摘要：研究目的:静止侧压力系数是地铁设计和施工建设中不可或缺的重要参数,只有取得比较准确的参数值,才能使设计措施得当,从而保证地铁建设的安全性和经济性。本文依托天津地铁岩土工程勘察实践,对静止侧压力系数的获取方法和测试数据进行分析研究,总结出不同方法各自的优势和局限性,探讨确定静止侧压力系数的适宜方法。研究结论:(1)扁铲侧胀试验比较适用于浅部地层静止侧压力系数的测试,旁压试验测得的静止侧压力系数普遍偏大,室内试验测得的静止侧压力系数则偏小;(2)任何单一方法获取的数据都不是全面、可靠的,应采用扁铲侧胀试验和旁压试验为主的综合试验方法来确定合理的设计参数;(3)本研究成果可为天津及类似地区的地铁岩土工程勘察中获取土层静止侧压力系数提供借鉴和参考。

摘要：准确把握粗颗粒土静止侧压力系数K_(0)对分析及设计土石坝等岩土工程具有十分重要的作用。由于缩尺效应的存在,粗颗粒土室内K_(0)试验结果往往无法正确反映其真实值。本文利用自行研制的大型K_(0)测试仪对某砂卵砾石料及堆石料进行大量试验,以研究分析缩尺效应对粗颗粒土K_(0)影响规律,找出消除缩尺效应影响的方法。通过改变试样颗粒的最大粒径d_(M)、缩尺方法、初始相对密实度D_(r0)等初始条件,设置24组试样,利用大型K_(0)测试仪对各组试样进行直剪试验,定量研究d_(M) 、缩尺方法和D_(r0)对粗粒土K_(0)的影响规律,并探讨以室内试验数据推求现场粗粒土K_(0),从而消除缩尺效应的方法。结果表明:D_(r0)及缩尺方法不变时,粗颗粒土K_(0)随着d_(M) 的增加而显著减小,因此,缩尺效应会导致粗颗粒土K_(0)显著增高,且缩尺后土料d_(M) 越小,其K_(0)受影响程度越高;D_(r0)及d_(M)相同时,缩尺方法对粗颗粒土K_(0)有一定影响,采用等量替代法缩尺后,试样K_(0)值增加最小,因此,采用等量替代法缩尺可减小缩尺效应对粗颗粒土K_(0)的影响;相比d_(M) ,D_(r0)对粗粒土K_(0)的影响更为显著,D_(r0)越大的土样,d_(M)对粗粒土K_(0)影响更明显。基于砂卵砾石料K_(0)试验结果及前人的研究,建立根据室内试验结果反推现场粗颗粒土料K_(0)的公式,以消除缩尺效应对粗颗粒土K_(0)的影响。利用堆石料K_(0)试验结果验证了该经验公式的准确性及适用性。

摘要：研制了一种新型静止侧压力系数试验仪,介绍了该仪器结构及工作原理。对干砂进行了试验,测定其静止侧压力系数,与传统的水囊式K_0固结仪试验结果进行了对比。分析了该试验仪的可能误差来源,主要包括加载过程中的试样侧向变形和试样与压力室筒壁之间的摩擦力,具体分析了试样侧向变形引起K_0值误差的大小,提出了摩擦力影响修正方法,充分论证了仪器的准确性和有效性。对某粗颗粒土进行了静止侧压力系数试验,测定了该土在加载及卸载条件下K_0随应力状态的变化,验证了仪器对粗颗粒土的适用性。该仪器结构简单,操作方便,结果准确,适用于包括粗颗粒土在内的各种土的K_0试验,克服了现有的静止侧压力系数试验仪不适用于粗颗粒土的缺陷,而且适用高应力范围。

摘要：土体的静止侧压力系数K_0是其重要的力学参数之一,合理地确定土体的K_0系数对土工结构应力变形的准确计算有重要的理论意义与实用价值。然而,准确测量土体的K_0系数并不容易,对粗颗粒土则更加困难。目前,能研究粗颗粒土K_0的试验仪器极少,对K_0系数的研究成果相应地也很少,而关于粗颗粒土在不同初始孔隙比下K_0系数的变化规律的研究几乎空白。为研究粗颗粒土的静止侧压力系数在不同初始孔隙比下的变化规律,研制了一种新型K_0试验仪。该仪器既能用于测定粗颗粒土的K_0系数,也可用于一般黏土或砂土K_0的测定,且可用于高应力条件下。对某级配粗粒料进行了不同初始孔隙比状态下的K_0压缩试验。试验粗颗粒土的母岩为似斑花岗岩,颗粒粒径范围<20 mm。试样高度为8 cm,直径为10 cm,初始孔隙比为0.3、0.4、0.5、0.6,试验最大竖向压力为3.7 MPa。结果表明:当对试验粗粒料在K_0状态下加载时,侧向应力与竖向应力之间呈现较好的线性关系,K_0为常数。初始孔隙比为0.3、0.4、0.5、0.6时,K_0的范围为0.30~0.45,孔隙比对K_0系数的影响显著;粗粒料的静止侧压力系数随着初始孔隙比的增加而增加,且两者之间近似呈直线关系;不同初始孔隙比条件下,试样的体积应变与平均正应力(或竖向应力)之间可用幂函数拟合;提出能够反映不同初始孔隙比的粗粒料K_0条件下的应力应变关系经验公式。

摘要：研究目的:通过对确定静止侧压力系数K0值的方法、影响K0值的因素以及室内试验过程中需要考虑的问题等进行探讨,提出室内试验测定K0值的建议和适用天津地区浅层土K0值的经验公式。研究方法:对确定K0值的各种方法进行对比介绍,分析影响K0值的因素和试验中应考虑的问题,并通过大量试验数据分析天津地区浅层土质K0值的规律。研究结果:提出了适合天津地区浅层土K0值的经验公式,以及室内试验测定K0的建议。研究结论:室内K0仪测定静止侧压力系数K0值易于操作、测试方便,为保证试验数据的可靠性,在试验过程中应尽量消除测量系统的密闭性以及侧向压力消散造成的系统误差。在缺少试验条件或工期紧的情况下,可采用本文回归的经验公式K=0.017 1I+0.174 5对天津地区浅层土的K值进行估算。

摘要：研究目的:目前利用扁铲侧胀试验确定土层静止侧压力系数方法主要包括基于Mindlin解与弹性理论推导的理论公式法和基于试验数据建立的经验公式法。通过本次研究,拟确定上述两种方法中哪一种方法计算的土层静止侧压力系数更加准确,以利于在今后工程勘察中应用。研究结论:(1)基于Mindlin解和弹性理论推导的理论公式是线性的,其结果随角点应力与中心点应力的比值不同而不同,不易确定;(2)基于试验数据建立的经验关系式是非线性的,符合土体是非弹性体的特性,而且不同地区、不同成因的土层存在差异性,因此基于试验数据建立的经验关系式更适合工程实际;(3)本研究成果可供铁路、地铁、公路等工程勘察中获取土层静止土压力系数借鉴参考。

摘要：对某土石坝地基覆盖层2种级配的砂卵砾石料进行大型单向压缩试验,试验中,土压力盒基于标定方法提供的参数得到试样内的水平应力和垂直应力,进而计算其静止侧压力系数K_0。研究水标法和砂标法对粗粒土的适用程度,探讨K_0试验结果的可靠性;分别对2种级配土料进行中三轴CD试验,测定土料的有效内摩擦角,然后依据相关经验公式计算K_0,验证经验公式的有效性。结果表明:砂标法对于粗粒土来说是一种较可靠的标定方法;在竖向应力足够大时,K_0试验误差可以忽略不计,所测定的K_0接近实际值;Federico基于Terzaghi的已激发有效摩擦角概念而推导出的有效内摩擦角与静止侧压力系数之间的关系式较适合粗粒土。

摘要：为研究土体静止侧压力系数K_(0),基于土的压缩变形特性,设计制作了一种能够测算K_(0)的圆筒模型试验装置,对天津地区浅层砂土进行了一维加卸载压缩试验。采用三维土压力盒测试了各方向土压力,得到了深度分别为20、70、120 cm处土体的三维应力状态。基于比值形式的K_(0)计算公式,揭示了K_(0)在不同深度处的变化规律,进行了同一深度水平方向x和y上K_(0)大小的对比分析。结果表明:经过加载、卸载和稳定3个阶段,不同深度的正应力σ_(x)、σ_(y)和σ_(z)均随测试时间先增大再减小后平稳,其中竖向应力值沿深度增加明显减小;不同深度的K_(0)变化趋势基本一致,加载前期K_(0)突变是合理的,且120 cm处的稳定值满足设计规范要求;加卸载条件下K_(0)值随深度增加而增大,同一深度处K_(0x)和K_(0y)稳定值的差值在0.04~0.07之间,这与轴对称受力条件和土的各向异性相吻合;通过传统经验方法得到的K_(0)值为0.416,处于试验测算得到的K_(0)稳定值范围内;该试验装置结构具有稳定性和系统性,操作简单方便,测试结果准确可靠,研究结果可为各种土的K_(0)研究提供参考。

摘要：针对现行工程设计和数值分析中土的静止侧压力系数K0大多依经验确定并取定值的缺陷,对非饱和含浅层气砂土的K0取值问题开展系统的室内K0固结试验研究。结果表明,含气砂土K0值并非常数,砂土的含水率和密实度均对其有影响;其值随含水率的增大而增大,随密实度的增加而减小,密实度相对于含水率对K0的影响更为显著;工程设计中取松散饱和状态下砂土的K0值是偏于保守和安全的。

摘要：以弹性力学中的Mindlin解为基础,根据扁铲侧胀试验过程中土体的应力应变特点,推导出在试验的两个典型阶段试验结果与土体弹性变形常数之间的关系,进而求得原位土体初始水平应力的理论计算公式和静止侧压力系数K0的表达式。以天津市西青区浅部地层为例,通过与室内试验结果的对比分析表明:该试验方法不仅快速,简便,而且结果可靠,可供勘察设计相关人员参考使用。