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沿海吹填砂土地基地下水位较高、常含软土夹层,地基处理难度大。为了研究高能级强夯在这类吹填砂土地基上的加固效果,在山东沿海某吹填砂土场地开展6 000和8 000 kN·m能级强夯加固试验。试验结束后分别运用标准贯入试验、静力触探试验、平板载荷试验进行现场检测。通过对比分析了设计要求深度范围内标准贯入试验和静力触探试验,发现夯前夯后标准贯入试验击数和静力触探锥尖试验阻力均明显提升,有效消除了饱和砂土和饱和粉土的液化势;通过平板载荷试验p-s曲线及夯后静力触探锥尖阻力标准值与承载力特征值的关系式,得到夯后砂土地基承载力特征值≥120 kPa,验证了高能级强夯方案的可行性。其次,对软土夹层位置和地下水位高度展开研究,发现软土层会阻碍夯击能传递,减小强夯有效加固深度,且软土层位置不同对强夯加固效果影响程度不同,强夯影响临界范围处存在软土层时,有效加固深度为软土层顶部位置处;对砂土地基进行4 000 kN·m能级强夯试验时,发现未降水强夯后有效加固深度为5 m,降水至地面以下3 m强夯后有效加固深度达到了7 m,提高了加固效果。在高能级强夯研究基础上,对现场吹填砂土地基进行了75万m2的大面积高能级强夯施工,发现处理后地基能够满足建筑用地要求。 相似文献
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设计了一套静力触探模型箱试验装置,该装置可以在模型箱水平面内任意位置进行贯入试验,贯入速率在一定范围可控,贯入倾角可调节。将该装置用于TJ-1模拟月壤静力触探力学特性的研究,试验结果表明：地基表层模拟月壤发生刺入剪切破坏;贯入阻力随贯入深度的增加而增加;探杆周围同一深度处土体的水平土压力表现出轴对称特征,其值在探头靠近土压力盒过程中逐渐增大至最大值,后随探头远离土压力盒又逐渐减小至0,且不同深度土体水平土压力峰值随贯入深度增加而增大;贯入点正下方土体的垂直土压力随贯入深度的增加而增加,主要影响范围约为距探头200 mm处。基于以上试验研究,表明该模型箱的设计是合理的,且TJ-1模拟月壤力学特性的研究成果能够为将来涉及到TJ-1模拟月壤的航天试验提供必要的技术参考。 相似文献
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沙漠砂抗剪强度特征及其与静力触探指标间的关系 总被引：2，自引：0，他引：2
通过室内系列化的直剪试验和静力触探模拟试验,对沙漠砂的抗剪强度特征取得了规律性的认识,并建立了砂土内摩擦角与锥尖阻力之间的经验关系,为今后在沙漠地基勘察评价中用静力触探方法估计砂土内摩擦角创造了条件。 相似文献
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用静力触探求地基土的各种设计参数及解决工程问题的大量经验关系式,均是以带7厘米长度护套的单用探头所测得的比贯入阻力P_s为依据而建立起来的。但近年来,双用探头的应用日益广泛,双用探头所测得的是锥尖阻力q_c,侧壁摩阻力f_s;另外国际上不管是单用探头,还是双用探头所测得的均为锥尖阻力q_c。众所周知,比贯入阻力p_s与锥尖阻力q_c是有明 相似文献
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孔压静力触探试验(CPTU)是目前使用最为广泛的原位测试方法之一,但CPTU不能原位测量土体最基本的指标——密度。密度孔压静力触探试验(DCPTU)是把核子密度仪结合到孔压静力触探系统中,贯入过程中可以同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的一种新型原位测试方法。本文首先介绍了DCPTU的试验装置和密度测试理论;然后通过与室内试验结果对比评价了利用DCPTU测量砂土、黏土、填土地层以及海底淤泥的密度的可靠性,分析了非均质地层中DCPTU测量密度与真实密度的区别、并提出了真实密度剖面的推求方法;然后综述了DCPTU在判别软弱夹层、评价砂土的液化势、检验地基处理效果、检测块状填土中的空隙、调查浮泥层的厚度和密度分布等方面的工程应用;最后展望了DCPTU在工程勘察中的发展趋势和应用前景。 相似文献
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在大中型工程地质勘探中,地基土层的分层、评估承载力标准值、压缩模量、变形模量,评估单桩承载力…,较大程度上依赖比贯入阻力p_s、锥尖阻力q_c,侧壁摩阻力fs。在中小型工程地质勘探中,静力触探以它的省力、省时显示出更加明显的优越性;取土 相似文献
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根据模型试验资料,提出由静力触探比贯入阻力Ps划分砂土密实度的界限值,为利用静力触探判定砂土密实度提供依据。 相似文献
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静力触探探头贯入土中的破坏机理主要有两类。一类是剪切破坏,采用承载力理论分析;一类是孔穴扩张理论。有许多文献资料,对此作了理论分析。为了实际观察探头在砂土中和粘土中贯入过程中的破坏机理,进行了半锥探头的贯入模拟试验,选用砂及蜡状材料分别作为砂土和粘土的模拟材料,半锥探头紧贴玻璃面贯入。在模拟材料中埋置了标志点及标 相似文献
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Particle crushing occurs near the tip of a penetrometer and influences the development of the tip resistance.To study particle crushing near a penetrometer tip,a cone penetrometer was monotonically jacked and then load-tested in medium dense and dense silica sand samples prepared in a halfcylindrical calibration chamber with viewing windows.During the tests,images of the advancing penetrometer and the surrounding soil were taken using digital cameras and analyzed to obtain the displacement and strain fields around the penetrometer using the Digital Image Correlation(DIC)technique.Subsequently,soil samples were collected near the tip of the penetrometer using a novel agarimpregnation technique and digitized using an X-ray microscope.The digitized samples were analyzed to reconstruct the three-dimensional models of individual particles,generating the gradation and relative breakage parameters of the sand around the cone penetrometer. 相似文献
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采用离散元商业软件PFC2D对7种重力场下静力触探试验进行了对比分析试验,以研究高、低重力场下静力触探试验的异同点。数值试验结果表明：不同重力场下土体受静力触探贯入主要影响区域不同,低重力场下主要是上部土体受到影响,高重力场下主要是下部土体受到影响;归一化贯入阻力的最大值和稳定值、归一化球应力和偏应力的最大值均与重力加速度的倒数呈线性关系,均随重力加速度倒数的增加而增大;土体经历了明显的加载、卸载过程,重力加速度越小,加载、卸载现象越明显,同一重力加速度下上部土体加载、卸载程度大于下部土体。 相似文献
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以福建标准砂为材料,采用宏细观模型试验方法,分析了转速比对松砂和密砂地基中螺旋挤扩钻具成孔特性的影响。宏观上,研究了竖向阻力、扭矩和土体应力随贯入深度的变化规律;细观上,结合环氧树脂砂土固化方法与数字图像分析技术,探讨了孔周土体相对密实度变化及其组构演化规律。试验结果表明,无论松砂还是密砂,钻具贯入时的竖向阻力、扭矩及孔周土体最大径向应力均随着转速比的增加而减小;钻具贯入导致松砂地基中钻头深度和孔周土体均发生挤密,而对于密砂则均发生不同程度的体胀;无论松砂还是密砂,孔周砂土切块环向面上的接触法向各向异性程度均随着转速比的增加而减小,而转速比对其径向面上的接触法向各向异性分布影响不大。该试验结果有助于提升对螺旋挤土桩成孔过程宏细观机制的认识。 相似文献
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砂土中单桩竖向抗压承载机制的离散元分析 总被引：3，自引：0，他引：3
将单桩视为平面问题,采用二维离散单元法分析了砂土中单桩竖向抗压承载机制。首先利用离散元模拟地基的形成、挖孔灌注桩的成桩过程以及地基土的双轴压缩试验;然后通过离散元模拟单桩竖向抗压静载试验,分析其承载机制。结果表明：随着桩的沉降增大,桩端阻力一直增大,桩侧摩阻力先增大后达到稳定值;单位桩长侧摩阻力从桩顶到桩端呈非线性增长趋势;当荷载达到桩的极限承载力时,桩端发生刺入破坏,导致桩侧与桩端附近土体的转动场梯度、应力场梯度增大,主应力发生大角度旋转。 相似文献
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天然沉积砂土力学特性受各向异性及结构性影响明显,实际工程中不能忽视。为探究二者的影响,首先在二维离散元程序NS2D中采用椭圆颗粒模拟了重力场中颗粒长轴主方向为水平的各向异性净砂样,随后基于结构性砂土胶结厚度分布规律及室内试验提出了一个新的微观胶结接触模型并将其引入各向异性净砂样以模拟天然各向异性结构性砂土,最后对该离散元试样进行了双轴试验模拟,将模拟结果与室内试验结果对比以验证该模型的适用性,并对其微观力学特性变化进行研 究。分析结果表明,随着剪切进行,各向异性结构性砂土呈明显应变软化及剪胀现象;胶结接触逐渐减少,且主方向始终为竖向方向;胶结破坏速率及胶结破坏率变化情况与宏观力学响应较一致,且胶结物多为拉剪破坏;土颗粒排列主方向始终为水平向,且水平向排列颗粒所占比例略微增大。 相似文献
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Discrete element modelling of deep penetration in granular soils 总被引：1，自引：0，他引：1
This paper presents a numerical study on deep penetration mechanisms in granular materials with the focus on the effect of soil–penetrometer interface friction. A two‐dimensional discrete element method has been used to carry out simulation of deep penetration tests on a granular ground that is under an amplified gravity with a K0 lateral stress boundary. The numerical results show that the deep penetration makes the soil near the penetrometer move in a complex displacement path, undergo an evident loading and unloading process, and a rotation of principal stresses as large as 180°. In addition, the penetration leads to significant changes in displacement and velocity fields as well as the magnitude and direction of stresses. In general, during the whole penetration process, the granular ground undergoes several kinds of failure mechanisms in sequence, and the soil of large deformation may reach a stress state slightly over the strength envelope obtained from conventional compression tests. Soil–penetrometer interface friction has clear effects on the actual penetration mechanisms. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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单粒组密砂剪切带的直剪试验离散元数值分析 总被引：7，自引：1，他引：6
为分析砂土的剪切力学特性,采用离散元商业软件PFC2D对单粒组密砂在直剪试验中出现的剪切带进行了数值分析。改进传统的分条带观察方式,采用矩形格分割法观察试样内部不同区域的变形特性。对离散元商业软件进行了二次开发,实现了大小主应力及其应力主方向角的可视化,分析了试样内部的应力偏转情况。同时,以纯转动率和颗粒速度等微观变量为中心,观察了试样内部颗粒的运动状态,解析了直剪试验中砂土剪切带形成的微观机制。研究表明,直剪试验中应变局部化区域集中在剪切面附近的一个条带内。通过转动场和速度场的分析可知,剪切带宽度约为10～15倍的砂土平均粒径,带内颗粒转动明显,带边缘出现大的速度和转动变化梯度。对组构和接触力分布的分析可知,剪切过程中粒间接触点和接触力的主轴方向发生了相一致的偏转,偏转后的主轴方向为60°左右。 相似文献
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天然气水合物以胶结及孔隙填充等形式存在于深海能源土中,开采时因其分解会劣化地层力学特性进而引发海底事故,使得人们对能源土开采过程进行中力学特性的变化愈发重视。在前期室内试验的基础上,将一个温度-水压-力学二维微观胶结模型引入离散元商业软件PFC2D中,通过对排气、排水性较好的土体进行升温及降压法开采进行数值模拟,并将模拟结果与相同条件下的室内试验结果对比,验证了该胶结模型的适用性。进一步分析了颗粒接触分布与颗粒平均纯转动率（averaged pure rotation rate, APR）在水合物分解时的变化情况。升温分解过程中随温度升高,颗粒总接触分布各向异性程度增大;胶结接触逐渐减少并始终保持主方向为水平方向,无胶结接触增多并始终保持主方向为竖直方向;APR值逐渐增大且正负值分布逐渐趋于集中。降压分解过程中随反（水）压降低,颗粒总接触由各向同性分布逐渐发展为主方向为竖直方向的各向异性,APR值较小且分布均匀;恢复反压后,试样进一步破坏,颗粒总接触各向异性更加明显,APR值增大且正负值呈集中分布。 相似文献
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Derek Elsworth 《国际地质力学数值与分析法杂志》2013,37(14):2135-2153
Rate effects are examined in the steady pore pressure distribution induced as a result of penetration of standard and ball penetrometers. The incompressible flow field, which develops around the penetrometer is used to define the approximate soil velocity field local to the penetrometer tip. This prescribes the Lagrangian framework for the migration of the fluid saturated porous medium, defining the advection of induced pore pressures relative to the pressure‐monitoring locations present on the probe face. In two separate approaches, different source functions are used to define the undrained pore fluid pressures developed either (i) on the face of the penetrometer or (ii) in the material comprising the failure zone surrounding the penetrometer tip. In the first, the sources applied at the tip face balance the volume of fluid mobilized by the piston displacement of the advancing penetrometer. Alternately, a fluid source distribution is evaluated from plasticity solutions and distributed throughout the tip process zone: for a standard penetrometer, the solution is for the expansion of a spherical cavity, and for the ball penetrometer, the solution is an elastic distribution of stresses conditioned by the limit load embedded within an infinite medium. For the standard penetrometer, the transition from drained to undrained behavior occurs over about two orders of magnitude in penetration rate for pore pressures recorded at the tip (U1) and about two‐and‐a‐half orders of magnitude for the shoulder (U2). This response is strongly influenced by the rigidity of the soil and slightly influenced by the model linking induced total stresses to pore pressures. For the ball penetrometer, the transition from drained to undrained behavior also transits two‐and‐a‐half orders of magnitude in penetration rate, although it is offset to higher dimensionless penetration rates than for standard penetration. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献