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关键词： 土力学   季节性冻土   高速铁路路基   冻融变形   横向差异变形   冻胀率  

摘要： 为研究季节性冻土区高速铁路路基修筑后冻融变形的分布规律,考虑冰水相变的作用,采用热弹性力学理论推导出冻土路基应力和变形的二维数值方程,建立路基力学有限元模型,实现路基温度场和变形场的耦合连续计算。而后考虑路基填土的不同冻胀率,研究哈尔滨—大连(哈大)高速铁路路基冻融过程中的变形和应力分布规律。计算结果表明:随着冻胀率的增大和冻深的发展,季节性冻土地区的路基竖向位移、横向差异变形、横向位移及拉应力等随之增加。路基表面的竖向位移有可能超过高速铁路路基变形允许值,并且路肩和边坡处可能在冻融过程中出现拉破坏而导致裂缝。进一步的分析表明:路基中水分重分布引起的土体冻胀率、融沉压缩系数等的变化是影响季节性冻土地区哈大高速铁路路基变形稳定性的主要原因。

关键词： 土力学   水泥固化铅污染土   碳化   电阻率   电阻率模型   pH值   无侧限抗压强度  

摘要： 为确保重金属污染场地再开发利用的稳定性和安全性，采用室内加速碳化试验研究碳化对水泥固化铅污染土电阻率特性的影响规律。人工配制不同铅含量的污染土，采用水泥固化后进行室内加速碳化试验，分析碳化作用对固化土电阻率和pH值的影响规律，并讨论固化土的电阻率与无侧限抗压强度的相关关系。试验结果表明，碳化作用下水泥固化铅污染土的电阻率随着碳化时间和水泥掺入量的增加而增大，随着铅含量、孔隙率和饱和度的增加而减小。提出一个能够有效反映碳化时间、水泥掺入量和铅含量等因素对固化土电阻率影响的表征参数，采用该参数替代 Archie 电阻率模型中的土体孔隙率即可将Archie电阻率模型扩展应用到水泥固化重金属污染土领域。固化土的pH值随着铅含量增加而有所降低；碳化后固化土的pH值从11～12降低到8～9。固化土的电阻率与强度具较好的对应关系，电阻率法可作为一种有效的水泥固化铅污染土性能评价方法。

关键词： 土力学   返包式   土工格栅   加筋土挡墙   模型试验  

摘要： 为了研究返包式土工格栅加筋土挡墙在墙顶荷载作用下的受力和变形状态,分析其作用机制,通过室内模型试验,进行包括加筋土墙体垂直和水平土压力、应力扩散角、侧土压力系数、墙面水平变形和竖向沉降及土工格栅拉伸应变等分布规律的研究。试验结果表明:加筋土挡墙内垂直土压力沿筋材长度方向呈非线性分布,最大值位置从加载前位于筋材中部附近逐渐移动到加载点下;靠近墙面位置侧土压力沿墙高逐渐从加载前与自重应力线性相关变化为加载后从高到低逐渐减小的分布规律,其值小于主动土压力;实测应力扩散角较非加筋土体大,稳定的应力扩散角约为50°;侧土压力系数与荷载大小成正比,其沿墙高分布规律与水平土压力相似;墙面累积水平位移沿墙高呈"S"形曲线分布,最大值位于中下部;筋材应变沿其长度方向呈单峰值和双峰值的分布,峰值出现位置距墙脚的水平距离从高到低逐渐减小。

关键词： 土力学   饱和黄土   液化   动应变   孔隙水压力   判别标准  

摘要： 通过对石碑塬黄土进行室内动三轴液化试验,研究不同动荷载水平下不同层位黄土的动应变和孔隙水压力发展特征,分析海原地震中石碑塬黄土地震液化的机制,并根据黄土所具有的特殊性质,探讨饱和黄土液化的判别标准。结果表明:饱和黄土液化时孔隙水压力发展受动荷载、颗粒组成和塑性指数等多因素的影响,相对于动残余应变的发展具有滞后性,因此往往达不到有效围压;而动残余应变的发展特征主要受初始孔隙比的影响,且当其超过3%后急剧增大,因此可选取该应变作为饱和黄土液化破坏的判别标准。

关键词： 土力学   砂土   蠕变试验   蠕变特性   流变模型   参数拟合  

摘要： 高速铁路对基础的变形要求十分严格,为研究高速铁路桥梁桩底砂土层的蠕变变形规律,获取其蠕变模型和模型参数,开展桩底砂土的蠕变试验。针对超长桩桩端高应力环境,通过室内侧限高压单向压缩试验获得桩底土样在多级荷载作用下的应力–应变–时间关系曲线。砂土的压缩变形主要经历瞬时变形、固结变形和衰减型稳态蠕变变形3个阶段。砂土黏弹性蠕变模量受应力水平影响小,蠕变模型可不考虑非线性流变特性。研制蠕变参数拟合程序(CPF),并利用试验成果,对砂土蠕变模型进行识别和参数确定,结果表明,Schiffman黏弹性模型能较好地描述桩底砂土层的蠕变变形特性。研究成果可供持力层为砂土的超长桩基工后沉降计算及评估利用和参考。

关键词： 土力学   土石混合体   计算细观力学   Weibull分布模型   开裂   RFPA^2D  

摘要： 根据土石混合体的地质成因和细观结构特性,将土石混合体视为由块石、土颗粒团块和土石界面组成的三相复合地质材料。提出土石混合体计算细观计算力学概念,指出土石混合体开裂破坏的计算要综合考虑内部粗颗相块石的形态、空间分布、颗粒级配及含石量等结构特性,同时还应考虑细粒相土颗粒集合体结构和强度特性以及土石界面的发育特征。土石混合体破坏的根本原因是由块石与土体的弹性不匹配,土石界面的差异滑动造成的,破坏的实质是内部裂纹的产生、扩展、聚焦和贯通的过程。土石混合体计算细观力学要解决的问题主要是探讨介质内部细观损伤的扩展过程,寻找用于描述裂纹扩展规律的方法手段。探讨土石混合体计算细观力学的研究内容,将连续介质力学、统计损伤力学和计算力学相结合去研究土石混合体的细观尺度的变形、损伤和破坏的过程,以发展较精细的细观本构关系和模拟土石混合体细观破坏的物理机制,可以更清楚地阐明土石混合的损伤开裂机制,对防灾减灾起到一定的指导作用。

关键词： 土力学   矩形基础   深基础   极限承载力   理论解  

摘要： 现有深基础地基极限承载力理论一般仅适用于条形深基础,而实际工程中经常遇到的矩形深基础属于三维问题,对矩形深基础的极限承载力研究较少。根据刚塑性体的平衡条件,在分别考虑黏聚力和重度的情况下,推导方形深基础地基极限承载力的理论解,再结合条形深基础地基极限承载力的理论解,叠加后得到矩形深基础地基极限承载力的通用解析解。针对基础深度与宽度之比为2的情况,探讨在不同内摩擦角下承载力系数Nc,Nq与矩形深基础长宽比的变化关系以及在不同长宽比下系数Nc,Nq与内摩擦角的变化关系;针对基础长度与宽度之比为2情况,给出在不同内摩擦角下系数Nc,Nq与矩形深基础深宽比的变化规律。并与几种典型的深基础地基极限承载力半经验修正公式进行对比分析,结果表明承载力系数Nc,Nq的曲线变化趋势与现有半经验修正公式结果基本相同,但系数的具体数值有差异,表现为Nc的计算值与修正公式的结果相差不大,而Nq的计算值与修正公式的结果差别明显。由此,建议进一步研究现有深基础极限承载力的半经验修正公式。

关键词： 岩土工程   土力学   力学学会   设计研究院   上海交通大学   论文投稿   地震工程   土工构筑物   土木工程系   施工领域  

摘要： 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将于2015年7月在上海举办。这次会议由中国土木工程学会土力学及岩土工程分会主办,上海交通大学、华东建筑设计研究院有限公司、同济大学、上海市力学学会岩土力学专业委员会、上海市土木工程学会土力学与岩土工程专业委员会等承办。第十二届学术大会的主题是岩土工程安全与创新。

关键词： 土力学   非饱和土   石灰改良膨胀土   数字图像处理技术   微结构   强度  

摘要： 半干旱地区石灰改良膨胀土非饱和强度特征研究,对确保膨胀土地基石灰处理工程的合理设计、工程的长期安全运行具有重要实际意义。基于非饱和GDS三轴试验系统和SEM试验及数字图像处理技术,对合肥新桥国际机场工程场地掺石灰7%改良膨胀土的微结构、土水特征曲线（SWCC）和抗剪强度开展试验研究,试图从宏、微观相结合角度探讨非饱和石灰改良膨胀土的强度特征。研究得出石灰改良膨胀土的微观结构以粒状颗粒为主,剪切破坏面上的土体微孔隙直径主要为0.52-7.80μm,面积大多小于4μm^2,实测吸水过程的SWCC较脱水过程曲线存在明显的滞后现象,且进气值大于原状膨胀土值;相同围压下灰土的抗剪强度峰值、残余强度值随着吸力的增大而增大;对吸力相同,残余强度则随围压的加大而增大;吸力平衡阶段体积应变规律同剪切阶段的变化规律不同。

关键词： 土力学   黄土场地   剪切波速   影响因素   模糊灰关联分析  

摘要： 利用单孔法和瞬态瑞利波法分别测试甘肃临夏某黄土场地的剪切波速,结合土体物性参数测试结果,分析黄土剪切波速与测试方法、初始孔隙比、饱和度、天然密度和深度等影响因素之间的发展变化规律,并应用模糊灰关联理论分析上述影响因素对高饱和度黄土剪切波速影响的贡献率。研究表明:单孔法测试的剪切波速小于瞬态瑞利波法测试的剪切波速;随着初始孔隙比增加,剪切波速呈减小趋势,剪切波速增长率则呈增加趋势;随着饱和度、天然密度、深度的增加,剪切波速增长变缓,剪切波速增长率表现为减小趋势。灰色关联分析表明:对剪切波速影响最大的是饱和度,其次为土的深度,天然密度和孔隙比对剪切波速的影响基本相当。