不同干密度条件下的地基土非线性蠕变特性及力学模型研究 被引量：3

1

作者 苏艳军 《水运工程》 北大核心 2021年第9期159-166,共8页

密实度影响港口地基工程的长期稳定性。为研究不同干密度条件下的地基土非线性蠕变特性,开展地基土固结排水三轴压缩蠕变试验。结果表明:1)随着干密度的减小,抽气饱和后土体含水率越高,轴向应变越大,蠕变行为更为显著。2)土体长期强度... 密实度影响港口地基工程的长期稳定性。为研究不同干密度条件下的地基土非线性蠕变特性,开展地基土固结排水三轴压缩蠕变试验。结果表明:1)随着干密度的减小,抽气饱和后土体含水率越高,轴向应变越大,蠕变行为更为显著。2)土体长期强度随着干密度的增大而递增,干密度增加抑制蠕变发展。3)地基土等时偏应力-应变曲线在低应力水平下表现出线性特征,较高应力水平下表现出非线性特征。基于试验成果,通过研究黏弹性模量与干密度以及荷载时间之间的关系,定义考虑不同干密度的黏弹性模量,基于分数阶微积分理论构建分数阶黏塑性体,从而得到新的不同干密度下的土体非线性蠕变力学模型。给出参数求解方法,验证所建模型可行性和合理性。分析瞬时弹性模量与干密度的经验关系,给出了类似粉质黏土地基土的模型参数建议取值区间。研究成果为粉质黏土地基土蠕变特性研究及港口地基工程长期稳定性分析提供一定参考。 展开更多

关键词 港口地基工程 干密度 地基土 蠕变 非线性 力学模型

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非饱和黏性地基土的土-水特征曲线试验及模拟 被引量：1

2

作者 魏占玺 谢东武 +3 位作者 袁材栋 马文礼 李元 李云 《水运工程》 北大核心 2022年第1期179-185,203,共8页

内地港口地基土在地下径流和降雨入渗作用下,多为非饱和土,其土-水特性影响港口地基稳定性。以安徽淮北港非饱和黏性地基土为研究对象,开展不同初始含水率、初始干密度、竖向应力以及干湿循环次数下的土-水特征曲线(SWCC)试验。研究发现... 内地港口地基土在地下径流和降雨入渗作用下,多为非饱和土,其土-水特性影响港口地基稳定性。以安徽淮北港非饱和黏性地基土为研究对象,开展不同初始含水率、初始干密度、竖向应力以及干湿循环次数下的土-水特征曲线(SWCC)试验。研究发现:初始干密度和竖向应力对非饱和黏性地基土SWCC的影响相似,对进气值、初气值、脱湿速率、吸湿速率和残余饱和度影响较大;初始含水率对土体脱湿、吸湿速率影响较小,随着初始含水率的提升,进气值、吸气值、残余饱和度递增;随着干湿循环作用的增强,进气值和出气值的衰减逐渐削弱。结合地基土土-水特性,修正几种常用的SWCC模型,模拟不同工况下的SWCC,通过评分的方式得到适用于淮北港非饱和黏性地基土的推荐模型。研究成果可为不同工况下非饱和黏性地基土的土-水特性及港口地基稳定性研究提供参考。 展开更多

关键词 港口地基工程 非饱和黏性地基土 土-水特征曲线(SWCC) 进气值 出气值 滞回效应

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风化花岗岩物理力学指标的统计分析 被引量：6

3

作者 陈洪江 崔冠英 《港工技术》 北大核心 1999年第4期49-53,共5页

为配合港工地基采用可靠度设计方法，文中以风化花岗岩为研究对象，选取重度、吸水率、孔隙度、饱和单轴抗压强度等８项指标进行了统计分析和概型分布检验，对其概型分布规律和变异性特征有了初步认识。

关键词 风化花岗岩 物理力学指标 港口地基规范 统计

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干湿循环作用下砂岩力学特性及能量损伤演化 被引量：4

4

作者 张丙吉 辛全明 +1 位作者 季铁军 屈林永 《水运工程》 北大核心 2022年第1期192-197,219,共7页

内陆港口砂岩地基在水的循环作用下,岩石力学性能劣化,威胁港口地基的长期稳定性。为探究砂岩在干湿循环作用下的力学特性及能量损伤,开展不同干湿循环次数下的三轴压缩试验。结果表明:随着干湿循环作用的增强,砂岩力学性能指标逐渐衰减... 内陆港口砂岩地基在水的循环作用下,岩石力学性能劣化,威胁港口地基的长期稳定性。为探究砂岩在干湿循环作用下的力学特性及能量损伤,开展不同干湿循环次数下的三轴压缩试验。结果表明:随着干湿循环作用的增强,砂岩力学性能指标逐渐衰减,当循环次数达到15次时,衰减幅度基本收敛;砂岩峰值强度、残余强度、弹性模量和变形模量的劣化度累积具有相似规律,干湿循环0~8次时累积速率较快,循环次数达到15次时累积速率放缓;在应力作用下,岩石吸收总能量随着应变增长而逐渐递增,耗散能累积主要集中在岩石破坏阶段。能量耗散导致损伤发展,损伤变量与耗散能走势较为一致。 展开更多

关键词 港口地基工程 干湿循环 砂岩 劣化度 能量耗散 损伤

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基于土-水特征曲线试验的非饱和土强度预测 被引量：5

5

作者 贾升安 李春阳 +1 位作者 黄海峰 林智勇 《水运工程》 北大核心 2022年第12期225-231,共7页

港口地基土多为非饱和土,不同基质吸力下的土体强度特性各异,难以准确预测。以福建某港口地基工程非饱和粉质黏土为研究对象,开展土-水特征曲线(SWCC)试验、饱和及非饱和三轴压缩试验。依据土水特征曲线中AB段近线性特征,假设体积含水... 港口地基土多为非饱和土,不同基质吸力下的土体强度特性各异,难以准确预测。以福建某港口地基工程非饱和粉质黏土为研究对象,开展土-水特征曲线(SWCC)试验、饱和及非饱和三轴压缩试验。依据土水特征曲线中AB段近线性特征,假设体积含水量与基质吸力对数值lg(u_(a)-u_(w))线性相关,以A、B点数据作为已知条件,建立lg(u_(a)-u_(w))与相对饱和度S_(e)的联系,基于Vanapalli强度预测模型,构建新的非饱和土强度预测模型,并给出参数求解方法。引用相关文献中非饱和有机质粉土和膨胀土试验数据,利用新建预测模型对3种非饱和土的强度进行预测,并与传统预测方法进行对比。结果表明,新建预测模型的强度辨识效果较好,对非饱和粉质黏土、有机质黏土和膨胀土的强度预测具有一定的可行性和适用性。 展开更多

关键词 港口地基工程 非饱和土 土-水特征曲线(SWCC) 基质吸力 强度预测

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考虑含水率的红砂岩蠕变力学特性试验研究 被引量：2

6

作者 王晓峰 史忠毓 《水运工程》 北大核心 2022年第6期209-214,231,共7页

为揭示不同含水状态下红砂岩的蠕变力学特性,以0%、1.25%、3.16%和5.38%4种含水率为控制条件,开展三轴压缩蠕变试验。分析蠕变试验结果,探究不同含水条件下红砂岩应变特征、蠕变速率和长期强度的变化规律。研究发现:1)红砂岩在水和应力... 为揭示不同含水状态下红砂岩的蠕变力学特性,以0%、1.25%、3.16%和5.38%4种含水率为控制条件,开展三轴压缩蠕变试验。分析蠕变试验结果,探究不同含水条件下红砂岩应变特征、蠕变速率和长期强度的变化规律。研究发现:1)红砂岩在水和应力的作用下表现出3阶段蠕变行为,高含水率岩石在更少加载等级下发生蠕变破坏;2)红砂岩蠕变应变远大于瞬时应变,水的作用促进瞬时和蠕变应变的增长;3)含水率的升高对初始和极限加速蠕变速率的增大起到促进作用;4)红砂岩在4种含水率下的长期强度分别为22.86、21.91、16.27和10.74 MPa,长期强度随含水率的升高而逐渐降低。研究成果可为红砂岩蠕变特性研究及港口地基长期稳定性分析提供参考。 展开更多

关键词 港口地基工程 含水率 红砂岩 蠕变 长期强度

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饱水对红层地区岩石力学特性影响的试验研究 被引量：4

7

作者 刘登新 胡鹏 赵立财 《水运工程》 北大核心 2022年第4期166-171,179,共7页

红层地区港口岩石地基在饱水作用下抗变形及承载能力衰减,影响港口地基稳定性。为探究饱水对红层地区岩石力学特性的影响,以砂岩、泥质砂岩和泥岩为研究对象,开展吸水率测定、巴西劈裂、单轴及三轴压缩试验。试验发现:泥岩吸水性能最强... 红层地区港口岩石地基在饱水作用下抗变形及承载能力衰减,影响港口地基稳定性。为探究饱水对红层地区岩石力学特性的影响,以砂岩、泥质砂岩和泥岩为研究对象,开展吸水率测定、巴西劈裂、单轴及三轴压缩试验。试验发现:泥岩吸水性能最强,平均吸水率达到0.505%,泥质砂岩和砂岩的平均吸水率分别为0.435%和0.414%;3种岩石饱水后泊松比均有一定增大,饱水后环向变形相比轴向更为敏感,体积扩容更为显著;岩石饱水后,抗拉强度、单轴和三轴抗压强度表现出不同程度的衰减。研究成果可为红层地区岩石饱水力学特性及港口地基承载性能研究提供参考。 展开更多

关键词 红层地区 港口地基 岩石 饱水 力学特性

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港珠澳大桥岛隧工程大圆筒结构边坡稳定分析 被引量：7

8

作者 张丽珍 刘海欣 《中国港湾建设》 2015年第6期9-13,共5页

港珠澳大桥岛隧工程人工岛工程采用带副格的插入式大圆筒作为岸壁围护结构,同时外侧辅以抛石斜坡堤进行防护。针对岸壁结构整体稳定,进行了从施工期到使用期的全寿命分析。对于施工期,结合施工工序确定对结构稳定最不利的四种工况;对于... 港珠澳大桥岛隧工程人工岛工程采用带副格的插入式大圆筒作为岸壁围护结构,同时外侧辅以抛石斜坡堤进行防护。针对岸壁结构整体稳定,进行了从施工期到使用期的全寿命分析。对于施工期,结合施工工序确定对结构稳定最不利的四种工况;对于使用期,考虑了大圆筒腐蚀对结构稳定的影响,并分别采用港口工程地基计算系统和Geo Studio-Slope/W两种软件进行对比计算。经稳定性验算,岸壁结构的圆弧滑动稳定性符合相关规范要求且有较大富余,满足了使用要求,同时也为类似工程提供借鉴。 展开更多

关键词 港珠澳大桥岛隧工程 大圆筒 边坡稳定 港口工程地基计算系统 Geo Studio-Slope/W

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粉砂岩干湿循环力学性能劣化及统计损伤模型 被引量：1

9

作者 张铁 李文良 +1 位作者 罗刚 周建伟 《水运工程》 北大核心 2023年第2期29-36,共8页

内陆港口岩石地基经历不同程度的干湿循环作用,地基承载性能衰减劣化。以干湿循环次数和围压作为试验工况,开展粉砂岩常规三轴压缩试验。假定粉砂岩微元强度服从改进Harris概率分布,从而定义损伤变量,选择M-C强度准则,结合试验结果中弹... 内陆港口岩石地基经历不同程度的干湿循环作用,地基承载性能衰减劣化。以干湿循环次数和围压作为试验工况,开展粉砂岩常规三轴压缩试验。假定粉砂岩微元强度服从改进Harris概率分布,从而定义损伤变量,选择M-C强度准则,结合试验结果中弹性模量及内摩擦角的对数型衰减规律,构建一种可反映干湿循环的统计损伤模型,并给出参数解析方法,得到损伤发展曲线。采用新建模型辨识粉砂岩及文献中泥质白云岩和砂岩试验曲线,并经模拟对比。结果表明,粉砂岩弹性模量、黏聚力、内摩擦角均随着干湿循环次数的增加而逐渐衰减,当循环次数达到16次时,衰减变化曲线趋于平稳,该衰减规律可用对数函数表示;干湿循环促进岩石力学性能衰减劣化,宏观表现为峰值应力的降低;新建模型经验证可行。 展开更多

关键词 港口地基工程 粉砂岩 干湿循环 劣化 损伤 Harris函数 模型

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基于改进Burgers模型的海相软土剪切蠕变特性 被引量：1

10

作者 郭培玺 虞子楠 《水运工程》 北大核心 2022年第3期157-162,192,共7页

以珠三角地区某港口地基海相软土为例,分别开展固结排水和固结不排水三轴剪切蠕变试验,并结合剪切蠕变试验结果,在传统Burgers模型的基础上,引入一个非线性SP元件,串联后得到一个新的一维蠕变本构模型,并将其拓展为三维情形,利用改进模... 以珠三角地区某港口地基海相软土为例,分别开展固结排水和固结不排水三轴剪切蠕变试验,并结合剪切蠕变试验结果,在传统Burgers模型的基础上,引入一个非线性SP元件,串联后得到一个新的一维蠕变本构模型,并将其拓展为三维情形,利用改进模型拟合海相软土剪切蠕变曲线,并验证其正确性和合理性。结果表明,每一级加载瞬间海相软土均表现出瞬时弹性变形,随即表现出衰减和稳定蠕变阶段,最后一级加载海相软土发生加速蠕变;每一加载等级的不排水条件下的轴向应变量值和孔隙水压力均大于排水条件;海相软土的渗透性影响蠕变变形,弱渗透性条件更有利于蠕变变形的累积;改进Burgers模型拟合海相软土剪切蠕变曲线,吻合良好。 展开更多

关键词 港口地基 海相软土 剪切蠕变 BURGERS模型 渗透性

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基于核磁共振试验的粉砂岩干湿循环损伤演化研究

11

作者 李文良 张铁 +2 位作者 李佳林 罗刚 周建伟 《水运工程》 北大核心 2023年第3期24-30,49,共8页

受降雨入渗和地下径流影响,内陆港口岩石地基经历着干湿循环作用,地基承载能力随时间推移而逐渐衰减。以粉砂岩为研究对象,开展5种干湿循环条件下的核磁共振和单轴压缩试验。基于几何损伤和能量损伤,结合岩石孔隙体积及弹性模量变化规律... 受降雨入渗和地下径流影响,内陆港口岩石地基经历着干湿循环作用,地基承载能力随时间推移而逐渐衰减。以粉砂岩为研究对象,开展5种干湿循环条件下的核磁共振和单轴压缩试验。基于几何损伤和能量损伤,结合岩石孔隙体积及弹性模量变化规律,建立两种损伤演化方程,分析粉砂岩干湿循环损伤演化机制。结果表明:粉砂岩T_(2)谱图表现出3个峰,分别对应微小、小尺寸和大尺寸孔隙,粉砂岩的结构孔隙以微小、小尺寸孔隙为主;随着干湿循环作用的加强,T_(2)谱峰总面积、孔隙度均表现出幂函数递增规律,岩石孔隙数量逐渐递增;干湿循环促进峰值强度和弹性模量的衰减,当循环次数达到16次时,衰减幅度逐渐平缓。 展开更多

关键词 港口地基工程 核磁共振 干湿循环 孔隙分布 T_(2)谱 损伤演化

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