一、土样扰动对低塑性软粘土影响的试验研究(论文文献综述)
江亚洲[1](2020)在《软土场地弹塑性地震反应分析方法研究》文中研究指明软土在我国分布广泛,然而软土力学性质较弱,这些年来,软土震陷的研究一直是土动力学领域研究的难点,但是传统的等效线性化方法不适用于进行软土的地震反应分析,同时也尚未出现一套成体系的、可靠的软土场地地震反应分析理论及方法。因此,本论文进行了基于弹塑性计算的软土场地地震反应分析方法研究。为充分研究软土场地的弹塑性地震反应分析方法,本文总结了传统等效线性化方法的优缺点,实施了大量的软土土工试验,进行了弹塑性本构模型及力学特性的分析,完成了多种输入地震动幅值作用下、基于有限元计算的软土场地弹塑性地震反应分析,并对比、分析了软土场地的弹塑性地震反应分析结果和等效线性化地震反应分析结果。论文主要完成了以下工作并得到以下结论:1.大量土工试验结果表明,取样场地的软土为强结构性、强压缩性、低渗透性、临界状态线稳定的有机质饱和淤泥质软粘土。2.等效线性化方法原理上比较简单易懂、参数容易获取、计算量小,但是不适用于软土场地的计算分析。3.介绍了变换应力-循环流动(Transformation Stress-Cyclic Mobility:TS-CM)本构模型,并根据土工试验的结果得到了TS-CM本构模型的全套参数。4.TS-CM本构模型对单元体力学试验的模拟与试验数据的对比结果表明,TS-CM本构模型完全适用于研究所用的软粘土,模拟效果较好,并且本构模型所用的参数较准确。5.弹塑性方法得到的结果在趋势上符合规律和对软土场地地震反应的认知,更接近真实场地的结果,能够在地震动输入幅值较大时也得到相对合理的解答,能够实时反映土体任何一点处的有效应力、刚度特性和变形状况,能够得到土体最终的残余变形,但是等效线性化方法几乎不能做到这些;可以认为在软土场地的地震反应分析方面,弹塑性计算方法优于等效线性化方法。
朱栋炜[2](2020)在《精细化人工制备结构性土解构演化表征及其工程应用》文中认为软黏土在沿海、湖泊、内河两岸等地区分布广泛,由于软粘土所处地理位置及形成方式的特殊性,使得其具有含水率高、孔径大和压缩变形量大等特征,导致在实际工程中会造成地基排水固结慢、沉降量大等工程问题。同时软粘土在受荷时有明显的屈服强度,表现出由突发性孔隙坍塌引起的变形破坏,这种性质会给工程造成极大危害。为探究土体结构性的破坏机理及解构演变规律,众多学者采用人工制备结构性土的方式对其开展研究。如何确保人工制备结构性土试样物理指标的精准性,这是探究土体结构破坏机理以及解构规律的基础。在此基础上,建立一种能够考虑土体解构演化规律的弹塑性本构模型,解决有效计算和预测结构性软土工程的施工沉降的难题,因此,本文将从以下五个方面着手进行研究:(1)针对当前人工制备结构性土未考虑水泥水化对土样孔隙比的影响,且未对人工制备试样实际孔隙与目标孔隙比的一致性比加以验证,本文重点研究人工制备大孔隙结构性土的实际孔隙比演化特征。通过采用尿素作为形成大孔隙结构性土的添加料,制备了两种不同孔隙比(1.5、1.7)和不同水泥含量(4%、6%)的结构性土,细致分析了水泥水化产物及水浴渗透作用对试样实际孔隙比的影响,探讨了试样在恒温水浴7d、10d、15d以及20d时,由渗透作用引起的实际孔隙比偏差变化规律,并给出了将人工制备结构性土实际孔隙比控制在合理范围的方案。(2)采用一维压缩的方式对不同初始孔隙比(1.5、1.7)和不同水泥含量(4%、5%、6%、7%)的人工制备结构性土进行试验,分析了初始孔隙比和胶结含量这两个因素对土体结构性能的影响。(3)引用结构破损参数η,通过参数变化规律诠释了一维压缩过程中土体胶结骨架的演变过程,细致分析了初始孔隙比和胶结含量对结构性破损参数变化规律的影响,并对结构应力分担比进行量化处理,给出了结构破损参数表达式。(4)以Bothkennar和Pisa黏土结构性特征试验和两种基于实测数据的典型解构函数作为试验依据,探讨了单一初始孔隙比下,不同胶结含量的人工制备结构性土的解构演化规律,并以此为基础建立了两个含单一变量(胶结含量)的人工制备结构性土解构函数。(5)以上下负荷面屈服函数准则为参考,引入土体结构破坏规律,建立了一种能表征结构破坏规律的弹塑性本构模型,并开发了基于ABAQUS的UMAT子程序。以日本有明海岸公路路堤[88]为工程依托,通过基于上下负荷面且考虑结构破坏演化的弹塑性本构模型表征结构性软土地基。采用有限元ABAQUS数值计算软土基础上路堤施工的工程情况。
王亮[3](2020)在《土的动剪切模量测试新方法及其运用》文中提出动剪切模量和阻尼比开展场地地震反应分析必不可少的两个参数。目前,这两个参数主要通过共(自)振柱试验、动三轴试验等室内试验获得。对土样进行试验时,需要对一个土样进行从小至大的多个荷载激振,从而获得多个应变量级的这两个参数,才能获得土的非线性变形特性,这是这两个参数的传统试验方法,忽略了前期激振或应力历史对土的动力变形特性的影响。为减少应力历史对土动力特性的影响,本文基于土柱自振柱试验获得的自振衰减曲线,详细分析了该曲线的波动特点和“非频保”特性,基于此开展了土动力变形特性测试新方法的研究。1、定性分析土柱自振衰减曲线的波动特性,并与理想振动衰减曲线对比后,发现了土柱自振衰减曲线存在波动频率并非保持不变的,即“非频保”的;定量分析土柱自振衰减曲线的半周期值和该半周内应变幅值之间的定量关系后,发现:随着半周应变幅值的降低,半周期值逐渐减小(或半周频率逐渐增大)。因此认为,这是土体作为强非线性材料特有的“非频保”特性。2、基于“非频保”特性,提出最大剪切模量的分析方法,对传统测试结果精细化分析,发现传统测试方法对粘土的扰动影响最为显着,因此建立土动力变形特性参数的精细化测试新方法;3、采用精细化测试新方法,对砂土、粉土和粘性土开展了土动力变形特性参数的测试,测试结果符合目前对土动力变形特性参数变化规律的基本认识,验证了该方法的实用性;并采用具有统计意义的Boltzman公式拟合了土动力特性参数随应变增长的变化规律,从宏观表象层面说明了该公式运用于土动力变形特性描述的合理性。
姜煌辉[4](2020)在《循环荷载作用下嵊州硅藻土动力特性研究》文中研究指明硅藻土是一种强结构性的特殊土,但至目前,国内外对硅藻土的岩土工程特性的了解还很少,相应研究还非常缺乏。随着我国基础设施建设的大力发展,一些重大工程会坐落或穿过硅藻土分布地区,对硅藻土认识不足引发的工程事故频繁发生。非常有必要对硅藻土的岩土性状展开系统研究。本文以嵊州地区典型天然硅藻土为例,采用blocksampling法获得高质量的嵊州原状硅藻土试样,通过GDS动三轴试验系统(S/DTTA)对嵊州原状硅藻土和重塑硅藻土试样开展一系列动力特性试验研究:(1)结合现场实地调查、资料收集和室内物性试验,初步描述嵊州硅藻土的性状,测定其物理特性,根据现场取样和室内试验的问题反馈,改进硅藻土原状样取样方法和工艺。(2)针对循环荷载作用的长期性特征,开展了不同围压、不同振动频率和不同循环应力比下次数达50000次的单向激振三轴试验,研究了原状硅藻土在长期不排水循环加载下的孔压和变形、应力-应变滞回曲线、强度、及阻尼比和小应变剪切模量等的变化规律。根据试验结果,建立了不排水长期循环荷载作用下原状硅藻土试样的动弹性模量、应变累积、阻尼比和小应变剪切模量变化的经验公式。分析了循环应力比、循环荷载振动频率和结构性对原状硅藻土动力特性的影响。研究发现,残余孔压、应变及动弹性模量随着围压的增大而增大;围压一定时,残余孔压、应变随着循环应力比的增大而增大,动弹性模量则随着循环应力比的增大而减小,原状样残余孔压比介于0.1~0.4之间,临界循环应力比受围压影响较大;残余孔压比和累计塑性应变随着加载频率的增大而增大,回弹应变则随着加载频率的增大而减小,动弹性模量稳定值随加载频率的增大呈线性关系;原状样的阻尼比λ随动应变εa增大而迅速减小,且介于0.01~0.02之间。(3)针对循环荷载作用的长期性特征,开展了不同围压、不同振动频率和不同循环应力比下次数达30000次的单向激振三轴试验,研究了重塑硅藻土在长期不排水循环加载下的孔压和变形累积、应力-应变滞回曲线演化、强度衰减、及阻尼比和小应变剪切模量变化等的规律。分析长期不排水循环荷载作用下原状硅藻土的动弹性模量、累积应变、阻尼比和小应变剪切模量等经验方程在重塑硅藻土上的适用性。分析循环应力比、循环荷载振动频率等对重塑硅藻土动力特性的影响。研究发现,重塑硅藻土的界限残余孔压比显着高于原状硅藻土,且不同加载频率下重塑样残余孔压比及回弹应变发展曲线有较大差别;重塑样的强度较原状样显着降低,临界循环应力比在0.25~0.3之间;不同于原状样,重塑样的动弹性模量在动应变发展初期呈现非线性衰减,体现了其应变软化的特征,加载到后期时表现出明显的应变硬化,抵抗变形的能力增加;相对于原状样来说,重塑样小应变剪切模量显着降低。(4)将原状硅藻土和重塑硅藻土的试验结果进行比较,分析重塑硅藻土和原状硅藻土的性状差异。从比较结果可知,硅藻土是一种强结构性土。原状样和重塑样的破坏形态具有较大差别,原状样表现为由应变局部化引发的剪切破坏,主要特征是沿土样原有结构面剪切破坏。
刘书伦[5](2020)在《软土基坑开挖对旁侧隧道影响离心模型试验与数值分析》文中研究表明近年来,我国地下空间开发呈现立体化和密集化趋势,各种地下工程近接施工变得越来越频繁。其中,邻近既有隧道的基坑开挖工程是常见的近接工程类型之一。软粘土地层深基坑开挖伴随的卸荷效应会引起邻近地层发生应力重分布和变形,进而导致旁侧既有隧道结构产生附加内力和变形,严重时甚至导致其产生开裂、错台和渗漏水等病害,影响隧道结构的正常服役。另外,基坑底长时间暴露也会使开挖卸荷引起的地层和隧道响应持续发展,这与坑内外土体孔隙水压力演变伴随的地层应力状态演化密切相关。目前,诸多学者对基坑开挖影响下既有隧道响应问题展开了相关研究,但大多关注隧道结构变形规律,缺乏对开挖卸载条件下地层应力状态和隧道变形的长期响应机制的研究。为此,通过离心模型试验和有限元三维数值分析,本文研究了软粘土地层基坑开挖对旁侧既有隧道长期影响机理。研究成果有助于提高软粘土地层基坑开挖对既有隧道长期影响问题的理论认识,为提出切实有效的隧道保护措施提供科学依据。主要工作和研究成果如下:(1)开展了加速度为120g的离心模型试验,获得了基坑开挖引起的地层不排水抗剪强度、土体孔隙水压力、水平向土压力、地表沉降、隧道沉降和弯矩演变规律。试验结果表明:基坑底暴露会导致坑底和隧道周围土体超孔压长时间演变;开挖完成时,隧道周围土体水平向土压力沿竖向衰减量呈现“上小下大”的趋势;开挖完成后地表沉降、隧道沉降和弯矩分别在400天、500天和1080天达到了开挖完成时的2倍,实际工程中应尽量减少坑底暴露时间。(2)针对基坑开挖卸载对周围地层的扰动问题,对停机后的模型地基进行了微扰动取土,开展了标准一维固结试验,获得了初始孔隙比、压缩模量、压缩系数、压缩指数、回弹指数等指标。试验结果表明:既有隧道一侧土样初始孔隙比小于基坑对称一侧土样;既有隧道的存在对开挖引起的土层扰动产生抑制作用,隧道一侧附近土体的压缩性要低于对称于基坑的另一侧土体;相对于基坑与隧道之间的土体,隧道另一侧土体压缩性相比基坑另一侧对称位置土体压缩性的变化程度会更大。(3)针对基坑开挖对周围地层和旁侧既有隧道长期影响机理问题,获得了土体小应变硬化土模型参数,开展了三维数值分析研究。研究表明:开挖完成后300天的隧道水平位移相比开挖完成时增大了 40%,而竖向位移增大了 56%;相比而言,围护墙水平位移仅增大了 20%;随着基坑底持续暴露,靠近基坑一侧隧道拱腰处法向土压力下降约25 kPa,而拱顶、拱底与另一侧拱腰处则呈逐渐增大趋势。(4)开展了不同基坑尺寸、隧道相对位置等工况下的有限元数值模型参数分析,获得了不同工况下最大地表沉降、围护墙最大水平位移、隧道拱顶最大竖向位移以及拱腰最大水平位移的响应规律。计算结果表明:平行于隧道方向的基坑边长增大时上述结果的增大最为明显;平行于隧道方向的基坑边长不变的情况下,垂直于隧道方向的基坑边长增加会降低靠近既有隧道一侧的地表、围护墙和隧道变形;由于既有隧道对开挖卸荷引起的土体变形传播存在抑制作用,地表沉降与围护墙水平位移随既有隧道与围护墙距离的减小而减小。(5)对不同基坑尺寸和隧道相对位置工况下开挖卸荷引起的隧道横截面响应规律问题,开展了参数分析研究。结果表明:随着隧道与坑底距离的不断增加,隧道截面竖向收敛变形逐渐减小;基坑开挖尺寸变化对隧道截面收敛变形影响最为显着;平行于隧道方向的基坑边长不断增大会导致隧道截面竖向收敛变形不断增大;受基坑尺寸效应影响,垂直于隧道方向的基坑边长不断增大反而会降低隧道竖向收敛变形。
莫婧婷[6](2020)在《黄土地区地铁隧道运营沉降与控制研究》文中认为随着我国经济飞速发展与基础设施建设进一步完善,城市地铁隧道建设工程作为缓解交通拥堵与发展城市经济的主要手段,其修建数量不断增加。然而地铁运行时产生的振动荷载不仅会对隧道周围土体产生影响引发不均匀沉降,还会对隧道上方地表的路面或邻近建筑物产生影响。截止至2020年3月,西安地铁在建线路共12条,预计2025年形成12条线路运营、总长425公里的地铁轨道网。黄土在我国分布广泛,其结构性、欠压密性和湿陷性特征十分突出。振动荷载作用下,黄土的大中孔隙可能发生塌缩,导致黄土的残余应变不断增长,宏观上表现为地基的振陷或沉降。不同于地震荷载与冲击荷载,地铁列车的小幅值循环动力荷载长期作用下极易引发土层沉降。因此,为了保证地铁隧道的长期行车安全以及减少对周边建筑物的影响,开展黄土地区地铁隧道长期沉降与对沉降的控制手段的研究十分有意义。本文主要以西安地铁2号线和4号线为工程背景,研究循环荷载作用下隧道-地层动力响应的问题。通过几何比1:30的隧道-地层物理模型试验探索隧道在循环荷载作用下长期沉降问题;通过数值模拟讨论了隧道加固抬升的最优处置方案、处置范围、处置深度等问题。主要研究成果如下:(1)根据建立的隧道-地层室内模型试验研究了地铁隧道在长期振动荷载作用下的沉降规律,讨论分析了振动频率、振动荷载峰值和循环次数对隧道长期沉降的影响。(2)通过文献调研和工程实际情况,确定使用注浆加固抬升法对运营期产生的沉降进行处置,利用有限差分软件FLAC 3D模拟分析了最佳处置方案,最优处置范围和处置深度,并对处置后的效果进行了计算验证。(3)利用经验模型法中Chai模型推算了隧道长期沉降,得到累计5年沉降值与模型试验沉降值极为相近,从而验证模型试验的正确性。并对注浆加固抬升处置后的地铁隧道长期沉降进行推算,得到不同处置时间对振动荷载作用下地铁隧道长期沉降的影响。
娄金峰[7](2019)在《盾构施工引起软黏土应力状态改变的动力响应及机理分析》文中研究说明地铁由于具有安全、高效等优点而在城市中得到了大力的发展,是解决交通资源紧张问题的重要手段之一。盾构法是目前地铁在城市中施工的主要工法。由于周围地层环境的复杂以及施工工艺的缺陷,盾构施工难免会对周围地层产生扰动,使土体经历一系列复杂的应力路径,进而改变土的力学特性。此外,当隧道施工完成后进入运营期间,隧道及周围土体还会承受不同的动力荷载。因此,研究隧道周围土体在经过盾构施工应力路径后动力特性如何变化,是关系到隧道安全运营的重要问题。本研究通过结合盾构施工过程的特点和理论解析解来获取隧道周围不同位置处土体所经历的应力路径,探究了天津地区软黏土在不同施工应力路径条件下的宏观变形特性及微观结构特征,并通过分级动荷载试验研究经历施工作用后软黏土的动力特性,并分析其变化机理。研究结果表明:(1)是否考虑盾构施工作用对排水条件下原状软黏土的变形特性有较大的影响。未考虑施工作用条件下,侧部原状软黏土在较小偏应力的作用下轴向变形减小,而体应变增大,孔隙体积在被压缩的同时孔隙形状向等轴圆形发展;而底部原状软黏土表现出更小的轴向变形和体应变,孔隙体积增大,并且出现了由微小裂纹发展而逐渐联通的较大长条孔隙。在考虑盾构施工作用的条件下,距离隧道越近时,隧道侧部和底部原状软黏土表现出不同的变形特征:侧部软黏土主要表现为轴向变形增大,大孔隙逐渐转变为更多的小孔隙,孔隙形状向长条形发展,但体应变和总孔隙体积变化不大;而底部软黏土主要表现为体应变逐渐减小,孔隙体积和孔径均增大,但轴向应变差别不大。(2)隧道侧部和底部原状软黏土在经历过排水施工应力路径后的动力特性变化不同。考虑盾构施工作用影响条件下,隧道侧部软黏土动剪切模量和剪切强度比未考虑施工作用的软黏土有一定降低,而对于隧道底部,考虑施工作用则会提高软黏土的动剪切模量和剪切强度。因此,在当前应力水平相同的条件下,先期经过的不同应力路径会导致软黏土力学性质有较大的差异。在考虑盾构施工的条件下,随着与隧道距离的减小,侧部软黏土的动剪切模量和剪切强度逐渐提升,而底部软黏土的动剪切模量和剪切强度越小。(3)考虑盾构施工作用后软黏土的动力特性受施工阶段中的变形和当前应力状态的影响。对于隧道侧部,随着与隧道距离的减小,由于应力水平的提高使得经历施工作用软黏土的动剪切模量和剪切强度逐渐提升;对于隧道底部,距离隧道越近时,由于孔隙体积增大和平均应力水平降低使得经历施工作用软黏土的动剪切模量和剪切强度越小。相比于考虑施工作用试样,隧道侧部未考虑施工作用试样由于具有较小的孔隙体积和孔径而具有较大的动剪切模量,而隧道底部未考虑施工作用试样具有较大的孔隙体积和孔径而具有较小的动剪切模量。宏微观参数相关性分析表明,当软黏土中的孔隙比降低、峰值孔径减小、孔隙定向概率熵增大时,土体的动剪切模量有所提升。
伍婷玉[8](2019)在《交通荷载引起主应力轴旋转下粘土应变累积及非共轴特性》文中研究说明在我国沿海地区,广泛分布深厚软土地基。建设在软土地基之上的交通设施产生超预期的沉降,很大一部分原因来自于交通荷载。过大变形将导致道路的不均匀沉降,甚至失稳等灾变,造成高额的维护成本,乃至威胁行车安全。考虑到交通荷载作用的长期性与复杂性,有必要开展考虑交通荷载下主应力轴旋转的多向耦合应力路径下土体变形响应的长期循环试验研究。但同时,复杂的试验过程和先进的仪器设备,也导致对试验仪器的依赖性加大,难以普及到实际工程应用中。因此,研究软粘土在交通荷载下变形特征,探究常规试验结果对复杂试验的可替代性,具有重要的理论意义及实用价值。本文利用GDS动三轴试验系统及动空心圆柱扭剪试验系统,对原状温州饱和软粘土及其重塑土,进行了一系列的复杂应力路径下的静动力试验研究。主要内容包括:1.基于原状土三轴试验结果,发现单调加载和单向循环加载这两种完全不同的加载方式在三维空间p’-q-εa(εapeak)内具有共同的应力应变关系曲面。由此建立起一种基于残余应力和峰值应变曲线的静动力关系,并提出了一种预测方法,能以单调加载三轴试验结果来评估土体在循环荷载下的响应。该方法经其他文献试验数据验证,预测效果良好。为进一步探究上述模型的普适性,进行了单调试验与双向循环加载试验的比较,其中双向循环加载试验采用了极低频率0.001 Hz及常用频率0.1 Hz两种不同频率。试验发现和单向循环加载类似,受双向循环加载的土体响应在σres-εa平面内也具有唯一的关系曲线,且该曲线并不受应力水平甚至加载频率的影响,上下极点的关系曲线也是相互重合的。2.在不排水条件下,对重塑软粘土进行了一系列的中主应力系数恒定的、不同大主应力方向角的剪切试验,以及一系列不同中主应力系数、不同偏应力水平的纯主应力轴连续旋转的大周数循环加载试验。发现中主应力系数对软粘土在纯主应力轴旋转下的变形响应有一定影响。一般来说,在每个主应力轴旋转周期内,非共轴大小与大主应力角的变化关系是固定的,且在长期循环加载下该关系并不随循环次数变化,平均非共轴大小随着偏应力或广义偏应力的线性减小,中主应力系数对此关系影响较小,当应力水平极低时,平均非共轴大小约为45°。加载速率对周期内平均非共轴大小影响较小,但对非共轴在周期内的波动幅度有一定影响。各应力水平下得到的主应变增量大小和非共轴角度大小之间的关系曲线在半对数坐标下呈近似的线性关系,主应变增量大小随着非共轴角大小的增大而减小,且中主应力系数对该线性关系影响甚微。3.通过不排水条件下对饱和软粘土进行的一系列不同竖向循环应力比和扭剪应力比的交通荷载应力路径循环扭剪试验,发现扭剪应力水平对软粘土循环荷载下竖向刚度软化及塑性应变的累积有着不容忽视的影响,并且该影响随着竖向循环应力比的增大而增加。该现象可以从应力路径和相关静力试验所得应变包络面之间的关系解释。考虑主应力轴旋转的温州软粘土容许循环应力比为0.22,建立了考虑主应力轴旋转的软化指数经验模型和累积应变经验模型,发现软化指数和累积应变的关系曲线具有一定的唯一性,并不受竖向循环应力比VCSR、扭剪循环应力比η和循环次数N影响。4.通过对K0固结天然温州软粘土在不排水条件下进行不同扭剪应力比和不同循环应力比下的大数目(10,000次)交通荷载应力路径循环扭剪试验,确定了考虑主应力轴旋转下K0固结温州软粘土的临界动应力水平——即门槛循环应力比、容许循环应力比和临界循环应力比的范围。提出可将容许循环应力比(0.114~0.143)作为道路工程沉降控制的准则。与三轴试验结果相比,考虑主应力轴旋转时,道路设计中对动应力的控制应更为严格。5.基于K0固结软粘土在大数目交通荷载循环加载下的室内单元体试验结果,建立了考虑主应力轴旋转的交通荷载下软粘土累积应变发展的经验公式。同时,根据车流量及重型卡车吨位等计算得出路基土下不同深度所受动应力水平。采用试验得出的经验公式对该道路路段沉降进行预测,预测结果优于常规只考虑静载做出的沉降预测,也优于考虑循环荷载却未考虑主应力旋转影响进行预测的结果。该经验公式可以通过引入主应力旋转参数η来实现NPSR累积应变和PSR累积应变的直接转换,这意味着经验公式可以只通过循环三轴试验数据来建立。而如前所述,循环三轴试验结果在一定程度上能以常规单调加载三轴试验数据进行评估,这将大大促进复杂交通荷载试验研究结果向实际工程应用中的转化。6.影响交通荷载产生道路沉降的因素主要为路堤厚度和受力历史。在相同情况下,随路堤厚度增加,交通荷载引起的沉降量减小。在路基处理中,较高的超载预压高度有利于减少车辆引起的沉降。这是由于路基高度的增加和超载预压降低了循环应力比。降低CSR有利于减小主应力旋转对于道路沉降造成的不利影响,较重的卡车产生较大的动应力,产生垂直累积变形的土层也较深,在交通运输中,车重比交通量对道路沉降影响更为重大。
郑晴晴[9](2019)在《间歇性循环荷载下杭州淤泥质软黏土宏微观动力特性研究》文中研究指明沿海地区是居民流动系数最高的区域,也是我国轨道交通客运最繁忙的地区。在沿海地区广泛分布着的海相饱和淤泥质软黏土在长期循环往复的轨道交通荷载下易发生沉降,既会引起隧道不平顺、脱节等病害,降低其长期服役性能,也会给轨道地基带来一定的失稳风险,造成巨大经济损耗。地铁列车运行引起的动荷载是典型的非连续性动荷载,由短暂的振动和较长的间歇交替组成,所以在进行动力特性室内试验研究时,采用间歇性循环加载模拟地铁荷载更符合实际情况。对软黏土而言,间歇性循环加载下的动力特性与连续振动下的动力特性有较大差异,因此急需开展间歇性循环加载下软土动力特性的试验研究,方便为工程实践提供更符合实际工况的理论依据。本研究采用钻孔取芯法获取高质量的杭州地区淤泥质软黏土,通过GDS动三轴试验和扫描电镜、核磁共振等微观试验,开展了一系列间歇性循环加载下宏微观动力特性试验研究,主要工作和研究成果如下:1.通过不同围压下各向同性和各向异性固结不排水剪切试验,研究了不同围压下原状饱和淤泥质软土的应力应变关系、孔压应变关系、有效应力路径,确定了杭州淤泥质软土的临界破坏线;基于K0固结不排水剪切试验,研究了K0固结软土的结构性和K0固结方式对不排水静剪强度、应力应变关系、有效应力路径的影响,分析了两种固结方式下软土静力特性的区别。2.针对地铁荷载的非连续性,对15个在相同围压下K0固结的土样进行了包含不同单位振动时长、不同单位停歇时长的不排水间歇性循环加载试验,研究了连续振动和间歇振动下原状饱和软黏土的超孔压累积、塑性应变累积、刚度软化过程的差异;通过分析动孔压、动刚度在变化过程中的细节特征,以及通过分析间歇对其平均速率、分阶段发展特性、最终值的影响,研究了间歇对动力特性产生影响的直接原因;通过对比多组包含不同间歇时长的循环加载试验结果,分析了间歇时长对间歇效应的影响规律,探讨了间歇对软黏土宏观动力特性产生影响的机制。3.结合已有的试验案例和本文新增的试验数据,分别分析了软黏土试样在不排水连续振动循环加载下的塑性应变和超孔压发展特点,研究了动应力、初始静偏压力、偏压施加排水条件、静剪强度对孔压、应变发展过程的影响,发现超孔压和塑性应变的增长速率随振动次数增加单调减小,该衰减过程有一定的唯一性,并基于此建立了偏压固结土样在长期连续振动循环加载下超孔压、塑性应变的显式预测模型;研究了间歇对塑性应变增长率、孔压增长率衰减过程的影响,在此基础上建立可考虑相对偏应力水平、停振比、单位振动时长的间歇性循环加载下超孔压和塑性应变的显式预测模型;研究了振动方式、动应力水平、初始静偏应力对孔压-应变关系的影响。4.对K0固结软黏土在不同单位振动时长、不同停振比下的刚度软化过程进行分析,探讨了间歇及间歇时长对残余刚度、刚度软化速率、软化拐点的影响,建立刚度软化的分段预测模型,分析了快速软化期、残余软化指数与停振比的回归关系;基于滞回圈面积数据,计算循环加载过程中的阻尼比变化,发现循环加载过程中阻尼比呈L型衰减,分析了间歇及间歇时长对阻尼比衰减的影响。5.针对K0固结软黏土展开了微观特性试验研究,利用场发射扫描电镜和Image-Pro Plus软件,定性分析了结构单元体、孔隙形状、颗粒接触等特性在循环加载前后的变化,定量分析了连续振动前后、间歇振动前后的微观孔隙含量、孔隙面积分布、圆形度、定向分布频率的变化,探讨了间歇时长对软土微观孔隙几何特性的影响及影响规律;通过宏微观动力特性试验结果的相关性分析,研究了间歇对宏观力学特性产生影响的微观机理;结合核磁共振试验和动三轴试验,分析了振动前后的孔隙水变化和循环加载前后的孔隙率变化,发现振动会造成弱结合水转变成自由水,造成孔隙水压力上升、刚度软化;利用容量瓶法和亚甲基蓝吸附法分析了冲击、振动等典型荷载对吸附结合水的作用,研究了加载条件对孔隙水的影响,讨论了土体孔隙、孔隙水变化与宏观力学特性的联系。
刘雨冰[10](2019)在《不同土质条件深基坑防渗帷幕水泥掺量优化研究》文中进行了进一步梳理城镇化建设的快速发展与城市用地资源的紧张是当前工程建设的一大矛盾,地下空间的开发成为了热点,深基坑工程开始朝着高深度、高难度、大规模的趋势发展。深基坑支护体系中广泛应用的三轴搅拌桩与高压旋喷桩等,作为地下结构中用于提高地基的强度和耐久性、减少软土地基变形、阻止基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑,最终形成一道连续的防渗帷幕,其基本材料由水泥土组成,因此在工程领域中常将其称为防渗帷幕水泥墙。在工程建设中,防渗帷幕最重要的力学指标即为其渗透系数。渗水是贯穿深基坑施工、使用及交付过程中最重大的问题,而近年来有关污水进入土壤导致生态环境受到影响的问题得到了广泛关注,防渗帷幕能将污染土体围封,使得污染土体与外界环境隔离,达到阻止污染物扩散的功能性越来越受到了重视。然而在工程实践中,由于场地条件复杂等一系列问题,目前尚未有防渗效果的明确判断标准,因而为了研究防渗帷幕的止水效果,通常是通过研究防渗帷幕基础材料水泥土的强度指标,侧面分析和评估防渗帷幕的功能性,从而指导实践工程。根据不同的使用需求和实际需要,防渗帷幕水泥土的配比可以说是不可胜举。为了研究不同土质条件下深基坑防渗帷幕水泥掺量的优化研究,本文依托于杭州市数个工程项目,一方面以软粘土为母土代表,设计不同的水泥土配置方案,模拟不同土质条件,进行室内无侧限抗压试验及直剪试验,探究了不同配置水泥土在不同龄期下的强度及其变化;另一方面以复合土为母土代表,对工程现场水泥土展开渗透试验,对加固后土体的渗透系数进行了总结;此外,首次提出了置换土的置换率公式,并依托于黄山市某工程项目,利用理论置换率公式进行了工程项目置换率理论值与实测值的对比总结,验证了推导公式的合理性及可靠性,以帮助工程人员对工程施工现场有更全面的把控。本文在结合实践工程项目的背景下,通过试验研究,主要得到以下几点结论:(1)水灰比及水泥掺量的变化都将会直接影响水泥土的力学强度,本文研究范围内,水泥土的力学强度与水灰比成反相关,与水泥掺量呈正相关;(2)在水泥土中掺入外加剂,本文研究范围内,如膨润土、沸石粉、标准砂,均能使得水泥土的强度得到增强,并且其强度随着外加剂掺量的增加得到进一步的增强,但不同外加剂的作用机理不同,对水泥土的增强效果也有所不同;(3)通过无侧限抗压试验和直剪试验建立了大量的数学模型,以深化对不同配置条件下水泥土性能变化的认识;(4)本文研究范围内,基于TRD工法工艺的技术条件下,工程建设施工的防渗帷幕水泥土墙的渗透系数可以达到10-7cm/s的数量级;(5)通过理论分析,推导得到工程现场外运置换土的置换率关系:(?)
二、土样扰动对低塑性软粘土影响的试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、土样扰动对低塑性软粘土影响的试验研究(论文提纲范文)
(1)软土场地弹塑性地震反应分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 本构模型方面的研究 |
1.2.2 软土试验及相关力学性质的研究 |
1.3 选题意义 |
1.4 主要研究内容及章节安排 |
第二章 等效线性化土层反应分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 等效线性化方法简介与缺陷 |
2.3 模量阻尼比试验及误差分析 |
2.3.1 软土模量阻尼比试验 |
2.3.2 模量阻尼比试验数据分析方法 |
2.3.3 模量阻尼比试验误差分析 |
2.3.4 软土模量阻尼比特性 |
2.4 小结 |
第三章 软土土工试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 软土背景、基本性质试验及参数 |
3.2.1 密度试验 |
3.2.2 比重试验 |
3.2.3 含水率试验 |
3.2.4 液塑限试验 |
3.2.5 有机质含量试验 |
3.2.6 饱和度计算 |
3.2.7 初始孔隙比计算 |
3.2.8 试样取样质量评估 |
3.3 软土固结试验 |
3.3.1 侧限固结试验 |
3.3.2 等向固结试验 |
3.3.3 两种固结试验结果对比分析与适用性探讨 |
3.4 软土静三轴剪切试验 |
3.4.1 固结不排水剪切试验(CU) |
3.4.2 固结排水剪切试验(CD) |
3.5 软土渗透试验 |
3.6 软土灵敏度试验 |
3.7 软土动三轴压缩试验 |
3.8 小结 |
第四章 软土弹塑性力学特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 软土弹塑性本构模型 |
4.3 软土弹塑性本构模型参数及其他参数确定 |
4.4 软土力学特性单元试验验证 |
4.4.1 等向固结试验模拟结果 |
4.4.2 CU剪切试验模拟结果 |
4.4.3 CD剪切试验模拟结果 |
4.5 小结 |
第五章 软土弹塑性地震反应分析 |
5.1 引言 |
5.2 弹塑性土层反应分析程序 |
5.3 软土弹塑性地震反应分析基本设置及弹性验证分析 |
5.3.1 模型参数、输入地震动及人工边界 |
5.3.2 软土弹性验证分析 |
5.4 弹塑性分析结果 |
5.4.1 脉冲波输入分析结果 |
5.4.2 El Centro波输入无阻尼系统分析结果(1 gal) |
5.4.3 El Centro波输入无阻尼系统分析结果(10 gal) |
5.4.4 El Centro波输入无阻尼系统分析结果(50 gal) |
5.4.5 El Centro波输入无阻尼系统分析结果(100 gal) |
5.4.6 El Centro波输入无阻尼系统分析结果(200 gal) |
5.4.7 El Centro波输入无阻尼系统分析结果(300 gal) |
5.4.8 弹塑性分析方法结果总结 |
5.5 小结 |
第六章 弹塑性与等效线性化分析结果对比 |
6.1 引言 |
6.2 等效线性化分析结果 |
6.2.1 El Centro波输入结果(1 gal) |
6.2.2 El Centro波输入结果(10 gal) |
6.2.3 El Centro波输入结果(50 gal) |
6.2.4 El Centro波输入结果(100 gal) |
6.2.5 El Centro波输入结果(200 gal) |
6.2.6 El Centro波输入结果(300 gal) |
6.2.7 等效线性化分析方法结果总结 |
6.3 弹塑性与等效线性化方法对比分析 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士期间发表的文章 |
攻读硕士期间参与的科研项目 |
(2)精细化人工制备结构性土解构演化表征及其工程应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 结构性土压缩特性研究 |
1.2.2 土的结构性研究现状 |
1.2.3 水泥水化对人工结构性土物理指标的影响 |
1.3 研究思路及内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 人工制备结构性土孔隙比精细化评价方法 |
2.1 引言 |
2.2 原料土取土及比重试验 |
2.2.1 比重试验 |
2.3 结构性土制备及孔隙比测定 |
2.3.1 大孔隙结构性土制样方法 |
2.3.2 不同设计孔隙比结构性土配比方案 |
2.3.3 实际孔隙比测定方案及方案对比 |
2.4 试验结果及讨论 |
2.4.1 实际孔隙比 |
2.4.2 孔隙比偏差成因 |
2.4.3 水浴时间对孔隙比偏差的影响 |
2.4.4 水浴过程对孔隙比偏差的影响 |
2.4.5 孔隙比精度可控性探讨 |
2.5 本章小结 |
第3章 结构性土胶结破坏及影响因素分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验设备及原理与操作 |
3.2.1 GDSCTS系统 |
3.2.2 试验原理 |
3.2.3 操作步骤 |
3.3 结构性破损参数 |
3.3.1 结构性破损参数定义 |
3.3.2 参数意义 |
3.3.3 试验方案 |
3.4 试验结果及分析 |
3.4.1 结构性破损参数变化规律 |
3.4.2 胶结含量对结构性破损参数变化规律的影响 |
3.4.3 初始孔隙比对结构破损参数变化规律的影响 |
3.4.4 结构性破损参数表达式 |
3.5 本章小结 |
第4章 考虑胶结含量的人工制备结构性土解构演化规律 |
4.1 引言 |
4.2 结构性特征及解构规律试验依据 |
4.2.1 一维压缩结构性特征试验 |
4.2.2 基于固结试验的两种典型解构演化函数 |
4.2.3 参数分析 |
4.3 试验设备及方案 |
4.3.1 试验设备 |
4.3.2 实验方案 |
4.4 试验结果及解构演化影响因素分析 |
4.4.1 人工制备结构性土一维压缩试验 |
4.4.2 胶结含量与解构参数的关联性 |
4.4.3 考虑胶结含量的解构函数 |
4.5 解构函数验证 |
4.6 本章小结 |
第5章 结构性土弹塑性本构模型及有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 结构性土弹塑性本构理论 |
5.2.1 考虑结构破坏的灵敏度评价方法 |
5.2.2 改进上负荷面函数 |
5.3 应力积分算法 |
5.4 模型验证 |
5.5 软土路堤沉降的数值分析 |
5.5.1 有限元模型建立 |
5.5.2 有限元模型参数 |
5.6 数值模拟结果及分析 |
5.6.1 软土基底沉降分析 |
5.6.2 地基软土水平侧移分析 |
5.6.3 结构参数敏感性分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历及在校期间的研究成果 |
(3)土的动剪切模量测试新方法及其运用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土动力特性测试手段研究现状 |
1.2.2 土动力特性研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 共振柱测试原理及其自振衰减动曲线特性 |
2.1 共振柱试验 |
2.1.1 动力特性参数的计算原理 |
2.1.2 试验设备和性能参数 |
2.1.3 试样的安装及试验过程 |
2.2 土体自振衰减曲线的波形特征 |
2.2.1 不同振次的自振衰减曲线之间的联系 |
2.2.2 土体自振衰减曲线的波动特性 |
2.3 土的“非频保”特性 |
2.3.1 “非频保”特性的规律 |
2.3.2 不同初始剪应变“非频保”特性统计图 |
2.4 本章小结 |
第3章 动剪切模量和阻尼比的精细化测试方法 |
3.1 精细化测试的动剪切模量和阻尼比计算方法 |
3.1.1 不同应变下的动剪切模量和阻尼比 |
3.1.2 最大剪切模量Gmax的分析方法 |
3.1.3 精细化分析传统测试结果 |
3.2 精细化测试方法的主要流程 |
3.2.1 精细化的试验步骤 |
3.2.2 数模信号转换的增益调整 |
3.2.3 滤波处理自振衰减曲线 |
3.3 本章小结 |
第4章 精细化测试方法在不同土类上的运用 |
4.1 精细化测试方法的试验方案设计 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 试验工况设计 |
4.2 无粘性土的动力特性分析 |
4.2.1 细砂的动剪切模量与阻尼比结果 |
4.2.2 中砂的动剪切模量与阻尼比结果 |
4.2.3 粉土的动剪切模量与阻尼比结果 |
4.2.4 不同无粘性土的最大动剪切模量 |
4.2.5 不同无粘性土动剪切模量和阻尼的对比 |
4.3 软粘土的动力特性 |
4.3.1 不同状态的软粘土模量阻尼比 |
4.3.2 不同状态的软粘土的最大动剪切模量 |
4.4 不同土类的动力模型分析 |
4.4.1 无粘性土动力模型 |
4.4.2 粘性土的动力模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要工作 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
攻读学位期间成果 |
致谢 |
参考文献 |
(4)循环荷载作用下嵊州硅藻土动力特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 循环荷载作用下软粘土动力特性研究现状 |
1.2.2 循环荷载作用下硬粘土动力特性研究现状 |
1.2.3 硅藻土研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 试验仪器及土样获取 |
2.1 前言 |
2.2 试验仪器 |
2.2.1 动三轴试验系统(S/DTTA) |
2.2.2 弯曲元试验原理 |
2.3 硅藻土试样的获取及质量检测 |
2.3.1 原状硅藻土的获取 |
2.3.2 原状硅藻土的质量检测 |
2.4 本章小结 |
第三章 原状嵊州硅藻土单向激振动三轴试验 |
3.1 前言 |
3.2 硅藻土基本物理力学指标 |
3.3 单向激振动三轴试验方案与试验过程 |
3.3.1 单向激振动三轴试验方案 |
3.3.2 试验过程 |
3.4 结构性对原状硅藻土动力特性的影响 |
3.4.1 孔压发展规律 |
3.4.2 累计塑性应变 |
3.4.3 回弹应变和动弹性模量 |
3.4.4 阻尼比 |
3.5 循环应力比对原状硅藻土动力特性的影响 |
3.5.1 孔压发展规律 |
3.5.2 应变发展规律 |
3.5.3 临界动应力水平 |
3.5.4 应力-应变滞回曲线 |
3.5.5 累计塑性应变 |
3.5.6 回弹应变和动弹性模量 |
3.6 加载频率对原状硅藻土动力特性的影响 |
3.6.1 孔压发展规律 |
3.6.2 累计塑性应变 |
3.6.3 回弹应变和动弹性模量 |
3.6.4 阻尼比 |
3.7 剪切模量 |
3.8 本章小结 |
第四章 重塑嵊州硅藻土单向激振动三轴试验 |
4.1 前言 |
4.2 重塑硅藻土试验过程 |
4.3 围压对重塑硅藻土动力特性的影响 |
4.3.1 试验方案 |
4.3.2 孔压发展规律 |
4.3.3 应变发展规律 |
4.3.4 应力-应变滞回曲线和回弹特性 |
4.3.5 累计塑性应变 |
4.3.6 阻尼比 |
4.4 循环应力比对重塑硅藻土动力特性的影响 |
4.4.1 试验方案 |
4.4.2 孔压发展规律 |
4.4.3 累计塑性应变 |
4.4.4 回弹应变和动弹性模量 |
4.5 加载频率对重塑硅藻土动力特性的影响 |
4.5.1 试验方案 |
4.5.2 孔压发展规律 |
4.5.3 应变发展规律 |
4.5.4 累计塑性应变 |
4.5.5 回弹应变和动弹性模量 |
4.6 剪切模量 |
4.7 原状土和重塑土性状比较 |
4.8 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
简历及发表论文 |
(5)软土基坑开挖对旁侧隧道影响离心模型试验与数值分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基坑开挖引起的围护结构和地层响应 |
1.2.2 基坑开挖对既有隧道影响 |
1.3 现有研究不足 |
1.4 本文工作内容和技术路线 |
第2章 软粘土地层开挖卸载对旁侧隧道影响离心模型试验概况 |
2.1 概述 |
2.2 离心模型试验介绍 |
2.2.1 离心模型试验原理 |
2.2.2 离心模型试验相似比尺 |
2.2.3 离心模型试验需注意的问题 |
2.2.4 ZJU-400土工离心机 |
2.3 试验方案 |
2.3.1 模型构件布置 |
2.3.2 地基土 |
2.3.3 传感器布置 |
2.3.4 传感器标定 |
2.3.5 基坑开挖模拟 |
2.4 试验步骤 |
2.5 本章小结 |
第3章 软粘土地层开挖卸载对旁侧隧道影响离心模型试验结果分析 |
3.1 引言 |
3.2 土体一维压缩特性 |
3.2.1 土样物理性质试验 |
3.2.2 土样一维压缩试验 |
3.3 基坑开挖引起的地层长期响应规律 |
3.3.1 土体不排水抗剪强度 |
3.3.2 基坑底超静孔隙水压力 |
3.3.3 隧道周围土体超静孔隙水压力 |
3.3.4 隧道周围地层水平向土压力 |
3.3.5 地表沉降 |
3.4 基坑开挖引起的隧道长期响应规律 |
3.4.1 隧道沉降 |
3.4.2 隧道纵向弯矩 |
3.5 本章小结 |
第4章 开挖卸载对旁侧隧道长期影响机理数值模拟及参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 数值分析模型 |
4.2.1 数值软件简介 |
4.2.2 土体本构模型和本构参数 |
4.2.3 结构参数 |
4.2.4 基坑开挖模拟 |
4.2.5 几何模型和边界条件 |
4.2.6 计算步骤 |
4.3 开挖卸载对旁侧隧道的长期影响规律 |
4.3.1 与模型试验对比 |
4.3.2 开挖卸载下旁侧隧道响应长期演变机制分析 |
4.4 基坑尺寸和隧道相对位置参数分析 |
4.4.1 模型几何尺寸及边界条件 |
4.4.2 工况设置及分析步骤 |
4.4.3 地表沉降和围护墙水平位移 |
4.4.4 隧道水平和竖向位移 |
4.4.5 隧道横断面受力和收敛变形 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论和展望 |
5.1 主要工作与结论 |
5.2 进一步研究建议 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读硕士学位期间发表(或录用)的学术论文及专利 |
(6)黄土地区地铁隧道运营沉降与控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土体长期沉降的计算方法 |
1.2.2 地铁隧道沉降控制手段的研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 地铁列车循环荷载作用下的隧道沉降模型试验研究 |
2.1 模型试验的目的与意义 |
2.2 模型设计 |
2.2.1 相似理论基本定理 |
2.2.2 模型试验相似关系 |
2.2.3 模型试验装置 |
2.3 试验方案与参数 |
2.3.1 试验准备工作 |
2.3.2 试验方案 |
2.4 试验结果与分析 |
2.4.1 短周期振动 |
2.4.2 一万次振动情况 |
2.4.3 四百万次振动情况 |
2.5 本章小结 |
3 注浆对隧道沉降的控制 |
3.1 注浆加固机理 |
3.2 注浆抬升理论 |
3.2.1 注浆抬升基本力学模型 |
3.2.2 注浆抬升临界压力 |
3.3 地铁隧道注浆抬升的数值模拟 |
3.3.1 注浆抬升数值模拟概述 |
3.3.2 注浆抬升数值模型设计 |
3.3.3 注浆抬升方案确定 |
3.3.4 水平注浆范围对抬升的影响 |
3.3.5 注浆深度对抬升的影响 |
3.4 本章小结 |
4 循环荷载作用下运营隧道治理前后长期沉降分析 |
4.1 土永久变形的预测模型 |
4.1.1 经验模型 |
4.1.2 经验模型拟合结果 |
4.2 基于塑性累积应变沉降计算方法 |
4.3 循环荷载作用下地铁隧道沉降计算 |
4.3.1 偏应力的计算 |
4.3.2 经验模型相关参数确定 |
4.3.3 地铁隧道长期沉降分析 |
4.4 注浆对运营隧道长期沉降的控制 |
4.4.1 注浆后参数变化分析 |
4.4.2 注浆后动偏应力的变化 |
4.4.3 注浆后地铁隧道长期沉降变化 |
4.4.4 注浆后循环荷载等效作用次数 |
4.4.5 注浆处置时间对隧道长期沉降的影响 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)盾构施工引起软黏土应力状态改变的动力响应及机理分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 盾构施工引起土体扰动研究 |
1.2.2 不同应力路径条件下土体工程特性研究 |
1.2.3 软黏土微观结构特征分析 |
1.2.4 软黏土动力特性试验研究 |
1.3 本文研究内容与技术路线 |
第2章 盾构施工作用下隧道周围土体应力状态变化特点分析 |
2.1 概述 |
2.2 盾构施工作用下土体应力状态分析 |
2.2.1 隧道周围应力状态解析解 |
2.2.2 盾构施工作用下土体应力分布 |
2.3 盾构施工作用下隧道周围土体应力路径 |
2.4 本章小结 |
第3章 不同施工应力路径下软黏土宏微观变形特性研究 |
3.1 概述 |
3.2 试样土样及试验方案 |
3.2.1 试验土样 |
3.2.2 宏观试验介绍及方案 |
3.2.3 微观结构试验介绍及方案 |
3.3 不同盾构施工应力路径下隧道周围软黏土变形特性分析 |
3.3.1 距隧道不同距离条件下软黏土的变形及模量特性 |
3.3.2 不同施工作用下软黏土的变形特性 |
3.3.3 软黏土结构性对变形特性的影响 |
3.3.4 不同排水条件下软黏土的变形特性 |
3.4 不同盾构施工应力路径下软黏土微观结构特征分析 |
3.4.1 距隧道不同距离条件下软黏土微观结构特征分析 |
3.4.2 不同施工作用条件下软黏土微观结构特征分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 考虑盾构施工作用下软黏土的动力特性及微观机理分析 |
4.1 概述 |
4.2 考虑盾构施工应力状态改变作用的软黏土动力特性试验研究 |
4.2.1 试验方案 |
4.2.2 距隧道不同距离条件下软黏土的动力特性变化 |
4.2.3 不同施工作用条件下软黏土的动力特性变化 |
4.2.4 软黏土结构性对动力特性的影响 |
4.2.5 不同排水条件下软黏土的动力特性变化 |
4.2.6 隧道周围软黏土动剪切模量模型 |
4.3 软黏土动力响应变化微观机理分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录A 软黏土宏观变形测试数据 |
附录B 压汞试验(MIP)测试数据 |
附录C 软黏土动剪切模量测试数据 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(8)交通荷载引起主应力轴旋转下粘土应变累积及非共轴特性(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 循环荷载下软粘土变形响应研究现状 |
1.2.2 交通荷载应力路径下饱和软粘土长期动力特性研究现状 |
1.2.3 交通荷载应力路径下软粘土变形响应的工程应用研究现状 |
1.3 研究现状总结及本文工作 |
第2章 试验仪器及土样制备 |
2.1 前言 |
2.2 试验仪器 |
2.2.1 动三轴试验系统(DYNTTS) |
2.2.2 动态空心圆柱动扭剪仪(DYNHCA) |
2.3 试验用土及其制备 |
2.3.1 天然原状土土样制备 |
2.3.2 重塑土土样制备 |
2.4 试样制备 |
2.4.1 试样的制作 |
2.4.2 试样的饱和 |
2.4.3 试样的固结 |
2.5 本章小结 |
第3章 饱和软粘土静动力特性关联性三轴试验研究 |
3.1 前言 |
3.2 原状软粘土单向循环加载试验 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 单调加载三轴试验 |
3.2.3 单向循环加载三轴试验 |
3.2.4 单调加载和单向循环加载试验关系探究 |
3.2.5 普适性讨论及分析 |
3.2.6 方法阐述和验证 |
3.2.7 算例 |
3.3 重塑软粘土双向循环加载试验 |
3.3.1 试验方案 |
3.3.2 单调加载三轴试验 |
3.3.3 双向循环加载三轴试验 |
3.3.4 单调加载和双向循环加载试验关系探究 |
3.4 讨论 |
3.4.1 重塑软粘土与原状软粘土单调加载试验对比 |
3.4.2 普适性 |
3.4.3 局限性 |
3.5 本章小结 |
第4章 纯主应力轴连续旋转下软粘土变形特性试验研究 |
4.1 前言 |
4.2 试验原理 |
4.3 试验方案 |
4.4 大主应力角定向剪切试验结果及其分析 |
4.5 纯主应力轴旋转试验结果及其分析 |
4.5.1 应变、孔压发展及软化现象 |
4.5.2 非共轴现象及其规律 |
4.5.3 主应变增量发展情况 |
4.6 本章小结 |
第5章 偏应力变化与主应力轴旋转耦合作用下软粘土变形特性试验研究 |
5.1 前言 |
5.2 等压固结原状软粘土变形特性试验研究 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 静力剪切试验结果 |
5.2.3 扭剪应力水平对变形响应的影响 |
5.2.4 回弹特性 |
5.2.5 应变累积特性 |
5.2.6 回弹特性与应变累积特性关系 |
5.3 延展 |
5.4 本章小结 |
第6章 交通荷载应力路径下K_0固结软粘土变形特性及其工程应用 |
6.1 前言 |
6.2 交通荷载应力路径下K_0固结软粘土变形特性 |
6.2.1 试验方案 |
6.2.2 试验结果及分析 |
6.3 交通荷载下软粘土变形响应的工程应用 |
6.3.1 工程背景 |
6.3.2 基于原状土试验求得沉降经验公式 |
6.3.3 交通荷载竖向应力计算 |
6.3.4 交通荷载引起的沉降预测 |
6.3.5 累积应变经验公式的工程应用讨论 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 进一步研究工作建议 |
参考文献 |
作者筒介及科研成果 |
(9)间歇性循环荷载下杭州淤泥质软黏土宏微观动力特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号清单(Notations) |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 列车荷载研究 |
1.2.2 天然软土的性质 |
1.2.3 循环荷载下饱和软黏土动力特性研究 |
1.2.4 循环荷载下软土微观特性试验研究 |
1.3 现有研究的不足 |
1.4 本文研究内容、思路及创新点 |
1.4.1 研究思路及内容 |
1.4.2 研究创新点 |
第2章 原状软黏土不排水静力特性试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 前期试验准备 |
2.2.1 原状土样的获取 |
2.2.2 土的基本物理特性 |
2.2.3 三轴试验介绍 |
2.3 等向固结不排水剪切试验 |
2.3.1 试验步骤及方案 |
2.3.2 试验结果及分析 |
2.4 K_0固结软土固结不排水剪切试验 |
2.4.1 试验步骤及方案 |
2.4.2 试验结果及分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 周期性间歇对原状软黏土不排水动力特性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 间歇性循环加载试验步骤及方案 |
3.2.1 试验步骤 |
3.2.2 试验方案 |
3.2.3 试验内容 |
3.3 间歇对软黏土循环动力特性的影响 |
3.3.1 刚度软化 |
3.3.2 超孔压 |
3.3.3 塑性应变 |
3.3.4 本节小结 |
3.4 间歇时长对间歇效应的影响规律 |
3.4.1 整体发展 |
3.4.2 发展速率 |
3.4.3 极值 |
3.5 本章小结 |
第4章 间歇性循环加载超孔压模型 |
4.1 引言 |
4.2 连续振动超孔压试验研究 |
4.2.1 试验步骤 |
4.2.2 有效应力路径及试验方案 |
4.2.3 试验结果 |
4.2.4 等效初次超孔压 |
4.2.5 归一化超孔压增长率 |
4.2.6 连续振动超孔压预测模型 |
4.3 连续振动超孔压发展规律分析 |
4.3.1 基于胡坤榕试验结果的规律分析 |
4.3.2 基于薛寒试验结果的规律分析 |
4.3.3 规律小结 |
4.4 间歇振动超孔压模型试验研究 |
4.4.1 试验步骤及方案 |
4.4.2 试验结果 |
4.4.3 等效初次超孔压 |
4.4.4 归一化孔压增长率 |
4.4.5 间歇性循环加载超孔压模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 间歇性循环加载塑性应变模型 |
5.1 引言 |
5.2 连续振动塑性应变试验研究 |
5.2.1 试验步骤及方案 |
5.2.2 试验结果 |
5.2.3 等效初次塑性应变 |
5.2.4 归一化塑性应变增长率 |
5.2.5 连续振动塑性应变预测模型 |
5.3 连续振动塑性应变发展规律分析 |
5.3.1 基于郭林试验结果的规律分析 |
5.3.2 基于胡坤榕试验结果的规律分析 |
5.3.3 基于杨攀博试验结果的规律分析 |
5.3.4 规律小结 |
5.4 间歇振动塑性应变模型试验研究 |
5.4.1 试验步骤及方案 |
5.4.2 试验结果 |
5.4.3 等效初次塑性应变 |
5.4.4 归一化塑性应变增长率 |
5.4.5 间歇振动塑性应变模型 |
5.5 孔压和应变的关系 |
5.5.1 连续振动 |
5.5.2 间歇振动 |
5.6 本章小结 |
第6章 间歇性循环加载刚度软化及阻尼比研究 |
6.1 引言 |
6.2 间歇性循环加载刚度软化试验研究 |
6.2.1 试验简介 |
6.2.2 间歇加载刚度软化预测模型 |
6.2.3 停振比与模型参数的关系 |
6.2.4 刚度软化速率 |
6.2.5 本节小结 |
6.3 间歇性循环加载阻尼比研究 |
6.3.1 阻尼比计算方法 |
6.3.2 间歇性循环加载下阻尼比变化规律 |
6.4 本章小结 |
第7章 间歇性循环加载微观特性试验研究 |
7.1 引言 |
7.2 电镜扫描试验研究 |
7.2.1 试验介绍 |
7.2.2 微观结构变化定性分析 |
7.2.3 微观结构特征变化定量分析 |
7.2.4 宏微观特性相关性分析 |
7.3 核磁共振试验研究 |
7.3.1 试验介绍 |
7.3.2 横向弛豫谱图分析 |
7.3.3 量化指标分析 |
7.3.4 宏微观相关性分析 |
7.3.5 本节小结 |
7.4 结合水和比表面积试验研究 |
7.4.1 试验介绍 |
7.4.2 吸附水含量 |
7.4.3 比表面积 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 下一步研究计划及展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)不同土质条件深基坑防渗帷幕水泥掺量优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 水泥土应用的发展历史 |
1.3 水泥土的研究现状 |
1.3.1 水泥土的强度研究 |
1.3.2 水泥土的渗透研究 |
1.3.3 水泥土的外加剂研究 |
1.3.4 水泥土的微观研究 |
1.4 研究内容及技术路线 |
第二章 室内试验用基本土的物理性质探究 |
2.1 试验用基本土的选配方法 |
2.1.1 试验用基本土的选取原则 |
2.1.2 试验用基本土的选取来源 |
2.1.3 试验用基本土的重塑方法 |
2.2 试验用基本土的土力学性质试验 |
2.2.1 比重试验及结果 |
2.2.2 颗粒分析试验及结果 |
2.2.3 界限含水率试验及结果 |
2.3 本章小结 |
第三章 重塑水泥土的配置概况 |
3.1 重塑水泥土的配比细化 |
3.2 重塑水泥土的制备方法 |
3.3 不同配制条件下的各重塑水泥土观感分析与描述 |
3.4 本章小结 |
第四章 重塑水泥土的抗压试验 |
4.1 重塑水泥土抗压试验概况 |
4.1.1 抗压试验模具选择 |
4.1.2 抗压试验用仪器 |
4.1.3 抗压试验步骤概述 |
4.2 无侧限抗压试验结果与分析 |
4.2.1 不同配比条件下的重塑水泥土抗压试验破坏描述 |
4.2.2 水灰比变化对重塑水泥土抗压强度的影响 |
4.2.3 水泥掺量变化对重塑水泥土抗压强度的影响 |
4.2.4 水泥掺量变化对重塑水泥土抗压强度影响的验证 |
4.2.5 膨润土及其掺量变化对重塑水泥土抗压强度的影响 |
4.2.6 膨润土对失效水泥颗粒正向补偿作用的提出与探讨 |
4.2.7 沸石粉及其掺量变化对重塑水泥土抗压强度的影响 |
4.2.8 标准砂及其掺量变化对重塑水泥土抗压强度的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 重塑水泥土的直剪试验 |
5.1 重塑水泥土直剪试验概况 |
5.1.1 直剪试验模具选择 |
5.1.2 直剪试验用仪器 |
5.1.3 直剪试验步骤概述 |
5.2 直剪试验结果与分析 |
5.2.1 不同配比条件下的重塑水泥土抗压试验破坏描述 |
5.2.2 水灰比变化对重塑水泥土抗剪强度的影响 |
5.2.3 水泥掺量变化对重塑水泥土抗剪强度的影响 |
5.2.4 水泥掺量变化对重塑水泥土抗剪强度影响的验证 |
5.2.5 膨润土及其掺量变化对重塑水泥土抗剪强度的影响 |
5.2.6 沸石粉及其掺量变化对重塑水泥土抗剪强度的影响 |
5.2.7 标准砂及其掺量变化对重塑水泥土抗剪强度的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 工程现场防渗帷幕水泥土墙的渗透试验 |
6.1 防渗帷幕种类概述 |
6.2 TRD工法概述 |
6.2.1 TRD工法原理 |
6.2.2 TRD工法施工工艺 |
6.2.3 TRD工法与传统工艺比较的主要技术特点 |
6.2.4 TRD工法技术总结 |
6.3 防渗帷幕水泥土的渗透试验概况 |
6.3.1 现场试验用土取样制样方法 |
6.3.2 渗透试验用仪器 |
6.3.3 渗透试验测试结果 |
6.4 本章小结 |
第七章 工程现场外运置换土的置换率关系推导 |
7.1 外运置换土的置换率研究意义概述 |
7.2 置换率推导涉及符号说明 |
7.3 置换率推导过程及结果 |
7.4 实际工程项目置换率测定与推导 |
7.4.1 测试项目工程概况 |
7.4.2 施工参数概述 |
7.4.3 工程项目理论与实际置换率的测算及对比 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
学位论文数据集 |
四、土样扰动对低塑性软粘土影响的试验研究(论文参考文献)
- [1]软土场地弹塑性地震反应分析方法研究[D]. 江亚洲. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
- [2]精细化人工制备结构性土解构演化表征及其工程应用[D]. 朱栋炜. 湘潭大学, 2020(02)
- [3]土的动剪切模量测试新方法及其运用[D]. 王亮. 江苏科技大学, 2020(03)
- [4]循环荷载作用下嵊州硅藻土动力特性研究[D]. 姜煌辉. 浙江大学, 2020(02)
- [5]软土基坑开挖对旁侧隧道影响离心模型试验与数值分析[D]. 刘书伦. 浙江大学, 2020(02)
- [6]黄土地区地铁隧道运营沉降与控制研究[D]. 莫婧婷. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [7]盾构施工引起软黏土应力状态改变的动力响应及机理分析[D]. 娄金峰. 天津大学, 2019(01)
- [8]交通荷载引起主应力轴旋转下粘土应变累积及非共轴特性[D]. 伍婷玉. 浙江大学, 2019
- [9]间歇性循环荷载下杭州淤泥质软黏土宏微观动力特性研究[D]. 郑晴晴. 浙江大学, 2019(01)
- [10]不同土质条件深基坑防渗帷幕水泥掺量优化研究[D]. 刘雨冰. 浙江工业大学, 2019(02)