汕头粘土剪切带实验研究及工程应用分析

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ghchao0605
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的发展,城市的建筑和交通等工程领域取得快速发展。复杂工程越来越多,高楼和城市地下空间等对岩土工程提出更高要求。实际岩土工程中,我们严格按照规范对工程进行设计和施工,但一些工程事故仍然发生。当今的岩土工程基于小变形理论,未考虑土体应变局部化变形的作用,忽略了应变局部化变形对土体强度的影响,设计中采用土体峰值应力计算强度参数,过高的估计了土体强度是诱发工程事故的重要因素之一,尤其在软土地区更为突出。目前,国内外对砂土的应变局部化变形研究较多,而对粘土形成的剪切带研究甚少。对粘土形成剪切带的认识有助于我们进一步研究土体的变形,从而有效防止工程事故的发生。因此,对软土区粘土剪切带的研究具有重要的理论和实际意义。  本文基于汕头地质情况,对汕头粘土及含砂粘土进行真三轴的平面应变实验,研究粘土受荷后形成剪切带所表现出的规律;用Midas有限元分析软件对潮汕历史文化博览中心深基坑开挖工程及悬臂式围护桩桩间土体进行数值模拟。本文研究的主要内容有以下几个方面:  (1)通过对汕头区域地质情况进行调查,总结汕头软土区粘土特性;基于汕头地质情况对粘土及含不同量砂土的粘土进行真三轴的平面应变实验,探究了粘土在平面应变条件下剪切带的形成情况。  (2)采用土样的应力、孔隙水压力及侧向应变ε3等随轴向应变的变化规律确定了粘土在形成剪切带过程中的特征点,归纳、总结出汕头粘土剪切带各特征值间的关系,建立了剪切带开始形成时的应力和峰值应力比值与围压间的拟合公式,解决了如何将峰值应力转化为剪切带开始时的应力问题,达到在岩土工程设计中考虑应变局部化变形的目的;考虑汕头地区普遍存在砂粘交互层的地质现象,研究了含砂量的不同对粘土剪切带形成的影响。  (3)通过电镜扫描实验,观察粘土和含砂粘土形成剪切带的结构,试图从微观角度解释粘土的宏观规律,进一步分析粘土剪切带的形成机理。  (4)基于汕头粘土形成剪切带的规律,将应变局部化变形问题引入到深基坑的变形分析中,结合潮汕历史文化博览中心深基坑开挖工程实例,用有限元分析软件模拟基坑三维开挖过程,将是否考虑应变局部化变形两种情况下基坑的变形与基坑实际监测值进行了对比;最后,对悬臂式围护桩桩间土体进行有限元模拟,以研究桩间土体的应变局部化变形问题,提出深基坑和高边坡等岩土工程设计中必须考虑应变局部化变形的做法。  本文由实验和数值模拟得到的结论反映汕头粘土的真实特性,对岩土工程中应如何考虑应变局部化变形具有一定的参考价值,但应变局部化问题非常复杂,需要进一步做更为详细的理论和实验研究。
其他文献
目前,由于地表水体污染日益严重、常规水处理工艺的局限性以及水质标准的日趋严格,开发高效、健康的饮用水处理工艺已经变得刻不容缓。膜技术被称为“21世纪的水处理技术”,现已
传统桥梁的损伤中伸缩装置和支座的破坏最为普遍,给车辆的安全行驶造成了威胁,增加了桥梁的维修养护费用。采用整体式桥台的无缝桥梁取消了伸缩装置,且桥梁的主梁与桥台固结为整
钢管混凝土拱桥是一种极具美学价值的桥梁形式,结构表现力丰富、跨越能力大,不但能在地基条件良好的地方建造,而且也能在软土地基上建造,大大拓展了拱桥适用的空间,已成为桥型方案
社会在进步、行业在发展、资源在节约、环境要保护,这些都对工程建设和材料研发提出了较高要求。蒸压加气混凝土砌块具有质轻、隔热、保温、防火等众多优点,符合“节能、环保”
岩溶地基是勘察、设计、施工中较难处理的工程问题,过去出现岩溶问题不多,对其灾害性研究比较少见,且对它们的研究多集中在岩溶塌陷的发育机制及预防等方面。近年来,随着工程规模和基础建设地区的扩大,特别是水利水电和火电厂的加大建设,已经陆续遇上了复杂的岩溶问题。岩溶地质条件为地基基础设计与施工中比较严重的地质灾害。江苏徐州阚山火力发电厂选址在岩溶发育比较浅层的区域,岩溶的大小和空间分布具有一定的规律性。在
近年来,随着我国高速公路和高等级公路的迅速发展,我国公路隧道已进入大发展的新时期,相应地对公路隧道的建设技术提出了新的挑战和要求。 本文以重庆市云阳至万州高速公路观
基于性能的抗震设计已成为当前抗震研究的热点问题。在役结构在长期使用过程中,由于环境等因素的影响,必将产生一定程度的损伤,并使结构的抗震性能产生退化。因此,要正确地评估结
列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动,这种相互作用、相互影响的问题就是车辆与桥梁之间振动耦合的问题。 本文采用ANSYS和FORTRAN语言
根据矩形钢管混凝土的特点,最适宜用作轴心受压和小偏心受压构件,从国内外的研究现状可以看出,各国学者对于矩形钢管混凝土轴压构件和偏压构件作了大量的试验研究和理论研究,而对
钢筋锈蚀引起的混凝土结构的过早破坏,已经成为全世界普遍关注并日益突出的一大灾害。在钢筋锈蚀引起的耐久性问题中,处于海洋环境下由于氯离子侵入造成的混凝土结构的破坏是最