检索结果-内蒙古大学图书馆

水文地质工程地质 2023年第5期50卷 80-88页

作者：加瑞赵栋雷华阳天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

针对目前黏土结构性对孔压静力触探结果的影响及其机理尚不是很清楚的问题,首先在ABAQUS软件中对结构性剑桥模型进行了程序实现,然后建立了孔压静力触探贯入结构性黏土的数值模型,通过数值计算分析了黏土结构性对孔压静力触探结果的影... 详细信息

针对目前黏土结构性对孔压静力触探结果的影响及其机理尚不是很清楚的问题,首先在ABAQUS软件中对结构性剑桥模型进行了程序实现,然后建立了孔压静力触探贯入结构性黏土的数值模型,通过数值计算分析了黏土结构性对孔压静力触探结果的影响。数值计算结果表明:(1)黏土的结构性会导致锥尖周围土体的偏应力增大,由于锥尖附近土体的结构性损伤,最大偏应力出现在距锥尖一定距离的右下方;(2)表征结构性强度的参数——初始结构屈服应力p’_(yi)越大,锥尖阻力qc越大,而表征结构性损伤速度的参数——结构性对流动法则影响参数ω越大,q_(c)值越小;(3)p’_(yi)值越大,贯入停止时的超静孔隙水压力u越大,而ω值越大,贯入停止时的u值越小;(4)经验圆锥系数N_(kt)随p’_(yi)增大明显减小,随ω的增大略有减小。因此,黏土的结构性强度及其损伤会明显影响孔压静力触探的测量结果,基于锥尖阻力q_(c)估算结构性黏土的不排水抗剪强度su时应采用考虑结构性影响的经验圆锥系数N_(kt),否则将会低估结构性黏土的s_(u)。研究结果可为孔压静力触探结果的分析和应用提供参考。

关键词：黏土结构性孔压静力触探结构性剑桥模型锥尖阻力经验圆锥系数

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剪应变率对湛江强结构性黏土力学性状的影响

引用

岩土力学 2006年第8期27卷 1235-1240页

作者：蔡羽孔令伟郭爱国拓勇飞中国科学院岩土力学重点实验室武汉430071 中交第二航务工程勘察设计院武汉430071

以湛江强结构性黏土为对象,系统地开展了剪应变率对其力学性状影响的三轴试验研究,发现强结构性黏土具有独特的剪切速率力学效应,其CU剪切强度随剪应变率的增大而呈现先减小后增大的特征,存在临界速率现象;在低围压条件下,剪应变率对孔... 详细信息

以湛江强结构性黏土为对象,系统地开展了剪应变率对其力学性状影响的三轴试验研究,发现强结构性黏土具有独特的剪切速率力学效应,其CU剪切强度随剪应变率的增大而呈现先减小后增大的特征,存在临界速率现象;在低围压条件下,剪应变率对孔隙水压力的影响很小,随着围压的增大,其影响逐渐明显;随剪切速率增大,其黏聚力与内摩擦角整体上分别呈现减小与增大的变化规律,而当剪切速率增大到一定程度均出现转折点,但后者滞后于前者。引起上述现象的原因在于黏土的结构性破损性状与其结构性强弱相关联,为深入认识结构性黏土的工程特性提供了帮助。

关键词：黏土结构性剪应变率强度指标

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高速铁路中低压缩性土物理力学特性试验研究

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土木工程学报 2015年第S2期48卷 41-46页

作者：曹文昭郑俊杰董同新张军吴文彪华中科技大学湖北武汉4300741 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006

选取宁安客运专线安庆试验工点典型中低压缩性土原状土试样为研究对象,进行了一系列的室内土工试验。对中低压缩性土的物理力学指标进行了统计分析,探讨了物理指标之间的相关性及土性分布模型。通过开展高压固结试验、长期压缩试验和三... 详细信息

选取宁安客运专线安庆试验工点典型中低压缩性土原状土试样为研究对象,进行了一系列的室内土工试验。对中低压缩性土的物理力学指标进行了统计分析,探讨了物理指标之间的相关性及土性分布模型。通过开展高压固结试验、长期压缩试验和三轴试验,研究了中低压缩性土的超固结特性和长期压缩特性,探讨了黏土结构性对中低压缩性土力学特性的影响。试验结果表明:部分物理指标之间可建立较好的相关性;土性指标主要集中在分布区间的前半段;先期固结压力大,超固结特性显著,在小于先期固结压力的再加载压力作用下以弹性变形为主;长期压缩试验中主固结比例大,变形较快趋于稳定;原状土试样的饱和-固结过程可以显著降低结构性对土体强度的影响。

关键词：中低压缩性土土工试验土性指标超固结特性黏土结构性

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土体结构性对孔压静力触探结果的影响及其机理研究

土体结构性对孔压静力触探结果的影响及其机理研究

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作者：赵栋天津大学

学位级别：硕士

孔压静力触探试验（CPTU）是将圆锥形探头以一定的速率匀速贯入土体中,测定探头的锥尖阻力qc、侧壁摩阻力fs和孔隙水压力u的一种原位测试方法。因其具有采集数据多、测试连续、快速高效、费用低廉等优点,是目前岩土工程勘察中应用最为... 详细信息

孔压静力触探试验（CPTU）是将圆锥形探头以一定的速率匀速贯入土体中,测定探头的锥尖阻力qc、侧壁摩阻力fs和孔隙水压力u的一种原位测试方法。因其具有采集数据多、测试连续、快速高效、费用低廉等优点,是目前岩土工程勘察中应用最为广泛的原位测试方法之一。其测试数据可用于土类划分以及评价土体的压缩模量、不排水抗剪强度、渗透系数等物理力学指标。但目前关于CPTU结果分析的经验公式大多是适用于没有结构性或结构性很小的土体。而室内外试验和工程实践都表明天然沉积土体大多具有一定的结构性,另外通过在原状土中添加水泥等胶结材料进行地基处理形成了大量的人工结构性土。土体的结构性会直接影响CPTU贯入时土体的变形及破坏过程,进而影响CPTU的测量结果。因此,有必要开展土体结构性对CPTU结果影响及其机理的研究,为孔压静力触探在结构性土体中测试数据的分析和应用提供理论指导。本文通过室内模型试验、有限元和离散元数值模拟研究了黏土和砂土结构性对CPTU结果的影响和其机理,主要研究内容和结果如下: （1）黏土结构性对孔压静力触探结果的影响。基于ABAQUS软件对结构性剑桥模型进行了UMAT子程序的二次开发,通过室内单元试验结果验证了UMAT子程序的正确性,建立了模拟CPTU贯入的有限元数值模型,分析了CPTU贯入结构性黏土、无结构性黏土和超固结黏土时周围土体的应力应变及超静孔隙水压力的变化情况:1)与无结构性黏土相比,结构性黏土中锥尖附近的超静孔隙水压力较大、平均有效应力较小;最大剪应力不是在靠近锥尖处,而是出现在锥尖右下方一定距离处,显示出结构性黏土的应变软化特性;锥尖阻力qc随着结构性参数p'yi的增加而线性增大。2)经验圆锥系数Nkt随着结构性强度Sσ的增加而减小,这是因为黏土结构性对不排水抗剪强度su的影响大于对qc的影响;进而提出了Nkt值与结构性参数之间的关系公式。3)与超固结黏土相比,由于大应变下的结构损伤,结构性黏土中锥尖附近的平均有效应力和剪应力都较小,qc值也较小;由于剪切引起的正孔压,超孔压消散曲线的“非标准”现象没有超固结黏土中的明显。（2）砂土结构性对孔压静力触探结果的影响。自制了CPTU贯入的室内模型试验装置,通过室内模型试验分析了砂土结构性对孔压静力触探结果的影响,室内模型试验结果表明:1)qc随水泥掺量和上覆压力的增加而增大;水泥掺量对qc的影响大于上覆压力对qc的影响;结构性砂土中qc值的增加主要是因为其粘聚力增加引起的,内摩擦角的变化不大;结构性砂土的初始剪切模量与锥尖阻力的比值Gmax/qc随着水泥掺量即结构性强度的增加而增大,因此可以根据Gmax/qc的大小定性评价砂土结构性的强弱;根据qc值估算结构性砂土的力学参数时,如果不考虑结构性的影响,将会高估结构性砂土的内摩擦角,而会低估结构性砂土的压缩模量。2)根据结构性砂土的直剪试验采用反演法确定了离散元模型中颗粒之间的微观接触参数,通过离散元模拟分析了砂土结构性对孔压静力触探结果的影响机理,离散元模拟结果表明:qc值随颗粒间胶结强度和上覆压力的增加而增大;贯入对颗粒位移的影响范围大约为1.5D,会导致位移影响范围内颗粒间的胶结发生破坏;胶结强度对探杆周围土体颗粒的总位移和胶结破坏范围影响不大;随着胶结强度的增加,探头周围颗粒的接触力越大,接触力增加的范围也越广,因为颗粒间胶结强度越大,使其发生位移和剪切破坏时所需要的力也越大,这也就是qc值随胶结强度增加而增大的主要原因。

关键词：孔压静力触探试验(CPTU) 黏土结构性砂土结构性锥尖阻力有限元模拟室内模型试验离散元模拟

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高速铁路中低压缩性土物理力学特性试验研究

高速铁路中低压缩性土物理力学特性试验研究

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中国土木工程学会第十二届全国土力学及岩土工程学术大会

作者：曹文昭郑俊杰董同新张军吴文彪华中科技大学中铁第四勘察设计院集团有限公司山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室

关键词：中低压缩性土土工试验土性指标超固结特性黏土结构性

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高速铁路中低压缩性土物理力学特性试验研究

高速铁路中低压缩性土物理力学特性试验研究

引用

第十二届全国土力学及岩土工程学术大会

选取宁安客运专线安庆试验工点典型中低压缩性土原状土试样为研究对象,进行了一系列的室内土工试验.对中低压缩性土的物理力学指标进行了统计分析,探讨了物理指标之间的相关性及土性分布模型.通过开展高压固结试验、长期压缩试验和三轴... 详细信息

选取宁安客运专线安庆试验工点典型中低压缩性土原状土试样为研究对象,进行了一系列的室内土工试验.对中低压缩性土的物理力学指标进行了统计分析,探讨了物理指标之间的相关性及土性分布模型.通过开展高压固结试验、长期压缩试验和三轴试验,研究了中低压缩性土的超固结特性和长期压缩特性,探讨了黏土结构性对中低压缩性土力学特性的影响.试验结果表明:部分物理指标之间可建立较好的相关性;土性指标主要集中在分布区间的前半段;先期固结压力大,超固结特性显著,在小于先期固结压力的再加载压力作用下以弹性变形为主;长期压缩试验中主固结比例大,变形较快趋于稳定;原状土试样的饱和-固结过程可以显著降低结构性对土体强度的影响.

关键词：高速铁路中低压缩性土土工试验超固结特性黏土结构性

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