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土工格室加筋黄土的三轴剪切性能

中国公路学报 2017年第10期30卷 17-24页

作者：晏长根顾良军杨晓华卢浩袁航长安大学公路学院陕西西安710064 宁波正信检测科技有限公司浙江宁波315105

为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方... 详细信息

为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方式下的加筋效果并讨论了不同土工格室层数加筋的加固机理。试验结果表明:重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线表现为弱硬化型,而土工格室加筋黄土的应力-应变曲线表现出明显的强硬化特性,4层土工格室加筋黄土的加筋效果最佳,2层土工格室加筋黄土在低围压、较大应变情况下,土工格室的加筋效果可以得到更好的发挥;重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线基本呈双曲线,用邓肯-张模型对其拟合效果很好,土工格室加筋黄土的应力-应变曲线用幂函数式对其逼近效果较好;土工格室加筋显著提高土体的摩擦角和黏聚力,2层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高38%和50%,4层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高63%和120%,均比土工格栅加筋黄土的高;土工格室的加筋效果优于土工格栅等平面筋材,且格室层数的增加能进一步提高黄土的剪切性能,其原因主要是土工格室"强化带"和"间接影响带"的存在,层数越多,"强化带"和"间接影响带"厚度越大,加筋黄土的抗剪强度会得到进一步提高。试验结果可为实际工程中设计参数的选取提供理论依据。

关键词：道路工程加筋黄土 gds三轴试验土工格室应力-应变曲线抗剪强度间接影响带

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非饱和土的系列强度试验研究

工程力学 2009年第11期26卷 140-144页

作者：李顺群柴寿喜王沛刘双菊天津城市建设学院土木工程系天津300384 天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384

设计并运行了饱和土的常规三轴试验、压力板试验和普通三轴试验、压力板试验和gds三轴试验与自然风干试验和普通三轴试验等四种试验,着重考察了高饱和度和水封闭两个特殊情况下非饱和土的强度特征和破坏特点。试验表明:在高饱和度条件下... 详细信息

设计并运行了饱和土的常规三轴试验、压力板试验和普通三轴试验、压力板试验和gds三轴试验与自然风干试验和普通三轴试验等四种试验,着重考察了高饱和度和水封闭两个特殊情况下非饱和土的强度特征和破坏特点。试验表明:在高饱和度条件下,与基质吸力相关联的摩擦角大于与净总应力相关联的摩擦角;在水封闭条件下,强度增长与基质吸力增加基本成线性关系。从宏观破坏特点看,非饱和试样的破坏发生在某个明显的斜截面上,这与饱和试样的破坏特点是不同的。

关键词：地基基础工程非饱和土非吸湿路径 gds三轴试验抗剪强度

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土体渗蚀对基坑工程的影响研究

科技通报 2023年第11期39卷 48-56页

作者：刘宏亮章丽莎彭惠平魏新江国网湖南省电力有限公司常德供电分公司湖南常德415000 浙大城市学院工程学院杭州310015 浙江省城市盾构隧道安全建造与智能养护重点实验室杭州310058 国网新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司长沙410213

富水地层中地下水渗流易造成土体颗粒迁移,引发土体内部侵蚀,进而改变土体内部结构及力学性质,甚至引起土体的渗蚀破坏。基坑工程中的开挖卸载和非稳定渗流场易引发土体内部的渗流侵蚀,但其发生和发展过程难以进行实时观察与精确测量,... 详细信息

富水地层中地下水渗流易造成土体颗粒迁移,引发土体内部侵蚀,进而改变土体内部结构及力学性质,甚至引起土体的渗蚀破坏。基坑工程中的开挖卸载和非稳定渗流场易引发土体内部的渗流侵蚀,但其发生和发展过程难以进行实时观察与精确测量,因而在当前基坑工程的设计与施工过程中较少考虑土体渗蚀的影响,存在一定的安全隐患。本文基于已有的文献研究成果,从基本理论、试验研究与计算模型3个方面揭示土体渗蚀发生和发展机理,再从土体土骨架结构、渗透系数和变形情况3个方面明确渗蚀对基坑工程土体受力与变形的影响,然后通过改造gds三轴仪开展恒定剪应力渗透侵蚀试验,探究渗蚀对基坑工程土体力学特性的影响情况,最后对基坑工程中的土体渗蚀研究提出建议和展望。

关键词：渗蚀基坑工程 gds三轴试验土体力学特性

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上海软粘土抗剪强度指标概率分布类型研究

地下空间与工程学报 2012年第A2期8卷 1695-1699页

作者：苏卫卫黄宏伟张洁同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092

土体抗剪强度指标是岩土工程中最重要的参数之一,抗剪强度指标选择是否合理以及对其离散性的评价与工程的安全经济直接关联。抗剪强度指标的概率分布类型又在一定程度上影响着风险评价和可靠度分析的结果。抗剪强度指标可以通过室内试... 详细信息

土体抗剪强度指标是岩土工程中最重要的参数之一,抗剪强度指标选择是否合理以及对其离散性的评价与工程的安全经济直接关联。抗剪强度指标的概率分布类型又在一定程度上影响着风险评价和可靠度分析的结果。抗剪强度指标可以通过室内试验测定。本文通过gds三轴仪进行CU(三轴固结不排水剪切)试验,测得软土抗剪强度,在此基础上利用K—S法对土体抗剪强度指标的概率分布类型进行了统计。分析表明一般情况下抗剪强度指标均可以接受正态分布和对数正态分布,而选择对数正态分布在更多情况下更为合理、简便,能够避免出现物理量为负的现象。

关键词：抗剪强度指标 gds三轴试验 K—S检验法概率分布类型相关性

黑龙江省大庆地区膨胀土冻融循环强度特性研究

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黑龙江省大庆地区膨胀土冻融循环强度特性研究

作者：王新源黑龙江大学

学位级别：硕士

黑龙江省大庆地区北部引嫩工程中膨胀土属于季节性冻土区的一种特殊土体,该类型膨胀土的高亲水性在东北冻土区的冻融循环中具有极强的破坏性,一年中季节变换造成的冻胀融沉对公路翻浆、桥涵腐蚀等公共交通设施和建筑物会产生多种破坏效... 详细信息

黑龙江省大庆地区北部引嫩工程中膨胀土属于季节性冻土区的一种特殊土体,该类型膨胀土的高亲水性在东北冻土区的冻融循环中具有极强的破坏性,一年中季节变换造成的冻胀融沉对公路翻浆、桥涵腐蚀等公共交通设施和建筑物会产生多种破坏效应。季节性冻土区环境温度呈周期性变化,寒区表面岩土一年内冻融循环甚至可达100余次,影响膨胀土涨缩性的内在机制为矿物成分及微观结构两个方面,外部因素则是水对膨胀土的作用。因此,对冻融循环作用机理进行研究时,膨胀土的抗剪强度参数是膨胀土研究的基础。本文以引嫩工程膨胀土为研究对象,通过一系列室内试验,进行了重塑土中不同冻融温度、冻融循环次数和含水率等影响因素下土体响应特征的试验研究,探究冻融循环作用中各项因素对该地区膨胀土强度特性的具体影响,建立多元线性回归分析模型拟合函数关系分析相应问题,得出该地区膨胀土在冻融循环作用的各影响因素下的强度特性规律结论,为后续涉及到该地区膨胀土的工程设计和建设提供指导性意见,以提高人们对该地区膨胀土强度特性的认知程度,减少安全隐患。主要研究内容包括:(1)通过现场取样,检测土样的主要理化性质,查阅以往学者的研究成果,了解膨胀土的分布规律,分布特征及主要工程危害;(2)通过基本物理化学性质试验,获得采样点土体的粒径组成、含水率、密度、干密度、重度、液塑限界限含水率等基本土体指标;(3)通过单因素冻融试验探究不同影响因素下土体冻胀性进行分析,得出了在冻融温度范围、冻融循环次数以及含水率等因素影响下土体的抗剪强度参数变化规律;(4)综合试验数据,基于SPSS软件和MLP多层感知器(神经网络),建立多元线性回归方程并分析,建立了抗剪强度参数指标在不同温度、冻融循环次数以及含水率影响下的抗剪强度预报模型,分析各影响因素的重要性,并检测模型与实际情况拟合程度。

关键词：膨胀土冻融循环抗剪强度 gds三轴试验多元线性分析

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考虑沉桩挤土效应的单桩极限承载力研究

考虑沉桩挤土效应的单桩极限承载力研究

作者：陈海丰河海大学

学位级别：硕士

目前,国内外对静压桩的研究主要集中在压桩机械的开发、沉桩阻力与沉桩的可能性、沉桩力和承载力关系等方面,对静压桩的挤土效应以及由于挤土效应引起的桩基极限承载力随时间改变的时效特性的研究进展不大,本文重点做了以下研究工作。 ... 详细信息

目前,国内外对静压桩的研究主要集中在压桩机械的开发、沉桩阻力与沉桩的可能性、沉桩力和承载力关系等方面,对静压桩的挤土效应以及由于挤土效应引起的桩基极限承载力随时间改变的时效特性的研究进展不大,本文重点做了以下研究工作。 1、运用英国剑桥大学编制的Crisp程序,对饱和砂土中的沉桩效应进行了有限元分析。对桩周土采用线弹性、理想弹塑性两种本构关系,以及圆柱孔扩张理论的应力边界条件法、圆柱孔扩张理论的位移边界条件法两种沉桩过程模拟方式分别进行组合计算,并对其中三种计算组合(线弹性,E不随深度变化,圆柱孔扩张理论的应力边界条件法;线弹性,E随深度线性增加,圆柱孔扩张理论的位移边界条件法;理想弹塑性,E、Cu随深度线性增加,圆柱孔扩张理论的位移边界条件法)所得出的超孔隙水压力、径向有效应力增量、地面隆起以及桩周土径向位移等沉桩效应的差异进行讨论,得出较适合于饱和砂土的本构关系和沉桩过程模拟方式。 2、运用gds应力路径三轴测试系统进行了饱和砂土的三轴试验。在gds三轴仪上模拟沉桩后桩侧土的应力状态,使试样固结;在保持径向应力不变的条件下增加轴向应力使之剪切,直至破坏。根据试验结果求出砂土的G、E、τ、(?)和相对密实度D,这些参数即为桩周土固结完成后的参数。分析这些参数在径向和轴向上的分布。 3、对荷载传递法进行改进,求解单桩的极限承载力。在剪切位移法和传递矩阵法的基础上,根据分层分析原理,推导出可以考虑桩周土参数在径向上逐渐衰减的多层地基中桩的荷载传递矩阵;根据桩周土对桩体的拖曳作用和逐层破坏所处的不同状态,把试桩过程分为五个阶段,分别分析各个阶段桩顶的荷载和沉降关系,作出桩顶的P-S曲线,得出桩体极限承载力。 4、计算出了不考虑桩侧土性质改变所得出的极限承载力以及沉桩完成时(即桩侧土固结前)的极限承载力,把它们和固结后的极限承载力一起进行两两比较,分析了沉桩的挤土效应、桩对土的挤压破坏作用和桩侧土的固结作用分别对极限承载力值的影响。

关键词：挤土效应有限元分析圆柱孔扩张理论 gds三轴试验荷载传递法单桩极限承载力

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黄土公路隧道支护结构安全性能量化分析

黄土公路隧道支护结构安全性能量化分析

作者：冯志文长安大学

学位级别：硕士

随着西部大开发战略的实施和我国高速公路、高速铁路大量向山区延伸，隧道建设数量和规模也达到了前所未有的高度，但是所建隧道支护的安全余度尚未有明确量化分析，相关规范也只是按照围压级别进行支护设计，安全余度未见详细说明，本... 详细信息

随着西部大开发战略的实施和我国高速公路、高速铁路大量向山区延伸，隧道建设数量和规模也达到了前所未有的高度，但是所建隧道支护的安全余度尚未有明确量化分析，相关规范也只是按照围压级别进行支护设计，安全余度未见详细说明，本文着重研究了黄土公路隧道支护的安全度问题。首先在黄土隧道典型地段取土进行室内gds三轴试验和常规压缩试验，分析该地段黄土的应力应变特性及其变化规律，发现：当最小主应力3为一定值,主应力差曲线和最大主应力比曲线呈现随着初始含水率的增大而曲线下降的趋势，而且初始含水率越大下降越显著。在初始含水率一定的情况下，主应力差应力应变曲线会随着围压的减弱而减小，而最大主应力比曲线却随着围压的增大而减小。1～3曲线并不符合双曲线模型，而它更类似一条比较光滑的折线;其次在总结前人研究成果的基础上，提出安全度的定义，再利用混凝土原理和材料力学的基本理论，推导出安全度的计算公式;然后采用数值模拟的手段，通过单因素变化的影响分析，探讨了黄土地区隧道支护的安全度的影响因素及其变化规律，研究表明：在单因素变量的条件下，发现隧道衬砌的安全度与土体的粘聚力、内摩擦角和弹性模量整体上都呈正比关系。随着它们的增大，衬砌的安全度也呈增大的趋势。相反，容重与安全度成反比关系，容重增大，衬砌结构的安全度降低。最后结合现场测试的结果，判别黄土隧道的最小安全度的位置及隧道衬砌设计的合理性，为黄土公路隧道设计和施工提供一定的参考。

关键词：黄土公路隧道安全度 gds三轴试验数值分析现场测试

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非饱和红土邓肯-张模型参数的试验研究

南昌大学学报（工科版） 2016年第4期38卷 347-353页

作者：刘星志刘小文张占磊周龙南昌大学建筑工程学院江西南昌330031

根据Fredlund D等提出的非饱和土的非线性本构模型推导方法,通过gds三轴固结排水试验推导出了压实度为0.9下非饱和红土的邓肯-张Es、Bst、Kw参数,同时结合gds三轴仪进行不同应力水平下的逐渐增湿湿化变形试验,得到邓肯-张模型中与基质... 详细信息

根据Fredlund D等提出的非饱和土的非线性本构模型推导方法,通过gds三轴固结排水试验推导出了压实度为0.9下非饱和红土的邓肯-张Es、Bst、Kw参数,同时结合gds三轴仪进行不同应力水平下的逐渐增湿湿化变形试验,得到邓肯-张模型中与基质吸力相关的土切线体积模量Hs和水的体积模量Hw。由此提出了非饱和红土的非线性本构模型的相关参数,为扩展的非饱和红土邓肯-张模型的非线性本构关系的有限元编程提供了依据。

关键词：非饱和红土邓肯-张模型 gds三轴试验参数

固结排水及常含水量条件下非饱和红土强度及变形特性影响

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南昌大学学报（工科版） 2016年第2期38卷 131-136页

作者：刘星志周龙涂晗刘小文南昌大学建筑工程学院江西南昌330031

以江西非饱和红土为研究对象,分别进行了相同压实度下24个试样的非饱和红土固结排水和常含水量gds三轴试验,对比分析了2种试验方法下试样的应力变形及强度变化特性。结果表明：固结排水三轴试验与常含水量三轴试验在高围压同基质吸力下... 详细信息

以江西非饱和红土为研究对象,分别进行了相同压实度下24个试样的非饱和红土固结排水和常含水量gds三轴试验,对比分析了2种试验方法下试样的应力变形及强度变化特性。结果表明：固结排水三轴试验与常含水量三轴试验在高围压同基质吸力下有不同的应力应变关系,而在低围压下却大致相同;在常含水量三轴试验中产生了剪胀现象,而在固结排水试验中并未出现此情况;常含水量三轴试验中与基质吸力有关角度Ф~b总体均小于固结排水试验中的Ф^b。为红土填筑工程、变形及稳定性分析提供试验选择参考。

关键词：非饱和红土 gds三轴试验变形强度