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合肥粉质黏土HSS模型参数的试验研究
1
作者 姚华彦 朱艺媛 +3 位作者 张占荣 张燕 刘卫未 聂艳侠 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期386-394,共9页
小应变硬化(hardening soil-small,HSS)模型是基于硬化土(hardening soil,HS)模型并考虑土体的小应变特性而提出的。基坑开挖过程中对于土体主要是卸荷作用,且大部分区域土体均处于小应变状态,因此,HSS模型对于基坑开挖过程的数值分析... 小应变硬化(hardening soil-small,HSS)模型是基于硬化土(hardening soil,HS)模型并考虑土体的小应变特性而提出的。基坑开挖过程中对于土体主要是卸荷作用,且大部分区域土体均处于小应变状态,因此,HSS模型对于基坑开挖过程的数值分析有较好的适用性。由于HSS模型参数较多,在实际工程应用中更多的是经验取值,且目前有关合肥地区硬塑性粉质黏土的HSS模型参数的研究比较缺乏。文章针对合肥典型硬塑性粉质黏土层开展HSS模型参数的试验研究,利用固结仪、GDS饱和土动三轴仪和弯曲元波速测试系统,获得粉质黏土层HSS模型的主要参数,建立部分参数间的比例关系,并与已有文献的相关试验结果进行比较分析,总结不同地区粉质黏土层部分参数之间的比例关系,为实际工程应用提供参考。通过采用HSS模型和摩尔-库伦(Mohr-Coulomb,M-C)模型对合肥地区某基坑实例进行分析,并将模型计算结果与实测结果进行对比,验证了HSS模型用于分析基坑工程数值模拟的适用性及试验获得HSS模型参数的准确性。 展开更多
关键词 小应变硬化(HSS)模型 粉质黏土 标准固结试验 三轴试验 弯曲元 有限元
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平面应变卸载条件下黄泛区粉土力学特性试验研究
2
作者 郭院成 吉光照 +1 位作者 杜子博 代新宇 《地下空间与工程学报》 北大核心 2026年第1期159-170,共12页
通过真三轴仪对黄泛区粉土进行不同固结围压、含水率条件下的平面应变侧向卸载试验,研究黄泛区粉土在平面应变卸载条件下的力学特性,并基于试验结果对比分析了经典强度准则对黄泛区粉土的适用性。结果表明:黄泛区粉土应力-应变曲线为弱... 通过真三轴仪对黄泛区粉土进行不同固结围压、含水率条件下的平面应变侧向卸载试验,研究黄泛区粉土在平面应变卸载条件下的力学特性,并基于试验结果对比分析了经典强度准则对黄泛区粉土的适用性。结果表明:黄泛区粉土应力-应变曲线为弱硬化型,低含水率下呈脆性破坏,高含水率下为塑性破坏,破坏应变介于1%~6%之间;围压对卸载强度影响较大,含水率对其影响相对较小;小主应变卸载初期变化较小,轴向应变约1%时,小主应变近似呈线性增长;中主应力受围压影响较大,中间主应力在卸载前期快速下降,当轴向应变达0.5%~1%时趋于稳定;中主应力系数随轴向应变增加先快速下降后缓慢增加,破坏时介于0.27~0.37之间。侧向卸载路径下,Lade-Duncan强度准则可较好地预测粉土卸荷强度。 展开更多
关键词 平面应变试验 侧向卸载 黄泛区粉土 应力路径 强度准则
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桥墩基坑边坡土拱效应机理与土压力计算优化研究
3
作者 于振涛 李飞 +1 位作者 于振江 邓睿 《山西建筑》 2026年第8期127-131,共5页
针对桥墩基坑边坡设计中,经典库仑土压力理论未考虑空间约束与土拱效应,导致计算结果偏于保守的问题,开展考虑土拱效应的土压力计算方法研究。在分析桥墩基坑空间受力特征的基础上,综合借鉴普氏理论、圆心成拱法等思想,建立了考虑水平... 针对桥墩基坑边坡设计中,经典库仑土压力理论未考虑空间约束与土拱效应,导致计算结果偏于保守的问题,开展考虑土拱效应的土压力计算方法研究。在分析桥墩基坑空间受力特征的基础上,综合借鉴普氏理论、圆心成拱法等思想,建立了考虑水平向土拱效应的桥墩基坑边坡分析模型,推导了相应的土压力计算公式。通过算例分析表明,对于具有形成土拱条件的基坑(如黏性土),采用该方法计算所得主动土压力值较传统库仑理论计算结果减小20%~25%,能更合理地反映其空间受力分布。该方法揭示了桥墩基坑边坡的土拱力学机理,为在类似条件下优化边坡支挡结构设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 桥墩边坡 库仑理论 土压力 土拱效应
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CT 技术对不同配合比改性生土材料分形及损伤研究
4
作者 张坤 周彤雨 +3 位作者 兰官奇 穆青峰 郭小平 李刘荣 《建筑技术》 2026年第6期706-713,共8页
为研究电石渣、煤矸石改性生土材料的细观损伤演化规律,制备了12个不同配合比的立方体试件,通过抗压试验、CT扫描及分形理论分析,揭示材料内部裂纹扩展特征与损伤机制。结果表明:DM1试件抗压强较DM2提高14.86%,延性及抗裂性能更优;CT图... 为研究电石渣、煤矸石改性生土材料的细观损伤演化规律,制备了12个不同配合比的立方体试件,通过抗压试验、CT扫描及分形理论分析,揭示材料内部裂纹扩展特征与损伤机制。结果表明:DM1试件抗压强较DM2提高14.86%,延性及抗裂性能更优;CT图像显示,DM1试件XY断面裂纹由边缘向中心延伸,YZ断面呈“沙漏状”破坏,DM2试件因孔隙率高、密实度低,裂纹扩展更不规则;DM1试件分形维数呈“先减后增”趋势,反映了材料先压实后开裂的过程,DM2试件因内部不均匀性,分形维数波动显著;分形维数与损伤变量呈正相关,DM1试件损伤演化更稳定。 展开更多
关键词 CT扫描 改性生土材料 分形维数 损伤变量 抗压试验
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CT技术下掺油泥改性生土的孔隙损伤研究
5
作者 张坤 杨应龙 +3 位作者 兰官奇 惠渊涛 田安涛 缑鹏 《新疆大学学报(自然科学版中英文)》 2026年第2期238-249,共12页
为研究掺入水泥和油泥改性生土材料细观尺度的孔隙结构和损伤,对轴压下的立方体试件进行CT扫描试验,获取试件在动荷载作用下不同应力阶段的断面CT图像,并结合灰度分析和阈值处理方法,定量表征不同配合比材料内部孔隙率的变化规律,建立... 为研究掺入水泥和油泥改性生土材料细观尺度的孔隙结构和损伤,对轴压下的立方体试件进行CT扫描试验,获取试件在动荷载作用下不同应力阶段的断面CT图像,并结合灰度分析和阈值处理方法,定量表征不同配合比材料内部孔隙率的变化规律,建立孔隙率与材料损伤之间的内在联系,揭示改性生土材料损伤随应力变化的演化规律、损伤破坏机理.结果表明:不同应力状态下,YS1试件裂缝由核心受压区向边缘延伸,YS2试件呈“八字形”破坏.油泥的掺入,可生成有较强黏结能力和可塑性的凝胶,YS2试件的变形能力得到提升.水泥掺量增加,生成密度大的高结晶聚合物,使YS1试件力学性能表现更优.XY、YZ扫描断面中,各类试件在不同应力作用下,材料内部孔隙率变化各不相同.YS1试件损伤度持续增大,YS2试件损伤度先增大后减小,虽然YS2试件的整体损伤度小,但力学性能弱于YS1试件,油泥过量掺入会影响材料的力学性能,建议油泥、水泥的质量配合比在1∶2左右. 展开更多
关键词 CT技术 改性生土材料 灰度图 孔隙率 损伤度
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大豆脲酶免CaCl_(2)固化修复铅、锌污染土的稳定性
6
作者 吴振宇 段超龙 +3 位作者 徐向春 张建伟 边汉亮 杨青波 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2026年第2期8-18,共11页
为了研究在不过大提高耕植土强度的前提下大豆脲酶免CaCl_(2)固化处理对铅、锌污染土修复后长期稳定性的影响,通过pH值、重金属离子浸出率和土壤重金属赋存形态等指标,探讨修复后污染土在干湿循环、冻融循环和酸雨淋滤等复杂环境下的长... 为了研究在不过大提高耕植土强度的前提下大豆脲酶免CaCl_(2)固化处理对铅、锌污染土修复后长期稳定性的影响,通过pH值、重金属离子浸出率和土壤重金属赋存形态等指标,探讨修复后污染土在干湿循环、冻融循环和酸雨淋滤等复杂环境下的长期稳定性。结果表明,与EICP固化处理的铅、锌污染土相比,经大豆脲酶免CaCl_(2)固化处理后土体表面强度明显降低,渗透系数有所提高。随着干湿循环和冻融循环次数的增加,土体pH值下降缓慢但仍呈弱碱性,重金属浸出率的增长趋势变缓。在酸雨作用下,随着酸雨溶液pH值的增大,淋出液中Pb^(2+)、Zn^(2+)含量逐渐减少,且均满足规范对危险废弃物的处置要求。此外,不同类型的酸雨对修复土的影响也有所不同,在硫酸型酸雨作用下,修复土的稳定性优于硝酸型酸雨。 展开更多
关键词 重金属污染土 大豆脲酶 固化修复 稳定性
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锚索预应力损失对二元结构边坡稳定性的影响规律研究
7
作者 朱付辉 赖庆钟 +1 位作者 刘顺青 孙键 《华南地震》 2026年第1期88-93,共6页
为研究锚索预应力损失对二元结构边坡稳定性的影响,构建多因素影响下锚索预应力损失的计算方法,采用有限元软件Midas GTS NX分别建立预应力锚索加固下二元结构边坡在自重及降雨工况下的数值模型,基于有限元极限平衡法分析不同锚索预应... 为研究锚索预应力损失对二元结构边坡稳定性的影响,构建多因素影响下锚索预应力损失的计算方法,采用有限元软件Midas GTS NX分别建立预应力锚索加固下二元结构边坡在自重及降雨工况下的数值模型,基于有限元极限平衡法分析不同锚索预应力损失率、锚索角度、软化系数及降雨影响层厚度下边坡安全系数的变化规律。研究结果表明:当锚索预应力的损失率在0~80%变化时,二元结构边坡自重工况下的安全系数减小幅度约为12.0%,且锚索倾角越小,安全系数的减小幅度越大;随着锚索预应力损失率的增加,软化系数越小或降雨影响层厚度越大,安全系数的减小幅度越大;降雨入渗和锚索预应力损失的双重影响下,预应力锚索加固下稳定的边坡可能会发生失稳破坏。研究结果可为运营期二元结构边坡的防治提供了理论支撑,具有实际工程意义。 展开更多
关键词 锚索 预应力损失 边坡 降雨入渗 软化系数
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温度作用下简支梁桥混凝土结构振动特性监测研究
8
作者 王毅 《水泥》 2026年第1期126-128,共3页
为提高钢筋混凝土简支梁在温度作用下的动力性能可靠性,解决温度效应与结构损伤难以区分的技术难题,本研究系统探讨了温度对混凝土梁固有振动特性的影响机制。通过开展-35℃至50℃宽温域试验,采用落球激振法测试不同温度工况下梁体的基... 为提高钢筋混凝土简支梁在温度作用下的动力性能可靠性,解决温度效应与结构损伤难以区分的技术难题,本研究系统探讨了温度对混凝土梁固有振动特性的影响机制。通过开展-35℃至50℃宽温域试验,采用落球激振法测试不同温度工况下梁体的基频变化规律,并结合三点弯曲试验验证了温度-频率关系的物理机理,并通过对材料弹性模量的交叉验证,阐明了材料性能变化对结构动力特性的影响规律。结果表明,环境温度与钢筋混凝土简支梁基频呈现显著的线性负相关关系,为桥梁健康监测中区分温度效应与结构损伤提供了直接、可靠的实验依据。 展开更多
关键词 桥梁混凝土 温度效应 固有频率 简支梁 弹性模量 振动特性
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非饱和砂土吸力修正Mohr-Coulomb模型下的静力触探模拟研究
9
作者 廖秋彬 《江西水利科技》 2026年第1期13-17,24,共6页
圆锥贯入试验(CPT)广泛应用于土体力学与渗透特性的评价。然而,现有经验公式多建立于干燥或饱和条件下,难以准确反映非饱和状态下吸力对贯入阻力的影响,易导致土体性质评估偏差。为此,文章基于有限元方法,采用简化的弹塑性Mohr-Coulomb... 圆锥贯入试验(CPT)广泛应用于土体力学与渗透特性的评价。然而,现有经验公式多建立于干燥或饱和条件下,难以准确反映非饱和状态下吸力对贯入阻力的影响,易导致土体性质评估偏差。为此,文章基于有限元方法,采用简化的弹塑性Mohr-Coulomb本构模型,并引入吸力相关的表观黏聚力,以模拟非饱和砂土中吸力对锥阻力的影响。研究结果表明:非饱和砂土的锥尖阻力显著高于饱和状态,且吸力效应受侧限压力控制;当吸力为25 kPa时,锥尖阻力在侧限压力50 kPa和100 kPa下分别提高约20%和30%;当吸力增至200 kPa时,对应增幅分别约为9%和26%。应力集中出现在锥体上端区域,水平应力的影响范围约为6倍锥半径,明显大于垂直应力约2倍锥半径的作用范围,体现出显著的各向异性。 展开更多
关键词 圆锥贯入试验(CPT) 吸力效应 有效应力 表观黏聚力 有限元
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华阳河蓄滞洪区工程砾石土筑堤的利用研究
10
作者 潘嘉晟 龚泉 +2 位作者 杨鑫 史国晋 左泽旗 《山西建筑》 2026年第9期169-173,共5页
华阳河蓄滞洪区建设工程(安庆市)望江标段存在黏土料不足的情况,导致工程停滞。在料场勘察发现黏土料下层含有大量砾石土,但砾石土天然状态下的物理力学参数不满足堤防填筑指标要求。为充分利用砾石土,解决黏土料不足的问题,对料场砾石... 华阳河蓄滞洪区建设工程(安庆市)望江标段存在黏土料不足的情况,导致工程停滞。在料场勘察发现黏土料下层含有大量砾石土,但砾石土天然状态下的物理力学参数不满足堤防填筑指标要求。为充分利用砾石土,解决黏土料不足的问题,对料场砾石土开展颗粒分析、碾压试验及渗透试验,获取不同状态下砾石土的物理力学性质,并开展碾压试验,提出满足渗透系数要求的碾压参数。试验结果表明部分砾石土可用于堤防背水侧填筑,经碾压后可满足堤防填筑的要求。 展开更多
关键词 华阳河蓄滞洪区 砾石土 颗粒分析 碾压试验 渗透系数
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矿渣微粉-粉煤灰改良湿陷性黄土力学特性实验研究
11
作者 李玮宸 何佳斌 +1 位作者 李皓东 商艳 《价值工程》 2026年第8期1-3,共3页
本文通过实验研究,探讨矿渣微粉-粉煤灰联合掺加改良湿陷性黄土的力学特性。实验中,矿渣微粉-粉煤灰掺量对湿陷性黄土的力学特性有明显的影响,随着掺量的增加,抗折强度、抗压强度呈先增加后减小的趋势。实验结果表明,矿渣微粉掺量为15%... 本文通过实验研究,探讨矿渣微粉-粉煤灰联合掺加改良湿陷性黄土的力学特性。实验中,矿渣微粉-粉煤灰掺量对湿陷性黄土的力学特性有明显的影响,随着掺量的增加,抗折强度、抗压强度呈先增加后减小的趋势。实验结果表明,矿渣微粉掺量为15%、粉煤灰20%时,黄土的抗折、抗压强度达到最大值,可认为该掺量为最优掺量。 展开更多
关键词 矿渣微粉 粉煤灰 湿陷性黄土 力学特性
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锤击打桩桩周岩土体力学特性试验研究
12
作者 于景操 《科学技术创新》 2026年第6期141-144,共4页
为避免锤击打桩阶段出现承载力异常,进而导致工程变更的情况,本文以提高工程经济效益、社会效益为研究目标,结合工程现场基本情况,在考虑打桩后桩周岩土体具有强度不可逆劣化特征的基础上,分析锤击打桩作业流程,再设计力学特性试验,探... 为避免锤击打桩阶段出现承载力异常,进而导致工程变更的情况,本文以提高工程经济效益、社会效益为研究目标,结合工程现场基本情况,在考虑打桩后桩周岩土体具有强度不可逆劣化特征的基础上,分析锤击打桩作业流程,再设计力学特性试验,探究力学响应特征。研究结果表明,在锤击作用下桩周岩土体的力学性能降低,产生结构性损伤,需做好土体加固处理,确保桩周岩土体力学强度,规避施工质量问题。 展开更多
关键词 锤击打桩 周岩土体 力学特性
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土工格栅加筋碎石复合体作用机理细观研究 被引量：4
13
作者 王志杰 王有为 +2 位作者 杨广庆 周诗广 贾旭东 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期141-150,共10页
为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结... 为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结果表明:随着加筋层数的增加,试样的抗剪强度峰值随之变大;颗粒局部孔隙率随着轴向应变的增加而显著增大,由于筋材的约束,加筋区域孔隙率波动较小,合适的筋材间距能够最大程度限制加筋区域孔隙率的增长;加筋区域的颗粒侧向位移受到明显限制,随着加筋层数的增多,试样侧向变形明显降低;通过分析试样的接触力分布可以得出土工格栅能够大幅提高试样的承载力,提升加筋区域的抗变形能力。研究成果可增进对土工格栅加筋碎石作用机理的认识。 展开更多
关键词 大型三轴试验 土工格栅 细观组构 加筋机理 离散元
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基于HS与HSS模型的深基坑支护结构变形与受力数值模拟分析 被引量：4
14
作者 郭浩天 孙庆林 +2 位作者 苑成旺 李向群 李继伟 《水利与建筑工程学报》 2025年第1期71-79,共9页
为探究应变硬化(HS)及小应变硬化(HSS)本构模型对深基坑支护结构变形与受力的影响,以长春地区某深基坑工程项目为例,通过室内试验获得HS与HSS本构模型参数,利用有限元软件midas GTS NX对其排桩支护结构水平位移及内支撑轴力进行数值模拟... 为探究应变硬化(HS)及小应变硬化(HSS)本构模型对深基坑支护结构变形与受力的影响,以长春地区某深基坑工程项目为例,通过室内试验获得HS与HSS本构模型参数,利用有限元软件midas GTS NX对其排桩支护结构水平位移及内支撑轴力进行数值模拟,并与实际监测数据进行对比分析。结果表明:长春地区粉质黏土HS与HSS本构模型的参考切线、割线及加卸载模量与压缩模量之间的关系为:参考加卸载模量约为压缩模量、参考切线模量以及参考割线模量的3.6倍;HS与HSS本构模型下排桩支护结构水平位移与实际监测数据之间的变化规律基本一致,均呈现“鱼腹型”,仅在数值上存在差异;HSS本构模型结果与实际监测值对比,排桩水平位移模拟结果误差为1.03%~10.32%,内支撑轴力模拟结果误差为6.48%~14.72%,相较于HS本构模型在反应卸荷条件下粉质黏土特性、支护结构变形与受力方面相对更为准确。 展开更多
关键词 深基坑工程 本构模型 midas GTS NX 数值模拟 粉质黏土
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人工冻结泥炭质土力学特性试验研究 被引量：2
15
作者 屈俊童 王文彬 +3 位作者 浦钧翔 李昱衡 刘新月 刘关栋 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期7-12,共6页
研究目的:为研究冻结泥炭质土力学特性,利用改进的TSZ-2型全自动应变控制仪分别对滇池湖相沉积泥炭质土进行不同影响因素下的低温无侧限抗压强度试验与三轴剪切试验,讨论不同温度、围压、含水率和加载速率对冻结泥炭质土的峰值强度、变... 研究目的:为研究冻结泥炭质土力学特性,利用改进的TSZ-2型全自动应变控制仪分别对滇池湖相沉积泥炭质土进行不同影响因素下的低温无侧限抗压强度试验与三轴剪切试验,讨论不同温度、围压、含水率和加载速率对冻结泥炭质土的峰值强度、变形模量和软化系数的影响,分析冻结泥炭质土的极限承载能力范围,并引入修正姜永东模型对冻结泥炭质土的偏应力-应变曲线进行研究。研究结论:(1)在不同影响因素下,冻结泥炭质土的峰值强度与围压、含水率、加载速率呈正相关,与温度呈负相关;(2)在试验条件内,冻结泥炭质土的变形模量随着峰值强度的增加呈线性增长,软化系数在0~0.544之间波动,偏应力-应变曲线基本表现为应变软化型,而随着围压的增加逐渐向应变硬化型转变;(3)冻结泥炭质土在-15℃~-5℃温度范围内的强度可以满足实际工况对冻结壁承载能力要求;(4)基于修正姜永东模型,构建适合冻结泥炭质土的本构模型,并对结果进行验证,具有较好的适用性;(5)本研究成果可为湖相沉积软弱土地区冻结法施工提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 人工冻结泥炭质土 无侧限抗压试验 三轴剪切试验 修正姜永东模型
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干湿循环和施工振动下残积土的强度变形及应用
16
作者 陈东霞 唐佳润 +2 位作者 王东东 陈波 张婧怡 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期86-96,共11页
在干湿循环和施工振动共同作用下,残积土的强度和变形参数将发生显著劣化,对基坑工程的安全产生影响和威胁。借助直剪和固结试验获得残积土在干湿循环和施工振动作用下强度和变形的规律及劣化后参数预测模型,并将其应用于某地铁基坑开... 在干湿循环和施工振动共同作用下,残积土的强度和变形参数将发生显著劣化,对基坑工程的安全产生影响和威胁。借助直剪和固结试验获得残积土在干湿循环和施工振动作用下强度和变形的规律及劣化后参数预测模型,并将其应用于某地铁基坑开挖精细化数值模拟。试验分析发现:黏聚力c随干湿循环次数n和振动时间t的增加呈非线性衰减,内摩擦角φ随n增加呈波动上升,振动作用对φ的影响随n增加而减小;未经历振动时随n增加,压缩系数a_(v1-2)呈线性增长,参考切线模量E_(oed)^(ref)缓慢减小;经历振动后a_(v1-2)呈波动变化,E_(oed)^(ref)先快速减小、再缓慢减小、最后逐渐增大。考虑干湿循环和施工振动影响将基坑划分为6个影响区:干湿循环充分影响区、干湿循环影响过渡区、干湿循环和振动共同强影响区、干湿循环和振动共同弱影响区、仅振动影响区和无影响区。在各个区采用劣化后对应的土体参数开展基坑开挖精细化数值模拟,结果表明:随基坑边缘距离增大,地表沉降呈“先减小后增大”的变化趋势。随基坑深度增加,地下连续墙水平位移呈“两头小、中间大”的变化趋势;对于地表沉降和地下连续墙水平位移,有建筑物一侧的变形均小于无建筑物一侧的变形。考虑干湿循环和施工振动共同作用后的地表沉降、地下连续墙水平位移模拟结果更接近现场监测值,可为残积土基坑设计施工提供有效技术指导。 展开更多
关键词 残积土 干湿循环 振动 强度 变形 数值模拟
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聚丙烯纤维加筋黄土抗渗性能试验研究 被引量：4
17
作者 贾卓龙 梁哲瑞 +4 位作者 晏长根 卢浩 徐志平 石玉玲 郜世泰 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期875-885,共11页
纤维导流效应会加速水分入渗,造成土体抗渗性能削弱,不利于集中降雨条件下的黄土边坡长效防护。基于室内试验,研究了纤维掺量、纤维长度、干密度对纤维黄土渗透系数的影响规律,揭示了不同压实条件下纤维土柱的垂直入渗规律与模型,并结... 纤维导流效应会加速水分入渗,造成土体抗渗性能削弱,不利于集中降雨条件下的黄土边坡长效防护。基于室内试验,研究了纤维掺量、纤维长度、干密度对纤维黄土渗透系数的影响规律,揭示了不同压实条件下纤维土柱的垂直入渗规律与模型,并结合试验获得的纤维黄土处理厚度,开展现场水分监测试验,探讨了纤维防护边坡浅层土壤的水分变异特征与抗渗效果。结果表明:纤维黄土的渗透系数随纤维掺量减小、长度增长和干密度增大而减小,变化敏感性由强到弱依次为干密度、纤维掺量、纤维长度,其中以干密度作为主要控制因素,能够对纤维导流效应起到抑制作用;压实充分是确保纤维黄土维持良好抗渗性能的必要条件,相比压实度为80%的纤维土柱,压实度为90%的纤维土柱稳定入渗时间增加36.36%,初始入渗速率,稳定入渗速率减小50.00%,83.33%,水分初次响应时间推迟约15%~50%,通过构建入渗历时与入渗速率、湿润锋推进深度之间的函数关系,预估了积水状态纤维黄土的入渗特征和现场处理厚度;在雨季长达4个月的自然气候干扰下,纤维黄土表现出优良的现场抗渗防护效果,当水土质量比为0.37,边坡平台,坡面的纤维黄土处理厚度为15 cm,10 cm时,边坡内部各测点体积含水率均保持稳定,变异系数为0.78%~1.36%,仅为无防护边坡的1/9。 展开更多
关键词 黄土边坡 边坡防护 聚丙烯纤维 纤维加筋土 抗渗性能
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循环荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力特性研究 被引量：1
18
作者 王梦洁 张莎莎 +2 位作者 杨晓华 张超 晏长根 《岩土力学》 北大核心 2025年第4期1215-1227,共13页
为明确交通荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力变形特性,通过开展单样逐级和多样恒定幅值的循环加载动三轴试验,研究了围压、偏压固结比、排水条件、动荷载频率和循环应力比等因素对粉质黏土累积塑性应变和残余动孔压发展规律、滞回曲线演... 为明确交通荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力变形特性,通过开展单样逐级和多样恒定幅值的循环加载动三轴试验,研究了围压、偏压固结比、排水条件、动荷载频率和循环应力比等因素对粉质黏土累积塑性应变和残余动孔压发展规律、滞回曲线演化特性以及软化指数的影响。结果表明:土体在动荷载作用下的累积塑性应变和残余动孔压的发展具有一致性,根据安定性理论可以将试样在不同试验条件下的动力行为划分为塑性安定、塑性蠕变和增量破坏3种典型情况,在试验基本工况下,塑性安定、塑性蠕变和增量破坏3种动力行为的界限循环应力比分别在0.30和0.40附近;处于塑性安定状态不排水试样的滞回特征明显,滞回曲线呈S形,随着加载的进行土体存在刚度退化现象;不排水试样的累积塑性变形小于排水试样,在较低循环应力比下排水和不排水条件土体的软化指数分别稳定在1.15左右和0.91左右;通过灰色关联度分析发现,循环应力比对累积塑性应变和孔压比的影响程度最大,围压对软化指数的影响程度最大;确定了适用于漫灌区粉质黏土的累积塑性应变模型的相关参数,预测效果良好。 展开更多
关键词 动三轴试验 粉质黏土 循环应力比 累积塑性应变 软化指数
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改进的TOPSIS(逼近理想解排序方法)在土体刚度参数反分析中的应用 被引量：1
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作者 徐世祥 万友生 +5 位作者 贺烽 覃君 谢云杰 吴波 郑卫强 许杰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期133-138,共6页
[目的]当采用反分析法确定土体参数时,由现场实测得到的理想解一般为中间值,无法使用传统的TOPSIS(逼近理想解排序法)进行计算。有必要改进传统TOPSIS,并与熵权法、数值分析法和正交试验法相结合,应用于土体刚度参数反分析。[方法]简述... [目的]当采用反分析法确定土体参数时,由现场实测得到的理想解一般为中间值,无法使用传统的TOPSIS(逼近理想解排序法)进行计算。有必要改进传统TOPSIS,并与熵权法、数值分析法和正交试验法相结合,应用于土体刚度参数反分析。[方法]简述了传统TOPSIS的改进,并与熵权法、数值分析和正交试验法相结合,应用于富水砂层刚度参数反分析中。利用正交试验法建立了25个方案数值分析模型,选取最大地面沉降、最大拱顶沉降、最大拱底隆起和最大净空收敛4个指标进行综合决策,确定了适用于富水砂层土体硬化模型刚度参数的比例关系与大小。[结果及结论]改进的TOPSIS能有效地与数值分析和正交试验法相结合进行反分析研究,科学地对正交试验方案进行多指标决策,为复杂岩土工程反分析理论提供了一种新的决策方法。富水砂层土体硬化模型刚度参数之间的比例关系为:固结试验切线模量E_(ref,oed)=E_(s(0.1~0.2))(0.1~0.2 MPa围压下的压缩模量),三轴固结排水剪切试验割线模量E_(ref,50)=1.4E_(ref,oed),三轴固结排水卸载再加载试验的卸载再加载模量E_(ref,ur)=2.0E_(ref,50),刚度应力相关指数为0.6。 展开更多
关键词 地铁隧道 土体刚度参数反分析 逼近理想解排序法 正交试验 富水砂层 硬化土本构模型
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极端降雨条件下整体式刚性面板加筋土挡墙力学与变形行为试验研究 被引量：1
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作者 王志杰 秦岩 +3 位作者 张国伟 杨广庆 周诗广 杨超 《铁道学报》 北大核心 2025年第11期185-192,共8页
加筋土挡墙作为一种重要的路基支挡结构,不可避免受到降雨入渗的影响。为研究极端降雨条件下整体式刚性面板加筋土挡墙服役性能演化规律,通过室内模型试验分析不同降雨强度下加筋土挡墙内部雨水入渗情况、孔隙水压力以及竖向荷载作用下... 加筋土挡墙作为一种重要的路基支挡结构,不可避免受到降雨入渗的影响。为研究极端降雨条件下整体式刚性面板加筋土挡墙服役性能演化规律,通过室内模型试验分析不同降雨强度下加筋土挡墙内部雨水入渗情况、孔隙水压力以及竖向荷载作用下挡墙内部土体附加应力变化、墙面水平位移与墙顶沉降的变化规律,探究加筋土挡墙在不同降雨条件下的力学与变形行为。研究结果表明:降雨入渗对加筋土挡墙的影响不超过墙高的25%;在降雨过程中,上部土体软化,其内部孔隙水压力逐渐增大至3.35 kPa,雨水入渗区域土体附加应力随降雨强度的增大而增大;在竖向荷载作用下,加载板正下方竖向沉降明显,挡墙面板整体呈现出“倾斜”趋势,随着降雨强度的增大,墙体上部水平位移达到3.29 mm,墙背处土体水平附加应力沿墙高的增大逐渐增大;在加载板正下方,墙体内部竖向附加应力与土工格栅变形远大于两侧,并随着竖向荷载作用以及降雨强度的增大而逐渐增大,最终达到47.18 kPa。研究结果可为降雨条件下铁路加筋土挡墙安全服役与状态评估提供重要参考。 展开更多
关键词 加筋土挡墙 降雨入渗 力学特性 变形行为 模型试验
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