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建筑科学 2012年第9期28卷 33-39页

作者：米海珍文桃刘辉兰州理工大学土木工程学院兰州730050

石灰桩是一种常用的地基处理方法,尤其是在湿陷性黄土地区使用广泛。该工程问题的实践已有很多,但目前仍不能完全根据地基的土质特性和材性来进行求解设计。作者曾通过实验得到了生石灰体积膨胀率与其约束力之间的关系。本文在此试验结... 详细信息

石灰桩是一种常用的地基处理方法,尤其是在湿陷性黄土地区使用广泛。该工程问题的实践已有很多,但目前仍不能完全根据地基的土质特性和材性来进行求解设计。作者曾通过实验得到了生石灰体积膨胀率与其约束力之间的关系。本文在此试验结果的基础上,将桩体膨胀率和桩周土体的约束力视为一个耦合问题来探讨该计算理论,并认为土体具有理想弹塑性且服从c—m屈服条件,利用弹塑性理论求解。由此得到:桩周土体约束力(桩孔压力)取决于生石灰的膨胀性能、土质参数及埋深,而与桩孔半径无关;桩孔塑性半径、桩孔压力及埋深三者的关系;孔边位移、桩孔压力及埋深三者的关系;桩孔塑性半径及水平位移均与桩孔半径成正比。得到以上关系后,只要通过实验测得生石灰料的膨胀参数和土质参数就可进行工程设计,而不是之前的根据经验估计布桩间距和桩体积膨胀率来进行设计。文中还通过实例计算验证了该理论公式的合理性和可靠性,利用文中推导公式进行设计较以往的经验判断更为准确可靠。

关键词：地基处理石灰桩弹塑性理论 c-m屈服准则耦合解

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基于动荷载干扰影响下的碎石土滑坡力学响应研究

基于动荷载干扰影响下的碎石土滑坡力学响应研究

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作者：和梦露西京学院

学位级别：硕士

滑坡现象是当今我国面临的严重地质灾害之一,不仅造成工农业生产、人民生命及财产的损失,而且在水利水电工程、公路、铁路、河运及海洋工程方面也经常造成一些次生灾害,严重地危害人类的安全。碎石土边坡失稳往往是由剪切破坏引起的,要... 详细信息

滑坡现象是当今我国面临的严重地质灾害之一,不仅造成工农业生产、人民生命及财产的损失,而且在水利水电工程、公路、铁路、河运及海洋工程方面也经常造成一些次生灾害,严重地危害人类的安全。碎石土边坡失稳往往是由剪切破坏引起的,要对边坡进行稳定性分析与治理,关键在于分析研究碎石土的力学性能,因此,针对碎石土力学性能的研究成为边坡稳定性分析与灾害防治的一项重要任务。本文通过室内三轴试验对五种不同级配碎石土进行静荷载与动荷载三轴试验。分析研究碎石土在碎石含量不同与掺砂量不同两种情况下的抗剪强度,并进行动荷载干扰影响下的碎石土三轴试验,研究分析动荷载干扰之后碎石土的抗剪强度变化规律,进一步,对比分析静荷载与动荷载干扰下两者的轴向应变与主应力差的变化规律,探讨碎石土的自组织性能与滑移机理关系,研究碎石土颗粒结构内部的拱效应、卡塞效应、咬合摩擦作用对碎石土力学性能的影响。按照试验方案设计,在100kPa、200kPa、300kPa不同围压影响下,设置了五组不同级配碎石土,进行静荷载与动荷载三轴试验。根据得到的数据,运用经典coulomb-mohr屈服理论,进行分析、统计计算,绘制出摩尔圆和抗剪强度破坏包线,并对比抗剪强度参数。分析不同级配的、不同围压下的碎石土在静荷载下的抗剪强度,它们在动荷载干扰后的抗剪强度,进行了对比分析。本文的研究成果如下:(1)围压的增大与主应力差成正比,而当试样的轴向应变达到某一特定值后,这种关系不复存在,随后滑移线出现,直至破坏。(2)碎石土的抗剪强度随着碎石含量的增加而不断增大。这是由于当碎石含量约为70%时,砂和土与碎石颗粒的级配相对较好,大颗粒起到了骨架的作用,中颗粒起到了维护的作用,小颗粒填充了碎石和砂之间的孔隙,从而提高了其承载力。(3)随着碎石含量的继续增多,试样的主应力差下降,这是由于细颗粒砂的含量减少,使得碎石颗粒与砂之间的胶结作用减弱。(4)在动荷载干扰影响下,五种配比试样的主应力差与内摩擦角都明显比静荷载作用下的增大,这是由于震动使得颗粒之间重新排列,细颗粒填充了碎石颗粒间的孔隙,增加了土体的密实度,使得抗剪强度增大。动荷载干扰下,碎石土边坡稳定有两种可能性:一是即刻滑坡;二是更加稳定。因此,边坡稳定性与围压、加载方式等因素有关。(5)粘聚力c与内摩擦角φ值的变化会引起稳定性系数的变化,从而影响滑坡稳定性。稳定性系数与粘聚力c值的变化成正比例关系,粘聚力c增大,稳定性系数也增大。稳定性系数与内摩擦角的变化成正比例关系,内摩擦角增大,稳定性系数也增大。本文对五种不同级配碎石土进行静荷载与动荷载三轴试验,分析不同级配的、不同围压下的碎石土在静荷载下的抗剪强度变化规律;以及在动荷载干扰后的抗剪强度变化规律;最后进行了对比分析。为边坡治理工程和边坡预测提供有价值的参考。

关键词：碎石土滑坡三轴试验 c-m屈服准则力学性能

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