土体

摘要： 为研究武烈河防洪干堤土石坝二次加高堆筑料黏土体的剪切力学特性,设计开展了土体黏土成分含量、环境氯盐溶液参量两种影响性试验。黏土成分含量对黏土体剪切应力影响在含量60%前、后区间内分别为增大、递减特征,在无化学溶液环境参量组中前、后区间的增幅、降幅分别为24.1%、12.3%;当环境参量溶液浓度增大,黏土成分含量对土体剪切应力影响具有促进效应。环境参量溶液浓度与土体抗剪强度为负相关,在黏土成分含量50%与80%试验组中,溶液浓度每增大2 g/L,抗剪强度平均降幅分别为15%、8.3%。黏土成分含量超过60%后,土体峰值应力后期呈应变硬化型,而环境溶液浓度对后期应力位移变化影响较弱;黏土成分含量60%试样的弹性模量为最高,溶液浓度增长2 g/L,可导致土体弹性模量降幅22.8%。论文可为研究水利工程中填筑料土体的剪切力学试验特性提供一定参考。

摘要： 文章采用盾构法隧道统一土体移动模型三维解,结合双线盾构中土体损失引起的土体沉降计算方法,基于Pasternak地基模型,推导出管隧位置斜交时,盾构隧道施工引起的管线弯矩、应力、应变和变形的计算公式。通过算例验证,结果表明:本研究计算值和实测结果吻合,在管隧斜交工况下,双线盾构施工引起的管线最大竖向位移值随离开挖面距离变小而变大,管线最大竖向位移值、最大正负弯矩和影响范围均随斜交角度的增大而减小。

摘要： 为研究粤东北水利枢纽工程中坝基改良土三轴力学特性,利用三轴试验系统设计开展固化改良液掺量、养护龄期对力学特征影响分析。固化液聚合物对改良土强度提升存在合理掺量值,为0.2%,随固化液掺量,改良土三轴抗压增长,但增幅集中在掺量0.2%前;固化液聚合物对土体塑性变形特征影响显著。养护龄期与改良土承载应力为正相关关系,但围压增大,有助于减弱龄期对强度的促进作用;龄期对改良土弹、塑性变形影响均较小。黏聚力均以固化液掺量0.2%下为最高;龄期增长,黏聚力均增长,但最大增幅为掺量0.2%试样;内摩擦角随固化液掺量为递增,但龄期改变,其平均增幅均稳定在6.2%。研究结果可为水利工程中改良土力学影响变化特性分析提供参考。

摘要： 为了研究不同土质材料非饱和状态的渗流变化规律,通过二次开发CFD-DEM耦合的方法引入流体与颗粒相间流动解析技术,以实现水流在土颗粒之间渗流时颗粒间的接触力与水渗流速度变化的数值计算。通过实验测试对比验证了数值计算的有效性,结果显示数值计算与实验测试结果相吻合。数值计算结果还显示不同水头下土体模型渗透系数的变化基本上呈下降趋势,但相似材料土渗透系数的变化较小;向土体颗粒中添加细小的灰和沙之后,其渗流速度明显下降,因此由土颗粒制作而成的复合材料能很好地减小渗流,可以用于防渗工程。

摘要： 为研究小昌马河整治工程中堤防岸坡土生态植被根系特征对改良效果的影响,文章设计了冻融物理作用下根系土三轴力学试验。结果表明,冻融作用对改良土具有抑制效应,且会加剧土体延性变形能力。根系直径对改良土影响在直径0.3mm后减弱。改良土变形特征受根系直径影响较小。根系直径与抗剪参数为正相关,但冻融作用会削弱前者促进效应。相比之下,内摩擦角受根系直径影响弱于黏聚力。文章可为不良土体的生态改良设计研究提供试验参考。

摘要： 钻孔灌注桩在实际工程中具有良好的性能优势和应用前景,其在施工过程中与影响土体相互作用关系的量化研究对其技术发展有重要作用.本文在实际工程背景下,选用简化桩体和土体模型,采用有限元软件对两者施工相互作用的主要力学性能指标进行分析,评价桩基施工安全性,并将与工程实际情况吻合的模拟结果进行参数扩展分析,描述桩径、桩长、材料弹性模型等关键指标对模型整体力学性能的影响.计算结果表明,桩体尺寸和材料特性对土体最大应力和位移影响明显,而土体材性变化对整体力学性能影响较小.

摘要： 御窑厂北麓窑炉遗址因受到外部面流水的影响,一直存在渗水现象,严重时会淹过遗址底部80厘米以上.因此遗址的底部及部分遗迹点的基础受水害侵蚀较为严重,尤其是道路关键柱(图纸标识为匣钵墙2)基础受水浸泡及毛细水上升而软化,局部发生坍塌.故如何对该部分遗址进行加固成为亟须解决的问题.

摘要： 基坑开挖过程中,围护结构往往会产生较大变形,而深层水平位移监测最能直观反映围护结构的变形情况.在软土地区,深层水平位移优先采用在围护结构中预埋测斜管的方式进行监测,当预埋测斜管被破坏或不具备在围护结构中钻孔埋设测斜管时,通常在紧邻围护结构的土体中钻孔埋设测斜管,但围护结构周边土体的变形是否能够真实反映围护结构实际变形有待验证.通过工程实例,对比了在土体中和围护结构中两种测试情况下深层水平位移监测结果,验证了土体中进行基坑深层水平位移监测在工程中应用的科学性,并总结了实施过程关键环节的操作要点,为该方法在工程实践中的科学应用积累了经验.

摘要： 为分析粤北地区水利枢纽工程土体掺金属离子状态下三轴力学特征影响性,采用压缩渗透试验系统设计完成土体三轴力学试验,研究获得金属离子含量对土体力学特性影响具有阶段性变化,以离子含量20 g/L下加载应力为最大,在含量0～20 g/L区间内,土体强度递增,含量增大10 g/L,强度平均增长10.3％;含量20～60 g/L区间内,强度递减,含量增大20 g/L,土体强度平均损耗10.2％;金属离子含量愈大,则土体线弹性变形能力愈弱,进入塑性变形扩容阶段愈滞后.围压对土体力学特性影响主要限于应力特征,围压愈大,土体承载强度愈高,而变形特征受围压影响较小,各围压下原状土线弹性模量均为265.1 kPa.研究成果可为水利工程中地基土层承载力设计提供一定参考.

摘要： 文章通过Midas GTS利用有限元模拟对地下管廊和土体间的接触进行分析,通过弹塑性支撑来搭建接触界面,利用反作用系数来对地基支撑刚度进行改变,以此来分析地下复合管廊和土体接触面间的关联性,同时通过对土体的内摩擦角作出改变以此来对地下管廓受力情况进行研究.得出土体内摩擦角的改变对地下综合管廊—土体的界面刚度影响很小,界面摩擦角和土体内摩擦角呈正向反馈,扩大土体内的摩擦角将对地下复合廊的强度和变形产生积极影响.根据上述研究表明,可以针对不同质地的土壤通过相对应的措施,对地下复合管廊的沉降和变形达到控制的作用.

摘要： 随着基坑的开挖,基坑侧壁土体的轴向应力不变而侧向应力减小,并由静止土压力发展为主动土压力.基于基坑开挖前、开挖过程及支护结构作用后坑侧土体的应力变化情况,开展了常规三轴固结不排水剪切试验、K0固结不排水剪切试验、K0固结侧向卸荷试验和不等压固结侧向卸荷不排水剪切试验等多种室内试验,对比分析了不同应力路径条件下土体的应力应变曲线、抗剪强度及孔隙水压力变化特征,总结了基坑开挖过程复杂应力路径下土体的应力应变特征及强度特性.研究表明,不同开挖阶段土体应力变形及抗剪强度均有所不同.

摘要： 土体是一种复杂的颗粒体系,其强度与变形具有显著的颗粒尺度效应.为考虑土体不同尺度土颗粒对其宏观力学特性的影响,根据土颗粒间相互作用产生的黏聚和摩擦物理效应而非纯粹几何尺寸,划分土颗粒尺度层次以构造反映土体内部材料信息和颗粒特征信息的土体胞元.基于土体不同尺度结构层次上力学响应的特征,引入微重比的概念,建立具有多尺度分层次理论框架的胞元土体理论,解释土体力学特性颗粒尺度效应的物理机制,把微细观土力学理论从定性分析推进到定量计算的水平.设计一系列饱和重塑土的三轴不固结不排水剪切试验对土体的颗粒尺度效应进行测试,并定量计算胞元土体理论的应变梯度和内禀尺度等微细观计算参数.试验和理论计算结果均表明,土体强度和变形的颗粒尺度效应随加强颗粒的体分比增加以及粒径减小而增强,反映出土体强度和变形显著的颗粒尺度效应;土体强度和变形尺度效应的理论预测与试验结果具有较好的一致性.

摘要： 土水特征曲线(SWCC)是一个很重要的本构关系,表征土体的持水特性.定义为孔隙水势能与含水率之间的关系,在非饱和土中可以用来描述流动现象以及力学行为等.另外,冻土的冻结特征曲线(SFC)表示液态水的势能与未冻水含量之间的关系,也可以作为持水特性的表征.采用压力板仪和蒸汽平衡法获得整个含水率范围内黏土和粉土的土水特征曲线;同时采用低温恒温冷浴结合核磁共振系统(NMR)获得粉土和黏土的冻结特征曲线.根据冻土的冻融循环与土体的干湿循环特性的相似性,通过测量到的温度利用Clapeyron方程来计算对应含水率下的孔隙水势能.采用该冻结方法得到的孔隙水势能和含水率之间的关系与测试到的SWCC对比可知,由于气体或冰的存在使得孔隙水的势能不同,这可能是由于冰和气体使得土颗粒对孔隙水的相互作用不同.根据表面化学的概念,提出分子间作用力与吸附水膜厚度之间的关系,用来描述处于吸附状态的持水特性.

摘要： 为研究土-结构相互作用对桥墩地震响应的影响,以钢筋混凝土矩形空心高墩为研究对象,采用数值模拟与理论分析相结合的方法开展研究,墩柱和桩体采用实体单元模拟,钢筋采用桁架单元,假设土层为覆盖于基岩上的水平成层土,采用Drucker-Prager模型,人工边界采用无限元边界,建立考虑土-结构相互作用的桥墩体系的三维有限元模型,通过动力分析研究了在修正后的EI-Centro地震波作用下土-结构相互作用效应对桥墩地震响应的影响规律.研究表明,在考虑土-结构相互作用之后土体对地震波起到一定的过滤作用,体系自振频率减小,墩顶的加速度反应峰值明显有减弱的趋势,水平位移峰值有所增加,会导致结构更大的地震损坏,在桥墩抗震设计时应加以考虑,研究成果对桥墩的设计具有参考意义.

摘要： 地质统计学是用于模拟土体固有空间变异性的方法之一,以变差函数为工具,采用Kriging插值提供未采样点处土工参数值的最优线性无偏估计.将地质统计学方法应用于宿-新(宿迁至新沂)高速公路某试验段内孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)锥尖阻力qt空间变异性研究中,采用回归分析移除数据中的趋势项,从而获得具有弱平稳性的残差数据.指数型理论变差函数能够准确描述试验段内土体的连续空间变异性特征.根据估计结果,试验段内锥尖阻力qt残差的变程具有显著各向异性,在水平方向和竖直方向分别为4.05m和1.2m.采用普通Kriging插值结合趋势分析,绘制了qt在试验段的空间分布图和平面投影图,用于指导工程实践.结果表明,普通Kriging插值的估计结果能够与试验段内实测资料形成较好的对比,仅仅在部分极值变化和远离采样点的位置处估计值可靠性会降低.

摘要： 格林-安姆普特(Green-Am pt)模型原理简单、使用方便,在浅层滑坡的降雨入渗分析中有很大的应用潜力.渗透系数是Green-Ampt模型中的一个主要参数,该渗透系数并不一定等于土体的饱和渗透系数.通过与理查兹(Richards)方程求解进行比较,研究了Green-Ampt模型中渗透系数的取值方法.研究发现,为获得与Richards方程相同的入渗量计算结果,需对饱和渗透系数进行修正,该修正系数的大小与入渗深度和土体类型有关.对于文中研究的土体,当Green-Ampt模型中渗透系数取为07倍饱和渗透系数时,由Green-Ampt模型计算的孔隙水压力分布与Richards方程计算结果最为接近,建议Green-Ampt模型中渗透系数修正系数取0.7.

摘要： 土体在侧限压缩过程中孔隙比e与压力p之间的关系即e-p曲线模型是地基沉降分层总和法分析的基础,因此首先在深入研究土体变形力学机理与工程特点的基础上,考虑土体介质的不连续性特点,采用宏观与微观分析相结合的方法,分别建立土体宏观应力与土颗粒骨架微观应力和土体宏观应变与土颗粒骨架微观应变之间的关系.然后,在此基础上,利用土颗粒骨架微观应力与应变的线弹性关系和侧限条件下土体宏观压缩变形特征及其宏观变形与土体孔隙比的关系,建立了例限条件下土体压缩变形过程模拟的e-p曲线解析模型,并提出了该模型参数的合理确定方法.该模型简单,仅包含通过常规土工试验可确定的初始孔隙比和压缩系数两个参数.最后,通过工程实例分析,并将理论和实测曲线进行对比分析,表明了本文模型与方法的可行性与合理性.

摘要： 基于砂土中隧道开挖引起的土体竖向位移经验公式,分析隧道开挖对邻近桩基础的竖向影响.采用两阶段计算方法,将邻近桩基础视为竖向被动桩,依据砂土中隧道开挖引起地表及地表以下土体产生的沉降槽,考虑桩土相互作用的非线性,得到砂土中隧道开挖对邻近桩基础轴力影响的简化计算方法,并与土工离心试验结果进行对比,验证了该方法的合理性.在研究过程中,分析了隧道覆盖层厚度、隧道直径、隧道与桩之间的距离、隧道土体损失率、桩长、桩径等因素.研究结果表明,桩身轴力随着覆盖层厚度的增加而减小,随隧道直径和土体损失率的增大而增加;隧道与桩之间距离为25倍隧道直径时对轴力的影响最大;随着桩长、桩径的增加,桩身轴力逐渐增加.

摘要： 传统的土-结相互作用试验由于加载系统的出力和尺寸限制,目前只能进行大比例缩尺试验,且对于大跨空间结构、桥梁等长大型结构考虑土-结相互作用的地震作用性能,目前的试验设备也存在局限.而实时动力子结构试验方法将试验对象不可建模部分在实验室进行物理试验,剩余部分作为数值模型进行建模,二者保证同步可对整体试验对象性能进行模拟,克服了传统土-结相互作用试验研究的不足.本文应用动力子结构试验方法,对土-结相互作用问题进行了研究,建立了整体试验模型及混合动力子结构试验模型,并通过试验进行了验证.利用本文发展的子结构试验技术,分别对多跨连续刚构桥梁和钢筋混凝土高墩大跨度刚构桥梁考虑土-结相互作用抗震性能进行了试验研究,试验结果表明该方法存在一定应用价值.

摘要： 传统的土-结相互作用试验由于加载系统的出力和尺寸限制,目前只能进行大比例缩尺试验,且对于大跨空间结构、桥梁等长大型结构考虑土-结相互作用的地震作用性能,目前的试验设备也存在局限.而实时动力子结构试验方法将试验对象不可建模部分在实验室进行物理试验,剩余部分作为数值模型进行建模,二者保证同步可对整体试验对象性能进行模拟,克服了传统土-结相互作用试验研究的不足.本文应用动力子结构试验方法,对土-结相互作用问题进行了研究,建立了整体试验模型及混合动力子结构试验模型,并通过试验进行了验证.利用本文发展的子结构试验技术,分别对多跨连续刚构桥梁和钢筋混凝土高墩大跨度刚构桥梁考虑土-结相互作用抗震性能进行了试验研究,试验结果表明该方法存在一定应用价值.

摘要： 一种现场土体直剪试验用土体制备装置制备土体的方法，包括制备组件和加载组件，制备组件：包括底框、底板、伸缩组件和上切盒，伸缩组件铰接在底框上，底板活动安装在底框内，上切盒位于伸缩组件内，加载组件：包括第一千斤顶、传力架、固定连接在伸缩组件顶端的固定架，第一千斤顶的一端固定连接在固定架上，另外一端抵靠在传力架的端面上，传力架远离第一千斤顶的一端抵靠在上切盒上。

摘要： 本发明涉及一种基于土体微观结构的正冻土体未冻水含量的计算方法，该方法包括以下步骤：(1)进行颗粒分析试验，得到试验土样颗粒的粒径分布曲线；(2)环刀取样后完全烘干，称得干土重量，继而得到土样干密度ρd；(3)得到该土样未冻水含量。本发明基于简化后的土体微观结构，结合毛管水弯液面半径和基质表面水膜厚度随温度的变化特征，推导出了毛管水体积含量的理论表达式，随后引入基于双电层理论计算结合水含量的简化表达式，将两处计算所得未冻水相加，得到总未冻水含量的理论公式。本发明需要的土样物性参数包括粒径分布曲线、干密度、比表面积，影响因子清晰，物理意义明确，可用于计算常规正冻土体任意温度下的体积未冻水含量。

摘要： 本发明属于线路运行和维护技术领域，公开了一种土体应力测试装置、土体应力测试方法及测量系统。该土体应力测试装置包括测量箱，在测量箱内设置有；承压盘、弹簧、第一立杆和测量环，第一立杆的一端连接于测量箱的内壁，另一端连接于测量环；第二立杆的一端连接于测量箱的内壁，另一端连接于滑动环；测量杆两端分别连接于承压盘和弹簧，测量杆分别穿设于测量环和滑动环并能够相对其沿X向滑动；固定环，其套设于测量杆上；电阻表分别连接于测量环和固定环；第一应变片设置于测量杆上；第二应变片设置于测量杆上；测量杆产生的弹性形变通过测量杆沿X向的应变和沿Y向的应变进行修正，以对待测土体的应力进行测试。

摘要： 本发明提供了一种冻结土体模型以及一种冻结土体水分迁移模型的构建方法。其中，冻结土体模型包括：依次排列的已冻结区、冻结缘区和未冻结区，已冻结区靠近冻结缘区的一侧形成冰透镜体，已冻结区远离冻结缘区的一侧施加朝向冻结缘区的上覆压力；冻结缘区内设置有土颗粒基质、多个不同直径的毛细管，每个毛细管穿过土颗粒基质连通冰透镜体和未冻结区；第一数量毛细管内形成孔隙冰，土颗粒基质和第一数量的毛细管的内壁表面形成未冻水膜；第二数量的毛细管的内壁形成未冻水膜，且在毛细管内部充满毛细水。本发明提出的冻结土体模型，将毛细水迁移机制和薄膜水迁移机制相结合，可以全面合理地解释土体冻胀现象。

摘要： 一种现场土体直剪试验用土体制备装置制备土体的方法，包括制备组件和加载组件，制备组件：包括底框、底板、伸缩组件和上切盒，伸缩组件铰接在底框上，底板活动安装在底框内，上切盒位于伸缩组件内，加载组件：包括第一千斤顶、传力架、固定连接在伸缩组件顶端的固定架，第一千斤顶的一端固定连接在固定架上，另外一端抵靠在传力架的端面上，传力架远离第一千斤顶的一端抵靠在上切盒上。

摘要： 本发明提供了一种土体取样装置、土体取样系统及土体取样方法。其中，该土体取样装置包括：框体和切土板；其中，框体设置有开口端，框体的开口端与切土板可拆卸连接；框体与切土板围设成用于容纳所取土样的容置腔。本发明中，切土板将所取土样从土体中分离出来，框体扣设于所取土样，通过框体与切土板可拆卸连接，实现了所取土样的采集，不仅使得所取土样的体积可以根据实际需要来确定，而且所取的土样无扰动，土样无损坏，进而使得所取土样能够更好地模拟半无限状态的原状地基土体，从而确保了基础模型的离心机试验的正常进行，提高了试验结果的准确度，并且，该土体取样装置结构简单，易于操作。

摘要： 本发明涉及一种具有土体参数获取功能的夯实系统及土体参数获取方法，所述夯实系统包括夯实设备、电脑控制中心、四个压力传感器和两个位移传感器；本发明将平板振动器和挖掘机进行组合，利用挖掘机的液压力提高平板振动器的振动效果，进而实现台背回填。同时本发明在四脚连接器的四个连接脚上设置压力传感器，在平板振动器上设置位移传感器，并根据压力传感器采集的压力信号和位移传感器采集的位移信号进行土体参数的计算。本发明可实时获取土体的参数，以确定台背回填的效果。

摘要： 本发明涉及一种基于土体微观结构的正冻土体未冻水含量的计算方法，该方法包括以下步骤：(1)进行颗粒分析试验，得到试验土样颗粒的粒径分布曲线；(2)环刀取样后完全烘干，称得干土重量，继而得到土样干密度ρd；(3)得到该土样未冻水含量。本发明基于简化后的土体微观结构，结合毛管水弯液面半径和基质表面水膜厚度随温度的变化特征，推导出了毛管水体积含量的理论表达式，随后引入基于双电层理论计算结合水含量的简化表达式，将两处计算所得未冻水相加，得到总未冻水含量的理论公式。本发明需要的土样物性参数包括粒径分布曲线、干密度、比表面积，影响因子清晰，物理意义明确，可用于计算常规正冻土体任意温度下的体积未冻水含量。

摘要： 本发明公开了一种多节楔形桩复合增强土体及天然场地土体构造，涉及建设工程桩基础技术领域；为了解决桩基承载力不足的问题；该构造，包括多节楔形桩、设置于多节楔形桩圆周外围的桩周增强土体和设置于桩周增强土体外围的天然场地土体，所述多节楔形桩桩端设置有桩端软垫层；所述多节楔形桩的楔形斜面对桩周增强土体产生高水平被动土压力；所述桩周增强土体放大、引出、传递土压力至天然场地土体。本发明提高桩周增强土体被动土压力水平，进而也辅助提高桩周增强土体外围的天然场地土体的被动土压力水平，同时使得多节楔形桩的承载力大幅提高。

摘要： 本实用新型涉及一种评价盾构刀盘与土体交互作用及土体改良效果的装置，包括主体机构、加载机构、刀盘驱动机构、搅拌装置、传感装置和控制器；主体机构包括土箱，土箱的筒壁两端分别是固定连接的密封隔板和滑动连接的加圧板；加载机构与加圧板连接，带动加圧板沿筒壁前后滑动；刀盘驱动机构包括刀盘、传动轴和驱动电机，刀盘设于土箱内，驱动电机通过传动轴用于带动刀盘转动。与现有技术相比，本实用新型考虑盾构与土体的交互作用，可以更换土体和盾构刀盘、刀具类型，真实的还原盾构刀盘的工作环境，为渣土改良参数和盾构选型的确定提供更合理的依据，更好的指导工程实践，以保证盾构安全平稳的完成掘进工作。