摘要：现有桩承式加筋路堤离心模拟技术存在诸多简化,忽略了模型应力历史的相似性。充分考虑几何布桩、材料特性、荷载及应力历史的相似性,优化设计了高重力场在机固结、插桩与路堤堆载的桩承式路堤离心模型试验方案。提出了对应在机加载过程的数值模拟方法,并分别建立了对应模型尺度和原型尺度的桩承式路堤单桩有限元模型。对比分析表明,模型尺度与原型尺度数值模型的桩土沉降曲线、荷载分担规律、路堤与桩身荷载传递、超静孔压分布均吻合,验证了桩承式路堤离心模型相似设计的正确性与合理性。离心模型试验方案能够反映桩承式路堤的变形发展、土拱效应与荷载传递特性,为在机加载条件下桩承式路堤离心模型试验奠定了重要的先期研究基础。

摘要：现有关于石油烃污染土壤热脱附修复的室内试验研究存在忽视土体天然结构、温控效果欠佳、较少考虑加热井和抽提井设计等问题,无法为原位热脱附修复技术设计提供很好的支撑。为克服以上难题,开发了一套新型的室内热脱附修复小尺寸模型试验装置,用于石油烃污染土热脱附修复试验。结果表明:污染土壤热脱附修复效果受热脱附温度和加热持续时间影响显著;不同位置处土壤的污染物去除率表现出较大的差异,距离加热管、抽提管和土层顶面越近,污染土壤修复效果越好;污染土壤试样顶部有无覆盖系统对其修复效果影响不大。研究还发现,热脱附修复后污染土壤中的颗粒组分、pH值和氮磷钾含量变化不大,而有机质含量和含水率则显著降低。开发的室内热脱附修复装置能够较好地服务于石油烃污染土壤原位热脱附修复技术,研究结果可为当前污染场地原位热脱附修复技术设计和场地环境评估提供参数依据。

摘要：在实验室对现场钻取的垃圾土样进行成分分析和试样制备,考虑填埋场内垃圾土的实际状态,采用三轴试验从试样尺寸、固结方式和应力路径等3个方面系统研究了垃圾土的变形和强度特性,试验结果表明:(1)直径分别为40mm和100mm两种尺寸的垃圾土试样的应力-应变关系具有相同的变化规律,偏应力随着轴向应变的增加逐渐增大,应变水平较大时应力-应变曲线呈上翘形状,应变超过30%仍没有出现屈服或达到峰值的迹象;轴向应变相同时,偏应力随着围压的增加而增大;轴向应变和围压都相同时,相比小尺寸试样,较大尺寸试样的抗剪强度较小.(2)得到了垃圾土的抗剪强度参数随轴向应变的线性表达式,小尺寸试样的黏聚力和内摩擦角分别约为较大尺寸试样的1.48倍和1.16倍.(3)等压固结、各向异性固结和K_(0)固结(3种固结方式的侧向土压力系数k分别为1.0、0.54和0.29)试验所得垃圾土的偏应力增量随着k值的减小而略有减小.(4)轴压不变围压逐渐减小的卸载试验结果表明,垃圾土的偏应力-轴向应变曲线类似双曲线形状,围压越大偏应力越大;围压减小到0后轴压持续增加的加载试验结果表明,垃圾土的偏应力-轴向应变曲线同样出现了上翘的形状,依然没有屈服或达到峰值,解释了高陡填埋场边坡能够保持长期稳定的现象.研究成果可为填埋场的设计及稳定性分析提供参考.

摘要：矩形壁板桩不具有圆形桩的轴对称性,因此壁板桩群桩的承载特性及群桩效应不仅受桩间距的影响,而且受桩身截面形状以及群桩布置方式的影响。为分析这些因素,利用Mindlin方程和静力平衡条件建立了求解有无刚性承台时壁板桩群桩的荷载沉降计算方法。分析结果表明,在设计群桩时壁板桩应尽可能沿其纵向布置(即沿壁板桩的长边方向布置);对于具有常规截面尺寸的壁板桩,桩的对边距应超过2m,以减小群桩效应。

摘要：管涌对堤防工程的危害极为严重,人类对管涌的认识也逐渐加深。目前,对管涌破坏开始的条件及其破坏后通道贯通的后果了解较多,然而,因其破坏及发展机制的复杂性,对于管涌发生后涌砂及流量的研究并不深入。通过自行设计的室内模型,改变上覆黏土的厚度对3组土性相同的无黏性土试样进行试验。对测压管水头、通道范围、涌砂量和流量等进行对比分析,研究孔隙率、渗透系数以及流量的变化规律,发现涌砂随时间变化满足非线性关系——Boltzmann模型。最后,利用渗透系数与孔隙率以及孔隙率与累计涌砂量的关系,推导并验证了流量随时间变化的理论公式。这对于认识管涌和有效控制管涌发展以及减灾避难有着非常重要的意义。

摘要：泡沫混凝土具有轻质性、强度可调节性,固化后自立性好,隔热性及耐久性佳,已成功应用在软基换填、地下空洞与溶洞填筑、保温隔热等工程中,尤其是高速公路路堤填筑工程,如道路改扩建、桥背填土、地铁空间上覆减荷等。泡沫混凝土在浇筑至固化成型这段时期内,若受低气压这一不利环境因素的影响,会导致固化成型后泡沫混凝土的性能退化和劣化。然而,目前尚缺少关于泡沫混凝土在浇筑期受低气压影响后的宏观性能和孔结构的研究。为了研究浇筑期泡沫混凝土受低气压影响后的服役性能,文中设计低气压环境模拟箱对比研究了低气压(50、60和80 kPa)下泡沫混凝土的宏观性能和孔结构的演变规律。结果表明:随着浇筑期气压的降低,泡沫混凝土的干密度、抗压强度不断减小,吸水率不断增大,其中50 kPa下泡沫混凝土的干密度为常压(101 kPa)下的63.9%,抗压强度为常压下的15.8%;60 kPa时泡沫混凝土的体积吸水率达到最大值,为38.7%;随着气压降低,泡沫混凝土的等效孔径、孔隙分布分维不断增大,50 kPa下的大孔(直径>500μm)数量比常压下的增加了24%,不规则大孔和连通孔增多,小孔分布愈加不均匀;在1.0~1.1的孔隙圆度范围内,气孔数量占比随着气压降低而逐渐减小。

摘要：对苏州河河口水闸的整体设计作了简要介绍,采用空间Biot非线性固结有限元模型,考虑地基的固结过程,在有关位置设置软弱化接触单元,计算分析了挡潮和挡河两种工况下地基的变形对水闸结构的影响、闸墩和混凝土沉箱闸底板随时间变化的变形规律以及基础桩受力等共同作用问题。计算结果表明:挡潮工况是控制工况;闸墩基础的沉降和桩的反力均随着土体的固结而增加,但差异沉降很小,角桩的反力大于内部桩的反力。这同时也说明该水闸的设计是巧妙而合理的,计算模型、相应计算参数是正确的。

摘要：采用有代表性配比的人工配料垃圾土试样对瞬时模量变化规律进行了试验研究,结果表明:垃圾土有机质含量、初始含水率、初始孔隙比及降解程度的变化对瞬时模量都有影响,并得到了各影响因素下的变化规律。结合垃圾土自身特性对各因素影响机制及结果进行了分析,这些结论对未来的填埋场变形研究及工程设计是非常有意义的。

摘要：根据FLAC3D软件提供的二次开发平台,利用VC++环境在FLAC3D软件中实现了邓肯-张本构模型的开发,设计了一系列三轴试验的模拟算例对模型开发的正确性进行了验证。给出了在FLAC3D中开发本构模型的基本步骤和编程要点,为其他用户进行本构模型的修改提供了借鉴和参考。由于FLAC3D开发环境的特点,用户编写的本构模型和软件自带的本构模型的执行效率处在同一水平。

摘要：预制桩的沉桩过程产生了对桩周土体的挤密作用,桩周土体的力学特性发生了相应的改变,这种改变会直接影响预制桩桩基础的承载力。利用有限元计算分析方法对砂性土地基预制桩沉桩过程进行了数值求解,得到了桩周土体的位移和应力变化规律;在应力路径控制的三轴试验中,模拟土体在受到预制桩沉桩影响的应力状态,试验研究了标准砂在再受荷载作用时的力学特性;在荷载传递法中,运用桩周土体性质的变化试验结果,进行了有限差分数值分析,得到了考虑和不考虑挤土作用的单桩P-S曲线。研究结果表明:预制桩的沉桩过程对桩周土中的径向和轴向应力都有明显的影响,对径向应力的影响大于对轴向应力的影响;挤土效应提高了桩周土的剪切模量值和强度,影响范围大致相当;考虑沉桩侧向挤土影响单桩承载特性有明显的提高,现行的预制桩设计偏于安全。