有效应力决定饱和岩土材料抗剪强度的摩擦学解释 被引量：12

1

作者 雷国辉 陈晶晶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1517-1525,共9页

有效应力决定了岩土材料的变形和强度,有效应力概念虽然已在岩土工程中广泛应用,但是,对于决定饱和岩土材料抗剪强度的有效应力,其理论解释至今却并不充分且受到质疑。为此,通过文献分析,确定了宏观抗剪强度与粒间摩擦强度之间的正相关... 有效应力决定了岩土材料的变形和强度,有效应力概念虽然已在岩土工程中广泛应用,但是,对于决定饱和岩土材料抗剪强度的有效应力,其理论解释至今却并不充分且受到质疑。为此,通过文献分析,确定了宏观抗剪强度与粒间摩擦强度之间的正相关关系,并运用摩擦学中的黏着摩擦理论,推导了排水和不排水条件下,粒间接触面黏着结点的生长公式和抗剪强度公式。通过对比分析这两种条件下的应力状态对抗剪强度的作用影响,得到了与Terzaghi一致的有效应力表达式,并在此基础上,探讨了有效应力和有效应力原理的基本概念和定义。 展开更多

关键词 有效应力 有效应力原理 抗剪强度 摩擦学 黏着摩擦理论

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基于桩周土体固结的静压桩承载力时效性研究 被引量：8

2

作者 刘时鹏 施建勇 +1 位作者 张金水 张兴胜 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3454-3460,共7页

基于静止土压力系数K_0固结饱和原状土体超静孔隙水压力消散的解析解,根据沉入低渗透性饱和土体中静压桩承载力与超静孔隙水压力消散程度的相关性,得到其在沉桩后不同休止时期极限承载力的理论解,实现静压桩在任意休止时间承载力的预测... 基于静止土压力系数K_0固结饱和原状土体超静孔隙水压力消散的解析解,根据沉入低渗透性饱和土体中静压桩承载力与超静孔隙水压力消散程度的相关性,得到其在沉桩后不同休止时期极限承载力的理论解,实现静压桩在任意休止时间承载力的预测。与其他解不同,该理论解采用更符合天然土体实际工作性状的K_0固结土体弹塑性模型,能够考虑不等向固结和应力等多种因素影响,并同时考虑桩侧和桩端土体固结对静压桩承载力时效性的贡献。工程实例分析结果表明:沉桩施工所产生的超静孔隙水压力、不同时间的消散值以及不同休止时间承载力的实测值与理论值较吻合,证明解的合理性。 展开更多

关键词 静压桩 K0固结土体弹塑性模型 超静孔隙水压力 固结 承载力时效性

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洛阳铲取土的力学机理分析 被引量：1

3

作者 陈亮 裴行凯 胡孝彭 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第4期935-941,共7页

洛阳铲因其操作方便、实用经济被广泛运用到岩土桩基工程中,而目前对于洛阳铲取土原理的研究尚不成熟。选取洛阳铲作为研究对象,测量铲子形状,并拟合出铲子的几何曲线。通过对铲中土的受力分析,推导出铲土接触面上平衡铲中土体自重的剪... 洛阳铲因其操作方便、实用经济被广泛运用到岩土桩基工程中,而目前对于洛阳铲取土原理的研究尚不成熟。选取洛阳铲作为研究对象,测量铲子形状,并拟合出铲子的几何曲线。通过对铲中土的受力分析,推导出铲土接触面上平衡铲中土体自重的剪应力。另通过土拱效应原理求出铲土接触面上土体的抗剪强度,分析认为洛阳铲取土力学机理可以解释成:土拱作用增加了土体与铲面的法向接触应力,提高了土体与铲面的抗剪强度,使其克服土体重力所产生的剪应力,实现取土。另外,对洛阳铲取土效果的影响因素进行了分析,分析表明:洛阳铲取土后铲内土体的稳定性系数随土体粘聚力、土体内摩擦角及铲土深度的增大而增大,随土体容重和洛阳铲铲口尺寸的增大而减小。 展开更多

关键词 洛阳铲 几何形状 土拱效应 力学机理 稳定分析

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块石尺寸对土石混合体强度特性的影响研究 被引量：8

4

作者 范建彬 洪宝宁 +1 位作者 刘顺青 刘鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第27期268-272,共5页

选择块石类型为卵砾石,土料为含砂低液限黏土,含石率为50%;通过室内中三轴试验研究了4种不同卵砾石尺寸下的土石混合体的强度及变形特征。试验结果表明:1不同卵砾石尺寸各围压下土石混合体的应力应变关系曲线为硬化型曲线;随着卵砾石尺... 选择块石类型为卵砾石,土料为含砂低液限黏土,含石率为50%;通过室内中三轴试验研究了4种不同卵砾石尺寸下的土石混合体的强度及变形特征。试验结果表明:1不同卵砾石尺寸各围压下土石混合体的应力应变关系曲线为硬化型曲线;随着卵砾石尺寸的增大,试样的峰值强度减小,高围压下尤其显著;2不同卵砾石尺寸各围压下土石混合体的体积应变随着轴向应变的增加而增大,剪切过程中直至破坏试样一直处于剪缩状态;3土与卵砾石混合体的内摩擦角与卵砾石的分形维度近似符合抛物线函数关系变化。试验分析所得的研究结果,为深入研究土石混合体这类特殊的地质体提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 块石尺寸 土石混合体 级配 三轴试验 黏聚力 内摩擦角

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组合工字型护岸稳定性室内模型试验研究

5

作者 赵子玉 吴跃东 洪艳 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第12期313-318,共6页

组合式砌块护岸因其施工便利、性能良好等优点在国内被逐渐推广,但其性能研究及相关设计规范还处于空白阶段。为探究组合工字型护岸抗滑性能与抗倾覆性能,进行了三组不同齿坎长度条件下的抗滑动模型试验和三组不同工况下的护岸抗倾覆模... 组合式砌块护岸因其施工便利、性能良好等优点在国内被逐渐推广,但其性能研究及相关设计规范还处于空白阶段。为探究组合工字型护岸抗滑性能与抗倾覆性能,进行了三组不同齿坎长度条件下的抗滑动模型试验和三组不同工况下的护岸抗倾覆模型试验,试验结果表明,在试验齿长范围内,抗滑力与齿长近似呈线性关系。随着齿长增加,极限抗滑力和综合摩擦系数相应增大,齿前被动土压力值较朗肯土压力理论计算值折减系数在0. 7左右。铺设砂浆及锚筋情况下护岸整体性较好,抗倾覆能力较强。 展开更多

关键词 组合工字型护岸 抗滑 抗倾覆 模型试验

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水平受荷桩1g模型试验变形特性的相似分析 被引量：12

6

作者 林海 雷国辉 +1 位作者 徐林 雷国刚 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期3639-3645,共7页

针对水平受荷桩在不同的长径比和桩土刚度比条件下可以表现出刚性桩、半刚性桩或柔性桩变形特性的特点,运用刚性桩和柔性桩的临界桩长计算公式,结合相似原理,推导了重力加速度为1g条件下缩尺模型桩与原型桩的临界桩长相似比,与几何相似... 针对水平受荷桩在不同的长径比和桩土刚度比条件下可以表现出刚性桩、半刚性桩或柔性桩变形特性的特点,运用刚性桩和柔性桩的临界桩长计算公式,结合相似原理,推导了重力加速度为1g条件下缩尺模型桩与原型桩的临界桩长相似比,与几何相似比进行对比,评判模型桩和原型桩的变形特性,分析桩身材料模量相似比与几何相似比对模型桩和原型桩变形特性相似性的影响,并通过有限元方法进行数值模拟验证。研究结果表明:桩身材料模量是控制模型桩与原型桩满足变形特性相似的主要参数;直接采用原型桩材和原型土开展的模型试验与原型桩的变形特性不具有相似性,但通过选择模量相似比接近于几何相似比的模型桩材可以使得模型试验结果与原型相似。 展开更多

关键词 水平受荷桩 缩尺模型 刚性桩 柔性桩 相似性

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无黏性土剪胀性的细观认识 被引量：6

7

作者 雷国辉 陈晶晶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1333-1339,共7页

针对规则的椭圆形颗粒、圆形和履带形颗粒以及不规则形状颗粒组成的土体进行了平面力学分析,推导了应力比和塑性应变增量比表达式,建立了由土体本身内在材料属性,包括颗粒的形状、大小或级配、以及布局方式或组构,所决定的细观剪胀模型... 针对规则的椭圆形颗粒、圆形和履带形颗粒以及不规则形状颗粒组成的土体进行了平面力学分析,推导了应力比和塑性应变增量比表达式,建立了由土体本身内在材料属性,包括颗粒的形状、大小或级配、以及布局方式或组构,所决定的细观剪胀模型。分析结果表明,在建立状态相关的宏观剪胀理论时,状态的概念并不仅仅局限于描述土体颗粒布局方式的孔隙比状态参数,还应包括其它能够反映颗粒形状、大小或级配的宏观状态参数。 展开更多

关键词 剪胀 颗粒 布局 应力比 塑性应变增量比

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复合加筋排水褥垫加固路基有限元计算 被引量：4

8

作者 蔡晓光 刘汉龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期2302-2306,共5页

复合加筋排水褥垫是针对沿海缺砂地区开发的,具有水平排水与加筋作用的一项新型专利技术,可取代软基加固中的排水砂垫层。采用二维平面应变Biot固结有限元模型对复合加筋排水褥垫软土路堤进行了数值模拟,结果表明复合加筋排水褥垫可以... 复合加筋排水褥垫是针对沿海缺砂地区开发的,具有水平排水与加筋作用的一项新型专利技术,可取代软基加固中的排水砂垫层。采用二维平面应变Biot固结有限元模型对复合加筋排水褥垫软土路堤进行了数值模拟,结果表明复合加筋排水褥垫可以满足水平排水要求,另外与传统的水平排水砂垫层相比,该技术可降低地基附加正应力和超孔隙水压力,有效抑制路基侧向变形的发展,减小路基沉降与不均匀沉降,提高路基稳定性,加筋效果显著。 展开更多

关键词 复合加筋排水褥垫 软基 BIOT固结 有限元

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承压完整井非稳定流抽水试验的观测时间要求 被引量：5

9

作者 雷国辉 葛国昌 +1 位作者 雷国刚 陈鹏 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期40-43,共4页

文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值... 文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值与真值之间的相对误差以及测量值接近真值所需要的观测时间。 展开更多

关键词 承压含水层 完整井 非稳定流抽水试验 观测井 地下水观测

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颗粒成分对黏性土收缩性能的影响 被引量：2

10

作者 俞海洲 王保田 赵辰洋 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第9期2591-2593,共3页

将黏土失水引起土体体积变形转换为面积变形,提出利用计算机图像处理与像数计算技术,对不同初始含水率的黏土收缩后的面积进行精确计算。利用激光颗粒分析仪对不同膨胀性的黏性土进行颗粒分析;并将颗粒组成与收缩后面缩率进行对比。试... 将黏土失水引起土体体积变形转换为面积变形,提出利用计算机图像处理与像数计算技术,对不同初始含水率的黏土收缩后的面积进行精确计算。利用激光颗粒分析仪对不同膨胀性的黏性土进行颗粒分析;并将颗粒组成与收缩后面缩率进行对比。试验结果表明:自由膨胀率和面缩率的大小与土体的颗粒组成密切相关。随着土体自由膨胀率增加,土体细颗粒含量增加,面缩率增大,土体的收缩性能增强。 展开更多

关键词 黏土 颗粒分析 自由膨胀率 面缩率

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砂垫层对排水板地基固结效率的影响及设计方法 被引量：6

11

作者 徐梨丹 雷国辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1035-1043,共9页

针对排水固结软基处理技术中水平向排水砂垫层的设计方法问题,开展流-固耦合固结的三维有限元分析,研究砂垫层渗透系数、厚度和宽度对塑料排水板地基固结的影响规律,揭示固结效率取决于砂垫层参数与土性参数、塑料排水板参数的相关性。... 针对排水固结软基处理技术中水平向排水砂垫层的设计方法问题,开展流-固耦合固结的三维有限元分析,研究砂垫层渗透系数、厚度和宽度对塑料排水板地基固结的影响规律,揭示固结效率取决于砂垫层参数与土性参数、塑料排水板参数的相关性。据此,将塑料排水板地基径、竖向排水固结解析解等效为纯竖向排水固结解析解,推导能够反映土性参数和塑料排水板参数对地基固结影响的等效竖向渗透系数,并将其与砂垫层参数合理组合,得到综合考虑砂垫层、塑料排水板和土体共同作用对地基固结效率影响的集总参数。通过大量的三维有限元计算,分析该集总参数与地基固结效率之间的关系。给出塑料排水板地基中砂垫层的设计步骤,并结合某工程实例的验算验证该设计方法的有效性。研究结果表明:地基固结效率随集总参数的增大呈双曲线形增加,存在一个满足最优固结效率要求的集总参数值,可作为不同土性及塑料排水板参数条件下砂垫层的设计控制指标。 展开更多

关键词 砂垫层 塑料排水板 固结效率 设计方法 有限元分析

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环杭州湾地区厚覆盖层桥头路基不同处理方法的效果 被引量：7

12

作者 吴勇强 李秉宜 +2 位作者 黄筱璐 钱彬 贺新良 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第13期5305-5312,共8页

针对环杭州湾高速公路桥头段上覆为粉土、粉砂层,而下卧深埋软土的地基,应采用何种地基处理方法以控制工后沉降、避免“桥头跳车”现象更为经济有效尚不清楚。基于环杭州湾公路路基的工程经验和数据及数值模拟方法对高真空联合强夯法、... 针对环杭州湾高速公路桥头段上覆为粉土、粉砂层,而下卧深埋软土的地基,应采用何种地基处理方法以控制工后沉降、避免“桥头跳车”现象更为经济有效尚不清楚。基于环杭州湾公路路基的工程经验和数据及数值模拟方法对高真空联合强夯法、旋喷桩加固法(仅加固下卧软土)和轻质填料换填法三种地基处理方式,在不同覆盖层厚度、软土厚度多种情况下,进行适用性和经济性对比分析。结果表明:当填高5 m时,下卧层小于10 m时,轻质填料换填法可以满足沉降要求,当土层较厚时需要结合其他地基处理手段;覆盖层大于20 m时,高真空联合强夯法处理效果较好;引孔旋喷桩加固法对厚覆盖层桥头处理效果非常好,填高小于5 m时满足要求。 展开更多

关键词 厚覆盖层 地基处理 工后沉降 数值模拟 桥头路基

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土工织物充填管状袋固结过程的有限元分析 被引量：3

13

作者 彭阳 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第32期8574-8578,共5页

用土工织物充灌袋堆积成围埝已经在围海造田中得到了广泛应用。土工编织袋用砂、粉土或者其他渗透性较大的土搅拌成泥浆来充填。在高含水的土工材料的使用问题中,脱水是非常重要的一步。由于这些土工材料具有较低的剪切强度,因此对它们... 用土工织物充灌袋堆积成围埝已经在围海造田中得到了广泛应用。土工编织袋用砂、粉土或者其他渗透性较大的土搅拌成泥浆来充填。在高含水的土工材料的使用问题中,脱水是非常重要的一步。由于这些土工材料具有较低的剪切强度,因此对它们的使用需要等到脱水程序完成。对于袋体在固结过程发生的变形研究,国外已有的计算方法认为:袋体高度的下降仅仅是由于袋体体积减小引起的,没有考虑孔隙水的排出。因此,这些解答只能用于对简单问题的研究。利用ABAQUS有限元软件,考虑孔隙水的排出,使用流固耦合分析步进行土工织物充灌袋的固结计算,求得固结完成后高度的下降值和充填物孔隙水压力的分布。这些结论可以用于后续土工织物充灌袋的堆积问题的研究。 展开更多

关键词 土工织物充灌袋 固结 孔隙水压力 位移 数值分析

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隧道开挖引起管土相互作用的弹塑性解答

14

作者 周伟 张坤勇 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第36期9856-9860,共5页

基于Winkler地基模型来求解隧道开挖引起管土相互作用问题,国内外学者已经给出了许多弹性解答。在此基础上,考虑管土相对位移超过土体屈服位移后,土体进入塑性屈服状态时的解答,即弹塑性解答。

关键词 隧道 管土相互作用 WINKLER地基模型 弹塑性解答

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