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题名海洋含气土高应力加卸载变形特征与渗流规律
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作者
宋杰
刘乐乐
刘涛
张永超
杨磊
万义钊
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机构
中国海洋大学海底建设与保护山东省工程研究中心
中国地质调查局青岛海洋地质研究所
东海实验室
浙江省海洋地质调查大队
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第2期545-558,共14页
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基金
山东省自然科学基金(ZR2022YQ54)
国家自然科学基金(U2006213,42277139)
+4 种基金
东海实验室开放基金(DH-2022KF0220)
浙江省自然资源科技资金(2023-61)
浙江省地质专项资金(2023013)
中央自然灾害防治体系建设资金(2023330053)
山东省泰山学者工程(tsqn202306297)资助项目。
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文摘
含气土是一种结构特殊的土,具有力学强度低、压缩性高、膨胀性强和固结过程复杂等特点,在海洋工程建设中容易诱发多种形式的灾害.海洋含气土的力学性质变化受有效固结应力和孔隙压力的影响,但是目前针对更高有效固结应力条件下的海洋含气土力学性质试验研究还不够充分.文章首先对取自浙江舟山近海浅层气富集区的海洋沉积物进行了物理力学指标测试,然后重塑并借助沸石制备了含气土试样,最后在侧向完全受限条件下开展了循环加卸载试验,竖向载荷最高达到3200 kPa,揭示了海洋沉积物粒径级配、矿物组成、液限和塑限含水率等指标在去除盐分前后的变化机理,分析了含气量等因素对海洋含气土试样加卸载变形回弹与渗流过程的影响规律.结果表明,海洋含气土的体积压缩系数随着载荷的增加而减小,并且含气量越高则压缩指数与回弹指数均增大;孔隙水与气体主要在循环加卸载过程中的首轮排出,并且集中在首轮加载的初期;在首轮加载过程中,不含气饱和海洋土的渗透系数单调减小,而海洋含气土的渗透系数出现了明显的回升波动.
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关键词
浅层气
含气土
固结试验
压缩指数
渗透系数
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Keywords
shallow gas
gassy soil
oedometer test
compression index
hydraulic conductivity
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分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
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题名球形贯入仪预测超固结土强度的数值研究
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作者
周波翰
张文利
王栋
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机构
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
中国海洋大学海底建设与保护山东省工程研究中心
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出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第4期1303-1309,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.42025702,No.52394251)。
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文摘
与传统的静力触探仪相比,球形贯入仪投影面积大,适合预测黏土的不排水抗剪强度,在海洋岩土勘察中具有显著优势。然而,当球形探头在粉质黏土或黏质粉土中贯入时,探头周围的土可能处于部分排水条件,进而影响贯入阻力。已有研究多集中在正常固结土,还不能考虑部分排水条件与土体超固结比的耦合作用。在此采用有效应力形式的大变形有限元方法,模拟球形探头在超固结土中的长距离贯入过程,对比已有的离心模型试验和现场测试,验证了大变形模拟的可靠性。进而获得球形探头处贯入阻力的骨干曲线,建立超固结土中贯入阻力与部分排水条件的关系。基于大量变动参数分析,提出了利用球形仪在超固结土中贯入阻力预测有效内摩擦角的新方法,其中归一化贯入速度可量化部分排水程度,不再需要量测贯入过程中的孔压。
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关键词
球形贯入仪
粉质黏土
超固结
有效内摩擦角
大变形有限元
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Keywords
ball penetrometer
silty clay
overconsolidation
effective internal friction angle
large deformation finite element
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分类号
TU411.3
[建筑科学—岩土工程]
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题名结构性土中静力触探孔压消散的大变形模拟
被引量：1
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作者
孙淼军
谢雅囡
王栋
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机构
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
中国海洋大学海底建设与保护山东省工程研究中心
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3416-3422,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.42025702,No.52394251)。
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文摘
静力触探试验被广泛用于确定原状土的工程性质。黏性土中探头的连续贯入引起超静孔压积累,贯入停止后孔压逐渐消散。在结构性粉质黏土、黏质粉土或粉土中,贯入过程可能发生部分排水现象,导致其后续的孔压消散响应相较于不排水贯入时更复杂。将结构土剑桥模型引入有效应力形式的大变形有限元方法,模拟结构性土中静力触探试验的贯入-消散全过程,得到部分排水或不排水贯入后超静孔压消散曲线的归一化表达。通过与现有离心机试验对比,验证了大变形方法的可靠性。大量变动参数分析发现,可以合理忽略土体类型、土体初始结构和消散深度对归一化消散曲线的影响,该曲线可用于确定有效固结系数,进而预测常规固结系数。
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关键词
静力触探
结构土
有限元
部分排水
超静孔压
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Keywords
cone penetration test
structured soil
finite element
partial drainage
excess pore pressures
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分类号
TU442
[建筑科学—岩土工程]
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