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ISBN: (纸本)9787502462666

关键词： 土力学   裂隙土   土水特征曲线   非饱和土   渗流  

摘要： 裂隙广泛分布于表土中,为土中渗流提供优势通道,导致土中渗透系数增大。裂隙土的土水特征曲线(SWCC)是分析裂隙土渗流问题的关键因素。考虑裂隙的动态变化,提出一种预测裂隙土土水特征曲线的新方法,并通过实例分析对此方法进行试验验证。将裂隙土系统分为裂隙网络系统和土体系统两部分,将相同状态下2种孔隙系统的土水特征曲线组合得到裂隙土在该状态下的土水特征曲线。随着裂隙的开展,可以得到裂隙发展路径上不同状态下裂隙土的土水特征曲线。将裂隙发展路径上不同状态下裂隙土的土水特征曲线进行合理组合,即可得到考虑裂隙动态变化时裂隙土的土水特征曲线。通过室内试验模拟裂隙在土样脱湿过程和吸湿过程中的动态变化,测定脱湿过程中的SWCC,用所提出的方法预测考虑裂隙动态变化时裂隙土的土水特征曲线,并将预测结果与试验结果进行对比。预测和试验结果都显示,裂隙土的土水特征曲线呈双峰特征。在达到土体的进气值之前,曲线由裂隙网络控制;当基质吸力较大时,曲线由土体的SWCC控制。试验结果与理论预测基本一致。

关键词： 土力学   土结构   正交模型   等元胞   刚度模型  

摘要： 结构性问题是土力学中的一个难点问题,对于静态的土体结构分析,在一些文献中进行过一些初步讨论,但对于岩土这样由大量颗粒组成的材料,其结构形态的多样性、复杂性是学者们都认识到的。各种不同结构形态的岩土土体的特性,到目前为止,在认识上仍然是处于一种比较模糊的状态。为了进一步了解和掌握岩土的结构形态对其特性的影响,该文通过建立的正交等元胞结构模型,来分析该结构形态下,土体的临界刚度特性,特别是当土体中存在各种不同形态的孔洞时,土体的一些重要性能参数的变化规律。通过正交等元胞模型的分析发现,岩土材料结构性能主要受孔隙率、孔的分布、孔的形态和方向性的影响,主要表现有:孔的面积(体积)越大,对结构的性能影响也越大;孔的分布的影响主要表现,当孔隙率一定时,孔越分散,也就是数量越多,孔表面积越大,对结构性能(刚度)的影响也越大。

关键词： 土力学实验课   教学改革   卓越工程师教育培养计划  

摘要： 摘要：土力学实验课程具有实践性强、技术性高、实用性大的特点，其配合土力学课堂教学，对提高土木工程专业学生对土的物理力学性能、工程适用性评价、工程安全性防护具有重要的促进意义。本文针对传统土力学试验教学环节中存在的几点问题，结合“卓越工程师教育培养计划”具体要求，提出新型的土力学实验教学方法，凸显主动性、连贯性、开放性、综合性、实践性等特征，以优化、改进土力学实验教学，满足社会对人才现实需求。

关键词： 土力学   正常固结土   固结   流变   有限体积法  

摘要： 引入修正的孔隙比变化值和时间对数的线性关系式来描述正常固结饱和黏土固结过程中的流变现象,修正了太沙基一维固结方程,并给出了有限体积法数值计算格式.据此探讨了流变参数对正常固结土固结过程的影响.计算结果表明,流变效应延缓了黏土层的整体孔压消散进度,降低了固结速度,并且出现了类似曼德尔效应的现象,即在加载的初期,在远离排水面的地方,超孔压有所升高.同时,计算结果还表明,荷载大小也会影响到流变固结进程.

关键词： 月壤表取   取样器   铲取   挖取  

摘要： 提出了一种用于分析铲取和挖取采样机的土力学参数测试台。该测试台由铲取装置和挖取装置两部分组成,可以分别实现直线铲取运动和旋转挖取运动。利用该设备进行的铲取试验初步得出了铲取速度对铲取力影响较小,铲取角度和月壤的不同密实状态对铲取力影响较大;挖取试验中,随着转速的增加,峰值扭矩也有所增加。试验初步明确了表层采样机土力学特性的参数,这对研究采样器与月壤相互作用的力学特性具有一定的参考意义。

关键词： 土力学   土石混合体   颗粒流模型   直剪试验   数值模拟   剪切强度强化   数字图像处理  

摘要： 介绍基于数字图像处理建立数值模型的基本过程,实现由现场数字照片直接生成土石混合体的颗粒流模型。以溪洛渡水电站坝址附近某滑坡土石混合体为例,基于实拍照片建立其细观数值模型,利用PFC2D程序分析碎石和土体数值模型中微观力学参数的反算问题,分别为滑坡体中的碎石和土体选定与其宏观力学特征相一致的微观力学参数,进行直剪试验的数值模拟,并与均质土体的模拟结果相比较。结果显示:利用双轴试验反算的土体微观参数运用于直剪试验获得的宏观力学参数与实际一致;一定含量的碎石使土石混合体的初始剪切刚度较均质土有所增大,达到峰值抗剪强度所需的剪切位移减少;假定土石界面的黏结强度为土体内部的1/10时,土石混合体的内摩擦角明显增大,而黏聚力则稍有减少;与均质土体直剪形成的破裂面相比,土石混合体模型中的裂隙部分集中于剪切面呈宽带状,部分存在碎石与土体分界面,基于此可定性探讨一定碎石含量的土石混合体抗剪性能优于均质土体的原因。

关键词： 土力学   高塑性黏土   压实特性   防渗特性  

摘要： 对糯扎渡水电站心墙与垫层混凝土结合部位的高塑性黏土进行现场碾压与防渗试验,采用沉降量、灌水法、环刀法等多种方法对黏土质量进行检测对比,探讨高塑性黏土的压实机制以及颗粒级配、铺土厚度、碾压遍数等不同施工工艺参数及不同参数的组合对压实与防渗效果的影响,提出结合施工工艺参数,黏土现场压实质量控制应以沉降差或沉降率为主、渗透性可以采用压实度来进行控制,该方法可有效地保证填筑质量,加快施工进度,并可对有压实机防渗要求的类似工程的质量控制、检测和评价提供参考,具有重要的实用价值。

关键词： 土力学   地下连续墙   泥浆成槽   槽壁稳定   坍塌   应力路径  

摘要： 针对地下连续墙成槽施工过程中的槽壁稳定性及其失稳现象,分别从地下连续墙槽壁稳定影响因素、槽壁整体及局部失稳机制、不同施工阶段槽壁土体的应力路径3个方面进行分析。研究结果表明:浅层失稳是泥浆护壁成槽施工过程中槽壁整体失稳的主要形式,局部失稳多由槽壁土体砂性较重及槽段内泥浆液面波动过大引起;适当增加泥浆比重、提高泥浆液面标高、槽壁预加固、控制成槽机械地面超载及降低开挖对土体的扰动可有效保证槽壁的稳定;开挖后槽壁稳定性会随土体负孔隙水压力的消散而下降,成槽后应及时吊放钢筋笼并及早浇筑混凝土。

关键词： 土力学   软土   非线性   固结蠕变   黏滞系数  

摘要： 合理描述滨海软土的蠕变规律对于软土地区各类建(构)筑物的长期稳定性和运行安全性是十分重要的。利用单向固结仪和改进的直剪蠕变仪,开展不同加荷方式下滨海软土的蠕变试验,获得应变与应力和时间的关系,分析其蠕变性状的结构性效应和影响因素,建立相应的蠕变模型。试验结果表明,天津滨海软土具有明显的非线性蠕变特性,其蠕变变形演化特征受其结构性制约和影响。在低应力水平条件下,软土蠕变量非常低,双对数应变–时间关系曲线存在明显的转折点;在高应力水平条件下,蠕变速率较高且产生很大的瞬时蠕变量;实施预压荷载作用不仅降低了软土最终的蠕变量,同时也影响到主、次固结的分界特性。采用修正的对数型表达式能较好地拟合滨海软土的瞬时弹性应变、衰减蠕变和稳定蠕变阶段。滨海软土的剪切蠕变变形在低应力水平下呈现出折线特性,而高应力条件下可近似为线性特性,其剪切模量随时间呈现减小趋势,随应力呈现先增大后减小的趋势,而黏滞系数随时间和应力呈现线性增大趋势。