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加筋挡土墙离心模型试验研究 被引量：38
1
作者 章为民 赖忠中 徐光明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期84-91,共8页
为了更深入研究加筋挡墙的加筋机理，本文运用离心模型试验手段，对加筋挡墙的破坏形式，破坏面及不同加筋参数（包括不同加筋间距、筋材强度、加筋长度以及基础强弱等）对墙体的影响进行了离心模型试验研究。试验结果揭示了加筋挡土墙... 为了更深入研究加筋挡墙的加筋机理，本文运用离心模型试验手段，对加筋挡墙的破坏形式，破坏面及不同加筋参数（包括不同加筋间距、筋材强度、加筋长度以及基础强弱等）对墙体的影响进行了离心模型试验研究。试验结果揭示了加筋挡土墙的主要破坏形式、破坏机理以及主要加筋设计参数对墙体的影响。 展开更多
关键词 加筋土 挡土墙 离心模型 试验研究 破坏机理
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土壤冻胀离心模拟试验 被引量：24
2
作者 陈湘生 濮家骝 +1 位作者 罗小刚 殷昆亭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期615-619,共5页
介绍了在清华大学离心机上进行的土壤冻胀离心模拟的模型模拟试验、４０ｇ 下离心模拟重复试验等初步试验成果． ３０ ｇ 和４０ ｇ 下的土壤冻结模型模拟试验结果一致， 说明土壤冻胀离心模拟试验中热传导缩比关系正确． ４０ ｇ 下土... 介绍了在清华大学离心机上进行的土壤冻胀离心模拟的模型模拟试验、４０ｇ 下离心模拟重复试验等初步试验成果． ３０ ｇ 和４０ ｇ 下的土壤冻结模型模拟试验结果一致， 说明土壤冻胀离心模拟试验中热传导缩比关系正确． ４０ ｇ 下土壤有／ 无荷离心模拟重复试验结果相近， 说明土壤冻融离心模拟试验的可行和可靠性． 展开更多
关键词 土壤 冻胀融沉 离心模拟 冻土地基
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降雨诱发粉土边坡失稳的离心模型试验及雨强–历时警戒曲线的验证 被引量：31
3
作者 詹良通 刘小川 +1 位作者 泰培 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1784-1790,共7页
中国东南沿海山地丘陵地区气候湿润,每年梅雨季和台风侵袭时都伴随有大量土质滑坡,研究降雨诱发土质滑坡的失稳模式和机理对该类滑坡预警预报及防治具有重要意义。笔者自行研制了离心机机载降雨模拟装置,在50g条件下模拟和再现了非饱和... 中国东南沿海山地丘陵地区气候湿润,每年梅雨季和台风侵袭时都伴随有大量土质滑坡,研究降雨诱发土质滑坡的失稳模式和机理对该类滑坡预警预报及防治具有重要意义。笔者自行研制了离心机机载降雨模拟装置,在50g条件下模拟和再现了非饱和粉土边坡在不同强度降雨条件下的失稳破坏过程,揭示了降雨诱发粉土边坡的失稳模式为坡脚局部失稳—向上扩展—整体浅层滑动,滑动面深度介于1~3 m。3组试验获得了降雨强度与边坡失稳时降雨历时关系数据,与李鹤等针对东南沿海地区残积土边坡提出的雨强–历时警戒曲线(I–D曲线)最为接近,验证了该降雨量警戒曲线的有效性。对离心模型试验结果进行反分析表明:非饱和土渗流分析能有效模拟边坡降雨入渗过程,而现有极限平衡分析方法难以准确捕捉降雨诱发边坡由局部向整体发展的失稳过程。基于所揭示的失稳模式,指出了该类降雨诱发滑坡的有效防治措施主要包括坡脚加强排水和支护、坡面防渗和防护。 展开更多
关键词 降雨诱发滑坡 失稳模式 降雨强度 降雨历时 离心模型试验
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边坡离心模型试验中的降雨模拟研究 被引量：28
4
作者 张敏 吴宏伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期53-57,共5页
为了在离心机试验中模拟降雨引起的滑坡,设计和使用了一套降雨模拟系统。这套系统的构成主要是针对离心试验的特殊要求进行设计的。所采用的特殊技术可以均匀分配雨水,将雨滴的尺寸效益和科氏加速度引起的雨滴偏移最小化,实现了不同强... 为了在离心机试验中模拟降雨引起的滑坡,设计和使用了一套降雨模拟系统。这套系统的构成主要是针对离心试验的特殊要求进行设计的。所采用的特殊技术可以均匀分配雨水,将雨滴的尺寸效益和科氏加速度引起的雨滴偏移最小化,实现了不同强度和历时的降雨模拟。通过一个降雨条件下砂土边坡的离心模型试验,成功应用了该套降雨模拟系统,研究了边坡中的降雨入渗过程。 展开更多
关键词 降雨模拟 离心模拟 科氏效应 雨滴偏移
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输水渠道冻胀离心模拟试验 被引量：28
5
作者 张晨 蔡正银 +2 位作者 黄英豪 徐光明 任国峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期109-117,共9页
冻胀破坏是导致寒冷地区渠道输水利用系数低的主要原因。依托南京水利科学研究院大型土工离心机成功研制了热交换试验装置,该装置实现了渠道模型在离心场中与温度场的耦合。在此基础上开展了20g和30g下的不同渠基土含水率冻胀离心模拟... 冻胀破坏是导致寒冷地区渠道输水利用系数低的主要原因。依托南京水利科学研究院大型土工离心机成功研制了热交换试验装置,该装置实现了渠道模型在离心场中与温度场的耦合。在此基础上开展了20g和30g下的不同渠基土含水率冻胀离心模拟的模型试验,根据试验结果探讨了渠道离心模型的换热过程以及封闭系统中渠基土含水率对渠道法向冻胀位移的影响。此外,根据试验结果验证了离心场下土体模型内传热速度是原型的N2倍的关系。所提出的渠道冻胀离心模拟装置和试验方法为北疆地区输水渠道冻害处治提供了新的研究手段。 展开更多
关键词 输水渠道 寒区 冻胀 离心模拟 换热过程
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三峡库区巫山新城超高加筋挡墙变形破坏及修复研究 被引量：16
6
作者 殷跃平 鄢毅 +2 位作者 陈波 唐辉明 林彤 《工程地质学报》 CSCD 2003年第1期89-99,共11页
结合三峡库区弃渣灾害的防治和回填增地 ,以巫山新城加筋土挡墙等实际工程为典型进行剖析 ,对加筋土挡墙 ,特别是超高加筋土挡墙变形破坏机制和过程进行了系统深入的研究。从加筋土挡墙填土物理力学性质室内试验研究入手 ,采用FLAC等数... 结合三峡库区弃渣灾害的防治和回填增地 ,以巫山新城加筋土挡墙等实际工程为典型进行剖析 ,对加筋土挡墙 ,特别是超高加筋土挡墙变形破坏机制和过程进行了系统深入的研究。从加筋土挡墙填土物理力学性质室内试验研究入手 ,采用FLAC等数值计算方法 ,系统地研究了加筋土挡墙的应力状况和变形破坏特性。将离心模拟技术应用于超高多级加筋土挡墙 (H =5 7m)的研究中 ,进行了三级加筋土挡墙的离心模型试验 ,对加筋土挡墙墙背土压力分布规律、挡墙面板和填土的沉降情况以及拉筋的拉力分布规律进行了详细而系统的研究。特别是精心设计出离心模型试验中三级挡墙的面板与拉筋的联结 ,较真实地反映了实际工程中加筋土挡墙整体复合结构的力学特性。根据研究结果 ,提出了巫山新城加筋土挡墙修复加固方案 ,编制了设计报告 ,并加以实施。目前 ,修复加固工程效果良好。　对库区 ,乃至全国超高加筋土挡墙的建设均有指导和示范作用。 展开更多
关键词 三峡库区 加筋土挡墙 变形破坏机制 FLAC模拟 离心机模拟
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高水头条件下氯离子击穿高岭土衬垫的离心模型试验研究 被引量：11
7
作者 詹良通 曾兴 +2 位作者 李育超 钟孝乐 陈云敏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第2期83-89,共7页
利用400 g-t土工离心机模拟了高水头条件下氯离子在高岭土衬垫中的一维运移及击穿过程。在1 g条件下采用高含水率的高岭土泥浆加压固结制备形成衬垫模型,离心模型试验离心加速度50 g,历时3 h 52 min,成功模拟了高水头条件下氯离子击穿... 利用400 g-t土工离心机模拟了高水头条件下氯离子在高岭土衬垫中的一维运移及击穿过程。在1 g条件下采用高含水率的高岭土泥浆加压固结制备形成衬垫模型,离心模型试验离心加速度50 g,历时3 h 52 min,成功模拟了高水头条件下氯离子击穿黏土衬垫的过程。试验结果表明:离心状态下模型在高渗透压力作用发生再固结,在约30 min固结过程中模型发生了非稳定渗流,对早期污染物运移过程具有一定的影响,导致该运移过程与Ogata(1961)提出的污染物一维对流-扩散解析解的求解条件有所差异。采用等效时间的方法对试验结果进行拟合,根据拟合的参数预测原型的击穿时间,发现渗透系数为3.2×10-9m/s的2 m厚黏土衬垫在上覆10 m水头作用下的击穿时间仅为1.97 a,稳定渗漏率为0.604 m/a。 展开更多
关键词 离心模型试验 高岭土衬垫 氯离子 高水头 运移 击穿时间
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软土地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离散连续耦合数值模拟 被引量：11
8
作者 陈建峰 张旭 柳军修 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期159-166,共8页
基于软土地基直立刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立离散-连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,研究软土地基上刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的性状及内、外部稳定性.研... 基于软土地基直立刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立离散-连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,研究软土地基上刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的性状及内、外部稳定性.研究结果表明,数值模拟的挡墙沉降、墙面水平位移、墙底竖向土压力及墙面弯矩与离心模型试验结果吻合较好;挡墙在自重及上覆荷载作用下产生显著的沉降和不均匀沉降,但挡墙整体仍保持稳定,显示该型挡墙具有很好的适应软土地基大变形的能力;自重及上覆荷载作用使得连接件末端位置产生应力集中,导致此处的地基表面沉降最大;上覆荷载作用下,刚性墙面弯矩在墙中处最大,为外侧受拉,而在靠近墙底和墙顶处较小,为内侧受拉;软土地基上该型挡墙稳定性一般为深层滑移外部稳定性,其破坏面由过挡墙底层筋材后缘填土中的朗肯破坏面和地基中的圆弧滑移面组成;该型挡墙内部稳定性表现为随软土地基滑移破坏,挡墙内筋材由下至上依次断裂,形成过底层连接件后缘的朗肯破坏面. 展开更多
关键词 加筋土挡墙 刚/柔性组合墙面 离心模型试验 离散-连续耦合 外部稳定性 内部稳定性
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间接加筋作用及加筋土挡墙离心模型试验验证 被引量：9
9
作者 徐超 贾斌 罗玉珊 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期77-82,共6页
土工合成材料加筋土挡墙在工程实践中得到了广泛应用,但现行加筋土挡墙的设计方法很有争议,以及对加筋土挡墙的工作机理上的认识存在误区。基于已有间接加筋作用的研究成果,提出了"临界层间距"的概念,并以此区分加筋土挡墙的... 土工合成材料加筋土挡墙在工程实践中得到了广泛应用,但现行加筋土挡墙的设计方法很有争议,以及对加筋土挡墙的工作机理上的认识存在误区。基于已有间接加筋作用的研究成果,提出了"临界层间距"的概念,并以此区分加筋土挡墙的密筋状态和疏筋状态。认为在不同的加筋状态下,加筋土挡墙工作机理是不同的。而且临界层间距与填土和筋材性质有关,并不是一个固定值。在密筋状态下的加筋土挡墙自身表现为一个柔性筋土复合整体。为了验证这些认识,进行了刚性基础上加筋土挡墙的离心模型试验研究,结合试验结果论证了间接加筋作用及密筋状态下加筋土挡墙的工作机理,提出了进一步研究的思路。 展开更多
关键词 土工合成材料 间接加筋作用 加筋土挡墙 离心模型试验
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海上四桩导管架基础水平受荷离心模型试验 被引量：9
10
作者 朱斌 李涛 毕明君 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1822-1830,共9页
导管架基础广泛应用于海上风力发电和油气开发,水平向风、浪、流、地震等作用是导管架基础发生失效破坏的主要原因。通过离心模型试验针对饱和砂土地基中四桩导管架基础,研究其在沿边长方向和沿对角线方向水平静力作用下各基桩的内力分... 导管架基础广泛应用于海上风力发电和油气开发,水平向风、浪、流、地震等作用是导管架基础发生失效破坏的主要原因。通过离心模型试验针对饱和砂土地基中四桩导管架基础,研究其在沿边长方向和沿对角线方向水平静力作用下各基桩的内力分配、桩周土反力差异和变形特性。导管架基础沿对角线加载时基桩最易被拔出,其下压基桩的桩顶剪力、桩顶负弯矩和桩身最大正弯矩均较上拔基桩大,但二者的桩身水平位移相差不大。对于本文桩间距为5.8倍桩径的导管架基础,由于群桩效应及桩身上拔力降低了桩周土有效应力,沿边长加载时上拔桩在泥面下2.5倍桩径深度范围内的桩周土反力约为下压桩的60%,而沿对角线加载时上拔桩在该深度范围内的桩周土反力仅为下压桩的40%。沿对角线加载时下压桩与上拔桩在桩顶剪力、桩顶最大负弯矩、桩顶轴力及桩身最大正弯矩等参数之间的差别也明显大于沿边长加载情况。与单桩水平加载离心模型试验结果对比发现,同一深度处单桩的桩周土反力介于导管架基础上拔桩与下压桩的桩周土反力之间。 展开更多
关键词 离心模型试验 导管架基础 水平承载特性 桩周土反力
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黄土自重湿陷变形的多地层离心模型试验方法 被引量：7
11
作者 米文静 张爱军 +1 位作者 刘争宏 刘宏泰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期678-687,共10页
黄土的自重湿陷变形对上部建筑物具有较大的危害,现有的黄土室内湿陷试验方法和现场浸水试验方法,难以同时满足工程建设对试验结果在经济性、期限和准确性方面的要求。在之前提出的黄土湿陷变形的典型层离心模型试验方法的基础上,以咸... 黄土的自重湿陷变形对上部建筑物具有较大的危害,现有的黄土室内湿陷试验方法和现场浸水试验方法,难以同时满足工程建设对试验结果在经济性、期限和准确性方面的要求。在之前提出的黄土湿陷变形的典型层离心模型试验方法的基础上,以咸阳渭城区布里村自重湿陷性黄土地基为对象,开展了包含地基多个地层的单线法和双线法自重湿陷变形离心模型试验,提出了黄土自重湿陷变形的多地层离心模型试验方法,并与室内湿陷试验和现场浸水试验结果进行了对比;同时分析了Q2和Q3黄土自重湿陷的分层变形特征。研究结果表明:多地层离心模型试验结果得到的地区修正系数β0值与现场浸水试验测得的β0值相差0.04,其相对误差为2.5%。证明多地层离心模型试验方法可以得到与现场浸水试验相近的结果,且具有费用少、试验周期短的优势,在一定情况下可以取代现场浸水试验进行黄土自重湿陷变形的测定。 展开更多
关键词 湿陷性 黄土 自重湿陷变形 离心模拟 修正系数
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离心机模拟中渗流相似率的试验验证 被引量：7
12
作者 王秋生 陈祖煜 +2 位作者 隋海宾 侯瑜京 梁建辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1235-1239,共5页
结合黏性土的压缩特性和Kozeny-Carman方程,考虑离心加速度变化对土体固有渗透率的影响,推导了渗流速度和离心加速度的关系式。参考常规渗流试验装置的构造,并结合离心模型试验的特点,研制了常水头离心渗流试验装置。应用该装置针对糯... 结合黏性土的压缩特性和Kozeny-Carman方程,考虑离心加速度变化对土体固有渗透率的影响,推导了渗流速度和离心加速度的关系式。参考常规渗流试验装置的构造,并结合离心模型试验的特点,研制了常水头离心渗流试验装置。应用该装置针对糯扎渡高心墙堆石坝的心墙黏土,分别进行了常规渗流试验和10g,20g,30g常水头离心渗流试验。试验结果表明:Ng(N倍重力加速度)和1g条件下渗透系数的比值随离心加速度的增大逐渐减小,但变化范围不大,接近于N。研究结果对于深入认识离心模型试验中的渗流相似准则具有重要意义。 展开更多
关键词 离心模型试验 渗流 相似准则 渗透系数 固有渗透率
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饱和砂土坝基液化超重力振动台试验研究 被引量：6
13
作者 杨凯文 李俊超 +4 位作者 王锋 陈涛 汪玉冰 邹德高 刘京茂 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期778-786,F0003,F0002,共11页
坝基作为水利水电工程重要基础设施的核心部分,其在地震作用下的动力响应和稳定性受到广泛关注。针对饱和砂土坝基的动力响应和液化规律,开展了两组超重力振动台试验,分析了饱和砂土地基在坝闸荷载作用下的地震响应规律。根据两组离心... 坝基作为水利水电工程重要基础设施的核心部分,其在地震作用下的动力响应和稳定性受到广泛关注。针对饱和砂土坝基的动力响应和液化规律,开展了两组超重力振动台试验,分析了饱和砂土地基在坝闸荷载作用下的地震响应规律。根据两组离心试验结果,地震作用下自由场地地基下层土体发生软化,上层土体发生液化喷砂,加速度放大系数和超静孔压比沿深度方向呈现先减小后增大的趋势;坝基在荷载边缘的土体中出现液化现象,加速度放大系数随深度逐渐减小而土体超静孔压比随深度逐渐增大。坝闸荷载能够增大坝基土体中的有效应力,减小超静孔压比。超静孔压消散后土体的密实度、刚度提高。最后,基于非线性有限元分析软件GEODYNA,对两组离心机试验进行了数值模拟,结果吻合较好。试验结果和数值模拟结果为饱和砂土坝基的设计与加固提供了依据。 展开更多
关键词 坝基 液化 上覆荷载 地震响应 离心模拟
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水合物开采模拟超重力试验装置的研发及应用 被引量：1
14
作者 王路君 王鹏 +3 位作者 朱斌 王心博 杨颂清 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期316-324,共9页
天然气水合物是突破世界能源瓶颈的重要潜在能源,广泛分布于深海沉积物和陆域永冻土。水合物赋存在高压低温环境下,储层厚度达数十至百米,大尺度储层重力场显著影响其开采时的液气渗流、储层变形和传热过程,进而影响开采产气效率且可能... 天然气水合物是突破世界能源瓶颈的重要潜在能源,广泛分布于深海沉积物和陆域永冻土。水合物赋存在高压低温环境下,储层厚度达数十至百米,大尺度储层重力场显著影响其开采时的液气渗流、储层变形和传热过程,进而影响开采产气效率且可能诱发工程灾变。研发了一套能够在超重力场下模拟大尺度水合物储层长历时开采演变过程的离心模型试验装置,主要由高压釜系统、水合物制备模块、水压力控制模块、水合物开采模块、监测与响应模块组成。该装置能够在100g超重力下伺服调控高压釜内气液压力和温度环境,在模型尺度上有效再现水合物储层应力、温度和荷载条件。在系统介绍装置研发思路和技术特色的基础上,通过100g下水合物储层模型降压分解试验探析了原位等效重力场下储层不同深度处孔压演化规律及开采产气特性,再现了Nankai海槽原位试采产气速率峰值模式,为揭示水合物储层开采相变多相多场耦合机制和灾变防控提供了新的研究手段。 展开更多
关键词 水合物 离心模型试验 降压开采 高压釜 产气速率 伺服控压
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砂土爆炸成坑离心模型试验相似律研究 被引量：1
15
作者 管龙华 卢强 +2 位作者 赵凤奎 张德志 汪玉冰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1462-1470,共9页
传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给... 传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给出了弹坑半径公式。对离心模拟爆炸成坑过程中的科氏力作用进行了定量分析和数值模拟。研究结果表明:提出的弹坑相似律能够适用于触地和浅埋爆炸工况,并针对干砂中的离心机试验和常重力试验弹坑数据取得了良好的归一化结果。科氏力主要通过改变土体抛掷回落运动轨迹来影响最终的弹坑形态,浅埋爆炸成坑试验中明显观察到科氏力的影响,弹坑轮廓向着离心机转动方向偏移;触地爆炸弹坑则基本不受科氏力影响。使用更大半径的离心机设备以及在更高离心加速度下开展试验可以显著减小科氏力引起的弹坑偏移误差。研究结果对爆炸成坑效应的离心物理模拟技术和理论分析提供了参考和依据。 展开更多
关键词 爆炸成坑 离心模型试验 相似律 科氏力
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非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验及多物理量联合监测 被引量：6
16
作者 詹良通 胡英涛 +4 位作者 刘小川 陈捷 王瀚霖 朱斌 陈云敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2478-2486,共9页
对非饱和土降雨入渗过程及其致灾机制的深入认识有赖于室内外试验及多物理量联合监测。基于离心机超重力环境下土体响应监测技术,开展了非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验,测试研究了超重力环境对新研制的微型TDR探针及张力计测量的... 对非饱和土降雨入渗过程及其致灾机制的深入认识有赖于室内外试验及多物理量联合监测。基于离心机超重力环境下土体响应监测技术,开展了非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验,测试研究了超重力环境对新研制的微型TDR探针及张力计测量的影响规律,并利用TDR、张力计及弯曲元对降雨入渗过程中土体响应进行多物理量联合监测。研究结果表明:在不同离心加速度下微型TDR探针与给定含水率土体实测原始波形重合,说明超重力环境对TDR测试没有影响,含水率的测试误差在2%以内。在离心机加速过程中,张力计所测吸力下降约2.0~2.9 kPa,当离心加速度稳定在40g时,所测吸力在10min内上升并接近常重力下土体初始吸力。在降雨入渗过程中,埋设在同一深度的TDR探针、张力计和弯曲元对湿润锋响应的时间点基本一致,降雨入渗导致土体含水率增加,基质吸力降低,剪切波速降低。这些多物理量监测数据有助于建立非饱和土含水率-吸力-剪切模量之间的关系。 展开更多
关键词 非饱和土 降雨入渗 离心模型试验 TDR探针 张力计 弯曲元
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盾构开挖面泥水劈裂离心模型试验相似性分析及验证
17
作者 罗维平 李福豪 +1 位作者 袁大军 朱合华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1919-1927,共9页
土工离心试验能够在小比尺模型中还原真实的应力场,为探明盾构开挖面泥水劈裂现象提供了一种有效的研究手段。盾构泥水劈裂涉及土体、泥水、隧道等多方面因素的相互作用,尤其多种流体的存在使得模型试验中量纲分析、试验参数缩放和数据... 土工离心试验能够在小比尺模型中还原真实的应力场,为探明盾构开挖面泥水劈裂现象提供了一种有效的研究手段。盾构泥水劈裂涉及土体、泥水、隧道等多方面因素的相互作用,尤其多种流体的存在使得模型试验中量纲分析、试验参数缩放和数据解释更加复杂化,如何确定合理的相似比例是泥水劈裂离心模型试验成功的关键前提。在阐明盾构泥水劈裂基本物理过程的基础上,提出了基于无量纲数的模型试验相似性分析方法,通过Butterfield量纲分析法建立了应用于土工离心机模拟盾构泥水劈裂的“隧道-土-泥水”系统相似性试验设计体系。该体系从尺寸、材料、无量纲数、时间等多方面保障了模型系统与原型系统的相似性,从而可以准确还原真实的盾构泥水劈裂物理过程。最后,通过开展盾构开挖面泥水劈裂离心模型试验,进一步验证本文提出的相似性准则。研究结果对泥水劈裂物理模拟的相似性分析具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 相似性分析 泥水劈裂 离心模型试验 无量纲数 盾构开挖面
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水下双面真空预压离心模型试验及数值模拟分析
18
作者 胡利文 洪义 王德咏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3059-3070,共12页
水下双面真空预压既有低位真空比顶部真空更大降低土体内孔隙水压力的特点,又有水下真空预压可以更好利用上覆水荷载的优点。然而双面真空预压目前仅在处理疏浚土时应用,在固结机制和固结行为方面研究尚不深入。为探讨水下双面真空预压... 水下双面真空预压既有低位真空比顶部真空更大降低土体内孔隙水压力的特点,又有水下真空预压可以更好利用上覆水荷载的优点。然而双面真空预压目前仅在处理疏浚土时应用,在固结机制和固结行为方面研究尚不深入。为探讨水下双面真空预压的加固特征和加固效果,采用离心模型试验模拟软土在顶部与底部同时受真空联合砂井预压,并利用有限元分析离心模型试验结果,对孔隙水压力和变形进行了比较分析,探讨了水下双面真空预压总水头分布的变化、应力路径的发展,并评价了固结速率。通过试验和分析发现,水下双面真空预压比陆上真空预压有更大的有效预压荷载,砂井能加速土体固结并减少土体最终沉降,加固区中部应力路径基本按K0发展;同时在重力与真空双重作用下,底部孔隙水压力下降值远大于顶部孔隙水压力下降值,加固后期底部为低水头区。上述发现增强了对水下双面真空预压的认识和开发利用。 展开更多
关键词 双面真空预压 水下地基 离心模型 数值分析 固结
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地表框架结构作用下隧道施工诱发的砂质地层变形 被引量：3
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作者 徐敬民 章定文 刘松玉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期602-612,I0003,I0004,共13页
城市地铁隧道施工不可避免的引起地层移动与变形,其运移规律不仅由施工状况和地层条件决定,还会受到临近结构物的影响。通过24组离心模型试验,研究地表筏板基础框架结构对隧道施工引起砂质地层移动与变形规律的影响。试验中采用了建筑... 城市地铁隧道施工不可避免的引起地层移动与变形,其运移规律不仅由施工状况和地层条件决定,还会受到临近结构物的影响。通过24组离心模型试验,研究地表筏板基础框架结构对隧道施工引起砂质地层移动与变形规律的影响。试验中采用了建筑的长度、隔间宽度、构件厚度和楼层数量各不相同的5种铝制框架结构,并考虑砂土密度、建筑附加荷载、结构与隧道相对水平位置的影响。通过粒子图像测速技术测量地层与建筑的位移,并揭示了地表沉降与水平移动、土层移动、剪切应变和体积应变的等值线变化规律。研究结果表明,地表框架结构显著影响地层水平移动,位于隧道上方的长建筑可显著限制浅部土层的水平移动,影响程度与建筑荷载、筏板与地表土层间隙大小关联;但偏心的短建筑则会增加土层的水平移动。建筑结构荷载增大土层沉降范围,且影响程度随荷载增加而增大。筏板对地层水平移动的约束导致筏板下方浅部土层中出现剪切带,减轻了土层的收缩变形程度。砂土相对膨胀指数取决于相对密度和应力状态,松散砂土地层表现出整体收缩响应,密砂地层体积变形随隧道体积损失率的增加从收缩逐渐转变为膨胀变形,而建筑的附加荷载轻微增加地层的收缩变形。研究成果可为城市地铁隧道施工对邻近建筑物安全评估和风险管控提供参考依据。 展开更多
关键词 隧道工程 地层变形 框架建筑 土与结构相互作用 离心模型试验
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山谷型垃圾填埋场失稳模式离心模型试验研究 被引量：3
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作者 彭仁 侯瑜京 +3 位作者 陈祖煜 张雪东 孙庆雷 姚仰平 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2014年第6期67-72,共6页
利用能够在超重力离心环境下旋转的模型箱,进行了山谷型垃圾填埋场离心模型试验。试验结果表明,在40g离心加速度的条件下,前坡40°,后坡45°的填埋场在坡肩处变形较大,沿底部界面失稳的可能性较小。当模型箱转动11.6°(对... 利用能够在超重力离心环境下旋转的模型箱,进行了山谷型垃圾填埋场离心模型试验。试验结果表明,在40g离心加速度的条件下,前坡40°,后坡45°的填埋场在坡肩处变形较大,沿底部界面失稳的可能性较小。当模型箱转动11.6°(对应填埋体前坡51.6°,后坡56.6°,底坡11.6°),填埋体开始出现整体滑移,随着模型箱的转动角度不断增大,整体滑移呈加速趋势,并伴随有填埋体本身的大变形,其中垂直坡底方向的变形大于平行坡底方向。当模型箱旋转26°后(对应填埋体前坡66°,后坡71°,底坡26°),破坏模式由整体滑移变为沿填埋体内部滑移破坏。试验再现了垃圾堆体沿衬垫界面失稳过程,为山谷型填埋场衬垫界面参数取值方法提供数据支撑。基于测量数据、分析了垃圾土变形、破坏发展规律,探讨了垃圾土抗剪强度参数取值的主要影响因素。 展开更多
关键词 城市固体废弃物 填埋场 失稳 离心模型试验
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