因素研究

岩土工程学报 2016年第S2期38卷 42-47页

作者：闫澍旺张京京陶琳孙立强天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

饱和黏土地基中的沉箱、自升式钻井船的桩靴等结构物或结构基础上拔时,常常遇到难以拔出的现象,同时现场试验表明上拔速率对上拔阻力有很大的影响。通过等向固结的减压三轴伸长试验,研究了固结压力和变形速率对卸荷状态下天津饱和软黏... 详细信息

饱和黏土地基中的沉箱、自升式钻井船的桩靴等结构物或结构基础上拔时,常常遇到难以拔出的现象,同时现场试验表明上拔速率对上拔阻力有很大的影响。通过等向固结的减压三轴伸长试验,研究了固结压力和变形速率对卸荷状态下天津饱和软黏土的应力路径、应力-应变特性以及孔压发展规律的影响。试验表明,固结压力越大,负孔压峰值越大,抗剪强度越大;变形速率越大,负孔压峰值越大,抗剪强度越大。天津软黏土卸荷时呈现应变软化的特性,并且剪切破坏时应变为5%~10%。同时,给出孔压系数试验结果。

关键词：饱和软黏土固结压力上拔速率负孔压三轴伸长试验

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软土中单桩桩侧承载力时效性理论解

岩土力学 2011年第12期32卷 3604-3610页

作者：曹权施建勇雷国辉艾英钵陈鸿河海大学岩土工程研究所南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518029

以有效应力原理为基础,结合考虑应变软化、桩径和弹性区孔压分布等因素的桩周土固结解,推导出软土中单桩桩侧承载力时效性的理论解。与传统桩的承载力时效性简化分析方法不同,该理论解不仅考虑了多土层地基中各土层刚度指数的差异对固... 详细信息

以有效应力原理为基础,结合考虑应变软化、桩径和弹性区孔压分布等因素的桩周土固结解,推导出软土中单桩桩侧承载力时效性的理论解。与传统桩的承载力时效性简化分析方法不同,该理论解不仅考虑了多土层地基中各土层刚度指数的差异对固结过程的影响,还考虑了各土层因固结系数不同对孔压消散速率的影响。通过现场不同间歇期的单桩载荷试验测试结果验证了其合理性。

关键词：理论解单桩饱和软黏土固结解承载力时效性

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天津港软黏土强度循环弱化试验研究及应用

天津大学学报 2010年第11期43卷 943-948页

作者：闫澍旺封晓伟天津大学建筑工程学院天津300072

波浪循环荷载作用下,饱和软黏土产生强度弱化效应,表现为土体的强度降低,变形模量减小,从而使地基的承载能力大幅度降低,降低了防波堤等重力式结构物和构筑物的安全稳定性,甚至造成工程事故.模拟防波堤地基土在波浪循环荷载作用下的实... 详细信息

波浪循环荷载作用下,饱和软黏土产生强度弱化效应,表现为土体的强度降低,变形模量减小,从而使地基的承载能力大幅度降低,降低了防波堤等重力式结构物和构筑物的安全稳定性,甚至造成工程事故.模拟防波堤地基土在波浪循环荷载作用下的实际应力路径,对天津港原状软黏土进行了室内动、静三轴试验,由试验数据确定了不同荷载组合下软黏土抗剪强度折减率的规律性曲线,进而确定了波浪循环荷载作用下软黏土的强度弱化程度,可作为工程设计参考.作为应用实例,结合软黏土强度折减规律及有限元方法,分析了波浪循环荷载作用下半圆体防波堤地基稳定性以及地基加固方案的有效性.

关键词：饱和软黏土波浪循环荷载动三轴试验循环弱化防波堤地基

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含桩基础地下结构的软黏土场地震陷数值分析

土木工程学报 2023年第S2期56卷 163-169页

作者：张中杰刘磊时振昊姚钧天王浩然黄茂松上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125 同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

饱和软黏土震陷对建构筑物基础及地下结构受力状态可产生重要影响。本文基于考虑土体小应变刚度特性的循环加载不排水总应力土体本构模型,建立了软黏土中含桩基础地下结构场地震陷数值模型,利于离心振动台试验进行了模型验证,对比了单... 详细信息

饱和软黏土震陷对建构筑物基础及地下结构受力状态可产生重要影响。本文基于考虑土体小应变刚度特性的循环加载不排水总应力土体本构模型,建立了软黏土中含桩基础地下结构场地震陷数值模型,利于离心振动台试验进行了模型验证,对比了单桩、群桩及含桩基地下结构场地的土层震陷特征。结果表明:由于土体应力-应变关系的非线性,随着地震作用强度的增加,震陷量级呈现显著非等比例的加速增长,针对本文算例,地震峰值加速度增大1倍,震陷量最大增长倍数可达7至12倍;相较于单桩,群桩基础及含桩基地下结构可显著降低土层震陷,本文算例中震陷降低程度分别可达10%~40%和20%~50%;地下结构的存在引起的地震波反射可导致深部土层震陷增加,本文案例中震陷量最大增幅可达40%以上。

关键词：震陷饱和软黏土有限元桩基础地下结构