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基于灰色关联分析的湛江组结构性黏土触变性综合评价

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土工基础 2024年第1期38卷 86-89页

作者：赵盛男冷玉坤刘学光山东大学齐鲁交通学院济南250014 中国市政工程东北设计研究总院有限公司长春130000 济南中建建筑设计院有限公司济南250000

土的触变性是对土体扰动后强度恢复的一种描述,为了更准确的对土体强度恢复程度进行判别,提出触变性综合评价方法,对湛江组结构性黏土的触变性强弱进行研究。考虑影响湛江组结构性黏土触变性的因素,进行无侧限抗压强度试验,构建以含水... 详细信息

土的触变性是对土体扰动后强度恢复的一种描述,为了更准确的对土体强度恢复程度进行判别,提出触变性综合评价方法,对湛江组结构性黏土的触变性强弱进行研究。考虑影响湛江组结构性黏土触变性的因素,进行无侧限抗压强度试验,构建以含水率、孔隙比、灵敏度为研究对象的湛江组结构性黏土触变性评价指标体系;运用灰色关联分析方法,分析湛江组结构性黏土触变性与各评价指标之间的关联度,判断各因素各水平对触变性影响的强弱。结果表明,含水率、孔隙比过高抑制与触变性的关联度,灵敏度过大促进与触变性的关联度。

关键词：湛江组结构性黏土触变性灰色关联分析关联度

湛江组结构性黏土触变性正交试验及其触变强度预测模型

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岩土力学 2023年第S1期44卷 197-205页

作者：赵盛男霍玉龙汤斌山东大学齐鲁交通学院山东济南250000 中国地震局地震研究所湖北武汉430000 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

触变性是分散体系流变学研究的一个热点,黏土的触变性是指黏土受扰动后强度降低,静置之后强度逐渐恢复的现象。为研究黏土的黏粒含量、含水率、孔隙比及灵敏度对黏土触变性的影响程度及规律,选取强、中、弱3种灵敏度的湛江组结构性黏土... 详细信息

触变性是分散体系流变学研究的一个热点,黏土的触变性是指黏土受扰动后强度降低,静置之后强度逐渐恢复的现象。为研究黏土的黏粒含量、含水率、孔隙比及灵敏度对黏土触变性的影响程度及规律,选取强、中、弱3种灵敏度的湛江组结构性黏土为研究对象,设计正交试验方案,开展不同养护时间的无侧限抗压强度试验。结果表明:触变强度随黏粒含量、含水率、孔隙比的增大而减小,存在幂函数关系,随灵敏度的增大而增大,存在对数关系,R2均大于0.95,具有良好的相关性;触变强度比率随黏粒含量、含水率、灵敏度的增大而增大,随孔隙比的增大而减小;对灵敏度相同的试样,影响因素对触变性作用强度为孔隙比>含水率>黏粒含量;采用最小二乘法开展多元回归拟合,建立了各因素与触变强度的多元回归预测模型。

关键词：湛江组结构性黏土触变性正交试验多元回归模型

上覆压力对湛江组结构性黏土触变性的影响机制

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科学技术与工程 2023年第4期23卷 1650-1657页

作者：王传杰汤斌桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室桂林541004

上覆压力对湛江组结构性黏土触变性具有显著的影响。上覆压力大小不同,导致湛江组结构性黏土触变性强弱不同,使得湛江组结构性黏土地基强度恢复程度存在差异。研究上覆压力对湛江组结构性黏土触变性的影响机制,有助于深入了解上覆压力... 详细信息

上覆压力对湛江组结构性黏土触变性具有显著的影响。上覆压力大小不同,导致湛江组结构性黏土触变性强弱不同,使得湛江组结构性黏土地基强度恢复程度存在差异。研究上覆压力对湛江组结构性黏土触变性的影响机制,有助于深入了解上覆压力造成地基强度恢复程度不同的本质原因。在不同上覆压力作用下对扰动后的湛江组结构性黏土在不同静置龄期进行直接剪切试验和扫描电镜试验,探究土体的触变强度比率随上覆压力变化规律以及土体的微观结构演变规律,从宏微观角度阐明上覆压力对湛江组结构性黏土触变性影响机制。结果表明:在相同上覆压力作用下,随着静置龄期增长,土体抗剪强度和触变强度比率增大,触变强度比率与静置龄期呈乘幂函数关系,土体的概率熵和颗粒分布分维数均下降,土颗粒往团聚化发展、排列定向性逐渐加强;静置龄期相同时,随着上覆压力的增大,土体抗剪强度增大,但随着静置龄期的增长,土体触变强度比率减小,触变强度比率与上覆压力呈一次函数关系,土体概率熵和颗粒分布分维数下降的幅度减小,土颗粒往团聚化发展和排列定向性增长的速率变慢。

关键词：上覆压力湛江组结构性黏土微观结构触变性影响机制

湛江组结构性黏土中桩基竖向承载性状模型试验

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水利水电科技进展 2016年第5期36卷 60-64页

作者：汤斌郭凡夫谢亮沈建华武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 建设综合勘察研究设计院有限公司北京100007 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

利用原位模型试验研究湛江组结构性黏土中桩基在竖向荷载作用下的承载性状。选取材质和桩径相同、入土深度不同的6组模型桩,采用慢速维持荷载法,在湛江组结构性黏土中进行单桩原位竖向承载模型试验,得到了单桩荷载-沉降曲线、单桩轴力... 详细信息

利用原位模型试验研究湛江组结构性黏土中桩基在竖向荷载作用下的承载性状。选取材质和桩径相同、入土深度不同的6组模型桩,采用慢速维持荷载法,在湛江组结构性黏土中进行单桩原位竖向承载模型试验,得到了单桩荷载-沉降曲线、单桩轴力沿桩身分布曲线、单桩侧摩阻力沿入土深度分布曲线。结果表明:在竖向荷载作用下,湛江组结构性黏土中模型单桩荷载-沉降曲线均存在显著陡降,极限状态拐点明显,竖向极限承载力随着长径比的增加而增大;在相同荷载作用下,随着长径比的增加,桩顶沉降逐渐减小且减小趋势逐渐变缓,在较大荷载作用下超长桩荷载-沉降曲线中桩顶沉降的减小速率几乎为零,存在有效桩长;在同级桩顶荷载作用下,单桩桩端阻力占总桩顶荷载的比例随着长径比的增加而逐渐变小,由最大29.8%减小为0.8%;不同入土深度的单桩在极限荷载作用下的桩侧极限摩阻力变化不大,均稳定在40 k Pa左右。

关键词：湛江组结构性黏土桩基竖向承载性状模型试验

上覆压力对湛江组结构性黏土触变性的影响研究

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上覆压力对湛江组结构性黏土触变性的影响研究

作者：王传杰桂林理工大学

学位级别：硕士

近年来,在东盟经济圈的发展带动下,大量的工程项目开始在北部湾地区兴建。北部湾地区广泛分布着一种具有触变性的湛江组结构性黏土,该黏土特殊的性质给当地工程建设造成困扰。上覆压力对土体触变性具有显著影响,上覆压力大小不同,导致... 详细信息

近年来,在东盟经济圈的发展带动下,大量的工程项目开始在北部湾地区兴建。北部湾地区广泛分布着一种具有触变性的湛江组结构性黏土,该黏土特殊的性质给当地工程建设造成困扰。上覆压力对土体触变性具有显著影响,上覆压力大小不同,导致湛江组结构性黏土触变性强弱不同,使得湛江组结构性黏土地基强度恢复程度存在差异。探究上覆压力对湛江组结构性黏土触变性的影响,有助于深入了解上覆压力造成地基触变强度恢复程度不同的本质原因,为具有触变性黏土的地基稳定性评价提供依据。本文首先对取自三个不同地点的湛江组结构性黏土进行基本物理力学性质试验,得到原状土的物理力学性质指标,然后对该三种原状土对应的重塑土施加不同大小的上覆压力（200k Pa、250k Pa、300k Pa、350k Pa、400k Pa）,在不同的静置龄期（0d、7d、14d、28d、63d、91d）对其进行直接剪切试验,探究土体的触变强度比率和触变恢复强度比随上覆压力的变化规律。再对不同上覆压力作用下在不同触变时期的湛江组结构性黏土进行SEM扫描电镜试验,利用PCAS图像分析软件对所得SEM图像进行定性和定量分析,探究土体微观结构随上覆压力的演变规律。最后从宏微观角度阐明上覆压力对湛江组结构性黏土触变性影响的微观机理。本文的主要结论如下:（1）三个不同地点的湛江组结构性黏土灵敏度分别为高、中、低;先期固结压力P均在300k Pa左右。（2）在相同上覆压力作用下,高、中、低灵敏度湛江组结构性黏土的抗剪强度、触变强度比率、触变恢复强度比均随着静置龄期的增长而增加,增加速率表现为触变前期最快,触变中期较缓,触变后期最慢直至平缓。土体灵敏度越高,其抗剪强度、触变强度比率、触变恢复强度比随静置龄期增长而增加的速率和幅度越大。在相同静置龄期时,高、中、低灵敏度湛江组结构性黏土的抗剪强度随上覆压力的增加而增大,呈正相关关系,而触变强度比率和触变恢复强度比均随上覆压力的增加而逐渐降低,且在静置中后期上覆压力大于300k Pa时,降低的幅度较大。土体灵敏度越高,随上覆压力的增加其触变强度比率和触变恢复强度比越高,但抗剪强度不一定越大,没有特定的相关关系。（3）在相同静置龄期时,湛江组结构性黏土的概率熵、颗粒分布分维数、面孔隙率均随着上覆压力增加而逐渐下降,且上覆压力大于300k Pa时,下降的幅度越大。在相同上覆压力作用下,湛江组结构性黏土的概率熵、颗粒分布分维数、面孔隙率均随着静置龄期增长而逐渐下降,且在越高的上覆压力作用下随静置龄期增长而下降的幅度越小。（4）湛江组结构性黏土触变性随着上覆压力的增加而变弱的本质原因是:湛江组结构性黏土在越高的上覆压力作用下,随着静置龄期的增长其土颗粒定向排列程度增强速率、团聚化增强速率、颗粒间孔隙减小速率均变慢。

关键词：上覆压力触变性湛江组结构性黏土抗剪强度微观结构

考虑时效性的湛江组结构性黏土中群桩模型试验

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考虑时效性的湛江组结构性黏土中群桩模型试验

作者：亢佳帅桂林理工大学

学位级别：硕士

湛江组结构性黏土广泛分布于我国北部湾沿岸地区,该黏土具有强结构性、强触变性,导致桩基施工过程中,桩体沉设完毕时,桩基承载力难以达到设计要求,但桩沉设完毕后,不同休止时间桩的极限承载力出现不同程度的增长,甚至超出设计要求。使... 详细信息

湛江组结构性黏土广泛分布于我国北部湾沿岸地区,该黏土具有强结构性、强触变性,导致桩基施工过程中,桩体沉设完毕时,桩基承载力难以达到设计要求,但桩沉设完毕后,不同休止时间桩的极限承载力出现不同程度的增长,甚至超出设计要求。使用已有的桩基承载力计算理论和方法计算桩基承载力时计算结果与实测值存在较大误差,已有的桩基计算理论和方法在湛江组结构性黏土中的适用性面临挑战。通过室内模型试验对不同桩材、桩间距、桩长的7组模型群桩进行不同休止时间的模型群桩试验和桩周土十字板剪切试验,得到在不同荷载作用下,不同休止时间桩基沉降、桩身应变和桩周土的抗剪强度,探究桩周土抗剪强度和桩基承载力随休止时间的变化,揭示湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的影响规律。主要的工作和结论如下:1.基于相似理论,制作不同桩材(有机玻璃、PVC)、不同桩间距(2D、4D)、不同桩长(80cm、120cm)群桩模型,在湛江组结构性黏土地基中,在不同休止时间(0d、7d、14d、28d、60d、90d)进行模型群桩试验及桩周土十字板剪切试验,获得不同休止时间的桩基荷载-沉降曲线、桩身应变和桩周土的十字板抗剪强度,计算得到桩身轴力、桩侧摩阻力、群桩承载力、群桩承载力时效性系数、触变强度比率等。2.研究了桩材、桩间距、桩长及上覆土压力对桩周土触变强度比率的影响。湛江组结构性黏土的十字板抗剪强度随休止时间增加而增长,相同休止时间情况下,桩周土触变强度比率随桩材弹性模量、桩间距、桩长的增大而减小。3.研究了不同休止时间群桩荷载-沉降曲线,桩材弹性模量、桩长和桩间距对群桩极限承载力的影响。群桩的荷载沉降曲线呈明显的陡降型,具有明确的破坏荷载,群桩的极限承载力具有明显的时效性,相同休止时间情况下,极限承载力随桩材弹性模量、桩长和桩间距增大而增大。4.研究了不同桩材、桩间距、桩长的群桩的承载力时效性系数与休止时间变化的关系。桩基承载力时效性系数与桩材、桩间距和桩长有关,相同休止时间情况下,桩材弹性模量和桩间距越小,承载力时效性系数越大,桩长越长时,承载力时效性系数越小。5.研究了湛江组结构性黏土触变强度比率与群桩承载力时效性系数的关系。随着休止时间的增长,群桩承载力时效性系数随桩周土触变强度比率增大而增大,两者符合乘幂函数关系η=αA。

关键词：时效性触变性湛江组结构性黏土群桩模型试验

湛江组结构性黏土中群桩竖向承载性状试验研究

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武汉理工大学学报 2015年第7期37卷 69-73页

作者：汤斌程涛沈建华武汉科技大学城市建设学院武汉430065 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

利用现场模型试验,研究了湛江组结构性黏土中群桩的承载性状和荷载传递机理;对比分析了单桩和群桩在竖向荷载作用下的荷载-沉降曲线、桩身轴力传递特性、桩端阻力特性和侧摩阻力特性。结果表明：单桩和群桩的Q-s曲线均表现为陡降型,有... 详细信息

利用现场模型试验,研究了湛江组结构性黏土中群桩的承载性状和荷载传递机理;对比分析了单桩和群桩在竖向荷载作用下的荷载-沉降曲线、桩身轴力传递特性、桩端阻力特性和侧摩阻力特性。结果表明：单桩和群桩的Q-s曲线均表现为陡降型,有着明显的极限状态,均表现为摩擦型桩;群桩中各基桩端阻力发挥的比例大于相应单桩,且随桩间距增大而减小;单桩和群桩在一定桩长范围内,桩侧摩阻力随深度增加而增大;群桩极限桩侧摩阻力随桩间距增大而增大,且比单桩的要小,减小的比例在10.3%~21.8%之间。

关键词：湛江组结构性黏土群桩承载性状模型试验

湛江组结构性黏土物理力学特性对其触变性的影响

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工程地质学报 2021年第4期29卷 1240-1246页

作者：张目极殷建风王巍赵盛男汤斌桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室桂林541004

广泛分布于北部湾沿岸地区的湛江组结构性黏土具有强烈的触变性,产生的工程问题比较突出。为了研究湛江组结构性黏土的物理力学特性对其触变性的影响,对湛江组结构性黏土触变性进行了一系列的宏观试验研究,通过改变含水率、孔隙比及灵... 详细信息

广泛分布于北部湾沿岸地区的湛江组结构性黏土具有强烈的触变性,产生的工程问题比较突出。为了研究湛江组结构性黏土的物理力学特性对其触变性的影响,对湛江组结构性黏土触变性进行了一系列的宏观试验研究,通过改变含水率、孔隙比及灵敏度得到重塑土在不同静置龄期的触变强度比率,建立3种物理力学特性分别作为变量下重塑土的触变强度比率与静置龄期的关系,分析湛江组结构性黏土含水率、孔隙比及灵敏度对其触变性强弱的影响。结果表明:(1)湛江组结构性黏土扰动后,随着静置龄期的增加,含水率对湛江组结构性黏土触变强度影响较大,且含水率越大,湛江组结构性黏土触变强度增长的幅度越大;触变强度比率增长的速率表现为前期增长快,后期增长慢。(2)湛江组结构性黏土扰动后,在前期,孔隙比的变化对湛江组结构性黏土触变强度影响不显著,在后期,随着孔隙比增大,湛江组结构性黏土触变强度增长的速率与幅度显著减小。(3)湛江组结构性黏土强度恢复情况与灵敏度有关,湛江组结构性黏土扰动后,随着静置龄期的增加,不同灵敏度重塑土黏聚力、内摩擦角、触变强度比率均增大,扰动后,在静置前期,其黏聚力、内摩擦角、触变强度比率均增长快,扰动后,其黏聚力、内摩擦角、触变强度比率增长慢。

关键词：湛江组结构性黏土触变性含水率孔隙比灵敏度

湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的影响

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武汉理工大学学报 2021年第1期43卷 61-67页

作者：汤斌亢佳帅姚正桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室桂林541004

对7套不同桩材、桩间距、桩长的模型群桩基础进行不同休止时间(0d、7d、14d、28d、60d、90d)的桩周土十字板剪切试验和桩基静载试验,探究桩周土抗剪强度和桩基承载力随休止时间的变化,揭示湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的... 详细信息

对7套不同桩材、桩间距、桩长的模型群桩基础进行不同休止时间(0d、7d、14d、28d、60d、90d)的桩周土十字板剪切试验和桩基静载试验,探究桩周土抗剪强度和桩基承载力随休止时间的变化,揭示湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的影响规律。结果表明:湛江组结构性黏土的抗剪强度随休止时间增加而增长,相同休止时间情况下,桩周土触变强度比率随桩材弹性模量、桩间距、桩长的增大而减小;群桩的荷载沉降曲线呈明显的陡降型,具有明确的破坏荷载,群桩的极限承载力具有明显的实效性,相同休止时间情况下,极限承载力随桩材弹性模量、桩长和桩间距增大而增大;桩基承载力时效性系数与桩材、桩间距和桩长有关,相同休止时间情况下,桩材弹性模量和桩间距越小,承载力时效性系数越大,桩长越长时,承载力时效性系数越小;湛江组结构性黏土触变强度比率与桩基承载力时效性系数呈对数函数关系。

关键词：湛江组结构性黏土群桩模型试验触变性时效性