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题名饱和黏性土不排水分析中总应力强度指标的选用
被引量：12
- 1
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作者
宋二祥
付浩
林世杰
程晓辉
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机构
清华大学土木水利学院
清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第9期88-95,共8页
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基金
国家自然科学基金(51778339)。
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文摘
针对饱和黏性土在不排水条件下的总应力分析,首先进一步深入阐释泰沙基有效应力原理,指出应注意区分静水压和超静水压,区分含有总水压的平衡总应力和仅含有超静水压的本构总应力。采用总应力法进行饱和土不排水分析时,这"总应力"只能是本构总应力。进而指出固结不排水强度指标一般不宜直接用于不排水强度计算,直接计算所带来误差的情况与实际总应力路径的斜率有关。建议此时采用饱和土原状土样在实际有效自重应力下预固结后不排水剪切试验测得的不固结不排水强度cu,并给出从固结不排水强度指标计算不固结不排水强度cu的公式。最后就地基承载力、朗肯土压力和基坑稳定分析三类问题给出算例,分别采用不固结不排水强度和直接采用固结不排水强度指标进行计算,通过对比展示后者的误差情况并对其具体原因进行分析。
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关键词
饱和黏性土
不排水分析
固结不排水强度指标
不排水强度
基坑稳定
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Keywords
saturated clay
undrained analysis
consolidated undrained strength parameter
undrained strength
excavation stability
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分类号
TU470
[建筑科学—结构工程]
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题名饱和土不排水计算理论与方法探究
- 2
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作者
宋二祥
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机构
清华大学土木水利学院
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出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期1-29,共29页
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基金
国家自然科学基金项目(U2067203)。
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文摘
饱和土不排水强度及变形计算是岩土工程中颇具难度的复杂课题,至今业内对其多方面的问题仍存争议。结合笔者多年的相关学习研究,对此课题进行了较系统深入的探究。首先讨论了饱和土不排水计算的总应力法与有效应力法及各自的局限,并从有限元基本方程阐述了孔隙水压的处理,指出不管采用何种方法均应注意区分两类孔隙水压和两种总应力,即“土水分算”。随后,审视了Skempton-Henkel超静水压计算公式对不同应力路径的计算准确性,将它与MC强度准则相结合构建了饱和土不排水强度模型,对等向固结与不等向固结下饱和土不排水强度特性进行了分析,可为实际工程计算中强度参数选取提供参考。建议实际不排水计算采用广义Tresca强度准则,针对采用MC强度准则按有效应力法进行不排水计算会有较大误差的问题,除指出应直接输入不排水强度外,还给出一种采用等代强度参数的处理方法。在上述讨论基础上,剖析了固结不排水强度指标(CU指标)的缺陷,指出仅当土中总应力路径与测定CU指标的试验中相同时,用此指标直接计算才能给出准确的结果,特别是对地基承载力问题直接用此指标计算会给出严重偏危险的结果。还对基坑工程中主动、被动土水压力采用CU指标并土水合算的问题进行了分析,建议了合理计算方法及相应公式;对发生不排水极限土压时的滑移面倾角这一业内多人深感困惑的问题也进行了探讨。最后,针对饱和地基承载力及短期沉降计算,剖析了业内现行方法的问题,在深入解读有关因素影响机理的基础上给出新的计算方法。所给承载力计算公式,可较准确统一计算排水和不排水条件下的承载力,能更好保证设计的安全经济;所给沉降计算新方法能较准确计算饱和地基的短期沉降,对地基的排水沉降也可望取得较好结果,值得进一步发展完善。
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关键词
饱和黏性土
不排水强度
超静水压
固结不排水强度指标
地基承载力
地基沉降
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Keywords
saturated clay
undrained strength
excess pore water pressure
consolidated undrained strength parameter
bearing capacity
foundation settlement
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分类号
TU470
[建筑科学—结构工程]
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题名高填方地基不排水稳定性分析强度指标研究
被引量：4
- 3
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作者
杨洲
程晓辉
麻强
刘伟
谢庄子
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机构
清华大学土木工程系
空军研究院工程设计研究所
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期218-226,共9页
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文摘
目前国内工程界对高填方地基的排水稳定性关注较多,然而针对地下水位较高、排水性能较差的原状地基,由快速填筑引起的不排水稳定性问题更为突出。综述了现行规范中关于边坡不排水稳定性分析的相关条文及国内外常用方法。通过分析总应力摩擦角的应力路径相关性以及计算原状地基典型点位的总应力加载路径,解释了采用三轴固结不排水(consolidated-undrained,简称CU)总应力强度指标进行不排水分析,会高估高填方地基的不排水稳定性,该方法存在理论缺陷和工程隐患。以简单假想边坡模型和某高填方机场实际工程为算例,利用简化Bishop法,选用5种不排水分析指标或模型,分别计算其不排水稳定性安全系数。结果表明:CU总应力法会高估高填方地基的不排水稳定性;其余4种方法计算得到的不排水稳定性安全系数比较接近,相对适用。
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关键词
高填方地基
固结不排水强度指标
有效应力强度指标
不排水抗剪强度
有效固结应力法
MCC模型
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Keywords
high filled ground
consolidated-undrained strength index
effective stress strength index
undrained shear strength
effective consolidation stress method
MCC model
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分类号
TU248.6
[建筑科学—建筑设计及理论]
TU470
[建筑科学—结构工程]
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题名饱和黏性土地基不排水条件下承载力计算方法
被引量：7
- 4
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作者
宋二祥
付浩
李贤杰
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机构
清华大学土木工程系
清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2919-2924,2952,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(No.51778339)
国家973计划课题(No.2014CB047003)。
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文摘
针对饱和黏性土地基在相对快速加载亦即不排水条件下的极限承载力问题,指出应采用不固结不排水强度进行计算,如采用固结不排水强度指标直接计算将给出严重偏大的结果。接着给出由中国一般地勘报告中所提供固结不排水强度指标计算不固结不排水强度的公式,由此给出近似随深度线性增大的不固结不排水强度c_(u)。进而提出此种地基极限承载力的计算方法,其基本思路是采用滑移面平均深度处的c_(u)进行计算,关键技术是构建了确定滑移面最大深度的无量纲参数,通过理论分析与数值计算拟合给出简便实用的计算公式。与有限元极限分析方法的大量计算对比表明了所给无量纲参数及承载力计算方法的正确性和高精度。
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关键词
地基承载力
饱和黏性土
不固结不排水强度
固结不排水强度指标
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Keywords
bearing capacity of foundation
saturated clayey soil
unconsolidated-undrained strength
consolidated-undrained strength parameter
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分类号
TU470
[建筑科学—结构工程]
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