摘要：深入认识桩打入过程引起的桩周土体应力场变化对准确计算打入桩的竖向承载力十分重要。在有限元分析软件ABAQUS中采用大变形任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法以及状态相关莫尔-库仑砂土本构模型,模拟了室内标准模型槽试验,得到了桩循环打入过程中桩周砂土全阶段的应力变化规律,并重点分析了径向应力,验证了桩侧砂土应力水平的h/R效应(h为测点与桩尖竖向距离,向上为正;R为桩半径),获得了应力与桩尖和桩中心线相对位置的分布规律。数值模拟结果与室内模型试验实测结果较一致,验证了数值模拟方法的可靠性;有效补充了试验中难以测量的近桩侧区域的应力分布数据,可为打入桩的承载力设计理论和设计方法研究提供依据。

摘要：劈裂注浆作为一种有效的土体加固方法,其理论研究落后于工程实践。提出了基于弥散裂缝模型和流体体积法的劈裂注浆有限元分析方法,并通过ABAQUS二次开发编写劈裂注浆有限元程序。数值分析结果能与室内试验较好吻合,验证了有限元算法的合理性。在此基础上研究了注浆孔埋深和注浆流量对劈裂浆脉形状的影响。结果表明,劈裂注浆过程可分为起劈和劈裂发展两个阶段。当劈裂浆脉扩展到模型边界后,继续注浆会引起注浆压力的大幅提高和已有浆脉宽度的增加。随着注浆孔埋深的增加,浆脉分支减少,长度减小,宽度增加,劈裂浆脉形状的主要控制因素从土体参数的随机性变成大小主应力值的差异。注浆量一定的情况下,注浆速率越大,劈裂浆脉长度越短,宽度越大,注浆终压也越大。研究为劈裂注浆的工程应用提供理论支撑。

摘要：电渗法在软土地基加固、淤泥疏浚及重金属污染修复领域均有尝试性应用,但在电渗固结过程中黏土-电极界面电势损失较大,导致能耗较高。本研究从电化学角度出发,对黏土-电极界面反应过程进行分析,解释了界面电阻的产生机理。同时,结合界面电阻模型,采用金属电极(铜)和电动土工合成材料电极开展室内电渗试验,研究长期通电下界面电阻变化规律。研究结果表明:在长期持续通电情况下,界面电阻模型可用于分析界面电阻变化机理;通电初期总界面电阻受阴极界面电阻影响较大,随着通电的进行逐渐变为受阳极电阻控制。界面电阻是电渗排水效率的重要影响因素,建议在工程中对界面电阻进行监测并作为电渗设计的控制指标。

摘要：为研究土体强度各向异性对成层边坡稳定性的影响,基于空心圆柱扭剪仪(HCA)试验得到的杭州软黏土不排水抗剪强度,并结合土体破坏微观机理,得到考虑土体各向异性的不排水抗剪强度公式,推导出与其对应的屈服准则;采用有限元强度折减法分析各向异性成层边坡稳定性。研究结果表明:随着上、下层强度比的改变,失稳破坏时会产生3种不同的滑动面形式;当土体呈现较强的各向异性时,不考虑强度各向异性的影响会使边坡安全系数计算结果不准确。

摘要：针对已建盾构隧道注浆纠偏加固的问题,设计并进行常重力模型试验,根据纠偏试验的参数建立三维有限元模型。基于有限元模型研究不同注浆压力和注浆位置下隧道变形的发展规律。试验和数值分析结果表明,在隧道的侧下方注浆,会使已建隧道产生水平向位移和竖向抬升,隧道横断面整体受压,局部受拉,水平直径减小,竖向直径增大。随着注浆压力的增大,隧道轴线的水平位移均增大,隧道断面变形程度增加。随着注浆深度的减小,隧道轴线处的水平位移逐渐减小,断面变形程度减小。

摘要：土体的各向异性与沉积环境和应力历史密切相关。以能够考虑土体特性的各向异性不排水抗剪强度公式为基础,利用圆弧滑动方法,并考虑破坏面上强度的折减(τf=Su cosφ’),推导各向异性软土基坑抗隆起稳定极限平衡解。对软土基坑抗隆起稳定进行研究,系统分析了开挖深度H、围护结构插入深度D、最下道支撑与坑底相对距离He/H等几何因素及土体有效内摩擦角φ’、各向异性强度比k及强度沿深度非均质变化的斜率λ等强度参数的影响。最后结合工程实例,验证了公式的适用性,为软土基坑工程抗隆起分析提供了新的思路。

摘要：基于Biot饱和多孔介质理论,考虑液化土的流动特性,建立考虑竖向荷载作用的部分埋入群桩水平振动模型,通过分离变量法、算子分解法,引入桩土耦合及位移连续条件,得到复杂条件下液化土中高桩桩间相互作用因子解和群桩水平动阻抗解.通过参数分析,表明液化土特性和竖向荷载对桩间水平相互作用因子、群桩动阻抗有显著影响,指出同一频率下,群桩水平动刚度随着表层液化土厚度的增加而下降,当液化厚度较大时,动刚度随频率上升显著下降,并出现负刚度;桩顶竖向荷载会降低液化土中的群桩动刚度,液化土厚度越大,削弱效果越明显.

摘要：为了更好地解释由承压水引起的基坑突涌现象,从渗流固结的角度出发,将Hansbo非Darcy渗流方程引入饱和土的Terzaghi一维固结方程中.采用有限差分法,求得由波动承压水引起的超孔压数值解,并将其退化到Darcy渗流情况与已有解析解进行对比,分析了非Darcy参数、承压水波动周期和初始水位对弱透水层超孔压变化规律的影响.结果表明:在波动承压水作用下,弱透水层中的超孔压随波动时间的延长而增加,若干周期后达到稳定波动状态.非Darcy渗流试验常数和直线段的起始水力坡降越大,超孔压的传递滞后现象越明显,振幅越小;承压水波动周期越长或者初始水位越高,超孔压的振幅越大;基坑底板承受的初始承压水位越高,超孔压受到承压水变化的影响越明显.工程应用的实例表明,考虑土体非Darcy因素时可以适当降低承压水位的设计下降深度.

摘要：杭州软土地区地铁联络通道建设多采用冻结法施工,在整个冻结范围内,不同区域的土体冻融期间承受不同冻结温度与冻融压力。通过自主研发土样制作仪器,得到不同组合冻结条件的试样,再基于核磁共振试验,研究冻融土在不同冻结压力、冻结温度以及加载情况下精确孔径分布特征曲线变化规律,并结合动三轴试验深入探究以孔压、应变以及刚度为代表的动力特性。最终,建立以一次对数为基础的动孔压预测模型,该模型参数物理意义清晰,能较好地预测不同冻融条件下软土动孔压发展。研究结果表明:随着冻结温度的降低,孔隙中的水冻胀效果更为明显;冻融期间围压可有效使融土骨架结构更为紧密,从而减少融土在循环荷载下的变形;循环荷载作用下,小孔隙尺寸大幅度减小,尺寸分布范围增大,中等孔隙进一步向次级孔隙发展;不同冻融压力作用下,孔压极限值与冻融完成后中等孔隙的面积呈类线性相关。研究成果可作为冻结法施工条件下,预测冻融土结构损伤程度与循环荷载下孔压发展的可靠依据。

摘要：土工织物的孔径是反滤设计的重要参数,采用数字图像法进行测量是一种精准且重复性较高的方法。采用照度来衡量光源距离和光源亮度对织物图像的影响,在不同照度下采集图像,分析两种不同规格有纺织物的孔洞形态、孔径分布曲线、特征孔径变化,并将织物实际平均孔径与不同照度下平均孔径拟合直线对比。研究结果表明:随着光照度增加孔洞面积测量值会增大,测量得到的孔洞形态发生变化;孔径分布曲线向孔径增大方向移动;特征孔径(d95、d50、d30)测量值均增大;平均孔径测量值均呈现增大趋势,可表示为线性回归方程。数字图像法得出的织物孔径测量值与实际孔径有一定差异,两种织物的最佳光照度在9 lx附近,应通过试验确定最佳光照度,从而减少误差。