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非饱和土拟二维平面应变固结问题的解析计算方法 被引量:2
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作者 程涛 晏克勤 +5 位作者 胡仁杰 郑俊杰 张欢 陈合龙 江志杰 刘强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期453-460,共8页
基于Fredlund非饱和土一维固结理论,建立了二维平面应变条件下的固结方程组,并得到了单层非饱和土平面应变条件下的解析解。基于相关理论,假设体变系数和渗透系数都为常量,同时考虑到瞬时加载条件下,沿着土体深度方向上产生均匀或者线... 基于Fredlund非饱和土一维固结理论,建立了二维平面应变条件下的固结方程组,并得到了单层非饱和土平面应变条件下的解析解。基于相关理论,假设体变系数和渗透系数都为常量,同时考虑到瞬时加载条件下,沿着土体深度方向上产生均匀或者线性分布的初始超孔隙压力,建立了二阶二元偏微分方程组。求解时,引入函数方法来降低方程的阶数,然后通过分离变量法获得方程的通解。在此基础上,结合一个针对单面排水条件下二维平面应变问题案例,通过与数值解对比,验证了所提方法的正确性。并采用所提方法计算获得了二维平面下超孔隙水压力、气压力沿垂直和水平方向消散的等时线,通过计算对比,分析了不同线性分布情况下,初始超孔隙压力对固结消散过程的影响。研究结果表明:初始超孔隙压力的不同分布对超孔隙气压力消散的影响几乎可以忽略,而对超孔隙水压力消散的影响更大。 展开更多
关键词 非饱和土 二维固结 平面应变 解析解 初始超孔隙压力
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考虑超孔压随深度变化一维固结计算式的推导
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作者 张松岩 吉晓朋 《路基工程》 2011年第2期102-104,共3页
对于含有深厚粘土的饱和地基,路基荷载引起的压缩层中的附加应力近似呈折线形衰减。为了进一步提高固结计算精度,以太沙基一维固结理论为基础,推导出了初始超孔压随深度变化为折线形的孔隙水压力计算式,并讨论了计算式的收敛速度,在保... 对于含有深厚粘土的饱和地基,路基荷载引起的压缩层中的附加应力近似呈折线形衰减。为了进一步提高固结计算精度,以太沙基一维固结理论为基础,推导出了初始超孔压随深度变化为折线形的孔隙水压力计算式,并讨论了计算式的收敛速度,在保证精度的基础上适当进行一定的简化,得出了整个压缩层的平均固结度计算式。 展开更多
关键词 路基 一维固结 初始超孔压 平均固结度 计算式
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盾构隧道施工引起的土体初始超孔隙水压力分布研究 被引量:17
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作者 魏新江 陈伟军 +1 位作者 魏纲 洪杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2103-2109,共7页
盾构施工会对周围土体产生扰动,形成超孔隙水压力,引起工后固结沉降。运用应力释放理论推导与衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力计算公式。假定扰动范围边界呈圆弧状,确定初始超孔隙水压力的分布范围;同时运用应力传递理论,推导分布范围... 盾构施工会对周围土体产生扰动,形成超孔隙水压力,引起工后固结沉降。运用应力释放理论推导与衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力计算公式。假定扰动范围边界呈圆弧状,确定初始超孔隙水压力的分布范围;同时运用应力传递理论,推导分布范围内任一点土体的初始超孔隙水压力计算公式。通过对实测资料的分析可知,计算值与实测值吻合较好。算例分析表明,与衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力呈近似圆形(顶部小、底部大);随着到衬砌的径向距离增加,土体初始超孔隙水压力呈凹曲线形状;隧道底部的等值线最密,即变化最快;隧道顶部上方土体、不同深度处土体初始超孔隙水压力,以隧道轴线处为最大,呈现类似Peck曲线形状。 展开更多
关键词 盾构 初始超孔隙水压力 初始超孔隙水压力分布范围 孔压等值线
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初始孔压非均布条件下涂抹区渗透系数变化的砂井地基固结解 被引量:9
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作者 蔡新 谢康和 +1 位作者 徐妍 卢萌盟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期104-108,共5页
考虑初始孔压非均布条件和涂抹区渗透系数变化的砂井地基固结问题,推导了基于等应变假设的固结控制方程,得到一般解。然后根据实际工程中可能出现的情况建立了5种渗透系数变化模式,同时考虑初始孔压非均布条件的4种分布,在一般解基础上... 考虑初始孔压非均布条件和涂抹区渗透系数变化的砂井地基固结问题,推导了基于等应变假设的固结控制方程,得到一般解。然后根据实际工程中可能出现的情况建立了5种渗透系数变化模式,同时考虑初始孔压非均布条件的4种分布,在一般解基础上得到这20个问题相应的固结解,现有等应变条件下的砂井地基固结解是本文的特例。通过计算研究这两种因素共同作用下砂井地基固结性状的情况,结果表明:固结最快的是初始孔压为倒三角形分布、涂抹区渗透系数变化为模式2的情况;固结最慢的是初始孔压为正三角形分布、涂抹区渗透系数变化为模式4的情况。 展开更多
关键词 初始孔压 非均布 渗透系数 砂井地基 固结 解析解
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软土地层矩形顶管隧道工后地表沉降计算方法研究 被引量:6
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作者 魏纲 李志渊 王彬 《隧道建设》 北大核心 2016年第12期1421-1427,共7页
矩形顶管隧道施工会使周围土体产生扰动,进而引起超孔隙水压力,导致施工结束后继续产生固结沉降,对周围环境造成危害。采用Peck公式计算矩形顶管在施工阶段引起的地表沉降量;运用应力释放理论和应力传递理论,推导出矩形顶管隧道周围土... 矩形顶管隧道施工会使周围土体产生扰动,进而引起超孔隙水压力,导致施工结束后继续产生固结沉降,对周围环境造成危害。采用Peck公式计算矩形顶管在施工阶段引起的地表沉降量;运用应力释放理论和应力传递理论,推导出矩形顶管隧道周围土体中任意一点的超孔隙水压力计算公式,采用分层总和法计算土体初始超孔隙水压力消散引起的工后地表固结沉降量;二者叠加得到工后地表总沉降量。提出固结开始t时刻的地表总沉降量计算方法,研究了地表沉降和地表沉降速率随时间的变化规律。算例分析结果表明:本文方法计算得出的沉降速率在施工结束后3个月内最大,之后迅速减小;横向地表固结沉降曲线和总的地表沉降曲线均符合正态分布规律。 展开更多
关键词 矩形顶管 初始超孔隙水压力 工后地表沉降 软土地层
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矩形顶管施工引起的土体超孔隙水压力分布研究 被引量:3
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作者 魏纲 李志渊 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期886-892,共7页
借鉴盾构隧道中扰动区域的计算方法,推导出矩形顶管施工对土体的扰动范围;运用应力释放理论及应力传递理论,推导了矩形顶管隧道周围土体任意一点的超孔隙水压力计算公式;通过算例分析矩形顶管施工产生的土体超孔隙水压力分布规律.研究... 借鉴盾构隧道中扰动区域的计算方法,推导出矩形顶管施工对土体的扰动范围;运用应力释放理论及应力传递理论,推导了矩形顶管隧道周围土体任意一点的超孔隙水压力计算公式;通过算例分析矩形顶管施工产生的土体超孔隙水压力分布规律.研究结果表明:隧道顶部与隧道底部超孔隙水压力分布规律相近,都为凹曲线,但隧道顶部到超孔隙水压力值为0的地表处距离更长,因此曲线分布更缓;隧道底部到扰动边界的距离更短,因此曲线分布更陡;随着埋深增加,隧道周围土体超孔隙水压力数值变大,呈上小、下大分布. 展开更多
关键词 矩形顶管 初始超孔隙水压力 分布范围
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Initial excess pore water pressures induced by tunnelling in soft ground 被引量:1
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作者 梁荣柱 夏唐代 +2 位作者 林存刚 俞峰 吴世明 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第11期4300-4309,共10页
Tunnelling-induced long-term consolidation settlement attracts a great interest of engineering practice. The distribution and magnitude of tunnelling-induced initial excess pore water pressure have significant effects... Tunnelling-induced long-term consolidation settlement attracts a great interest of engineering practice. The distribution and magnitude of tunnelling-induced initial excess pore water pressure have significant effects on the long-term consolidation settlement. A simple and reliable method for predicting the tunnel-induced initial excess pore water pressure calculation in soft clay is proposed. This method is based on the theory of elasticity and SKEMPTON's excess pore water pressure theory. Compared with the previously published field measurements and the finite-element modelling results, it is found that the suggested initial excess pore water pressure theory is in a good agreement with the measurements and the FE results. A series of parametric analyses are also carried out to investigate the influences of different factors on the distribution and magnitude of the initial excess pore water pressure in soft ground. 展开更多
关键词 initial excess pore WATER pressure geostress relie
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考虑初始孔压非均布及起始坡降的黏土流变固结解 被引量:1
8
作者 李传勋 马浩天 +1 位作者 周恩全 谢康和 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期3859-3869,共11页
外荷载引起的土中初始超静孔压往往沿深度非均匀分布。软黏土的流变特性以及黏性土中渗流存在起始坡降的现象也已被认识。但能同时考虑起始坡降及初始孔压非均布的软黏土流变固结解还鲜见报道。采用Merchant三元件模型描述黏土的流变特... 外荷载引起的土中初始超静孔压往往沿深度非均匀分布。软黏土的流变特性以及黏性土中渗流存在起始坡降的现象也已被认识。但能同时考虑起始坡降及初始孔压非均布的软黏土流变固结解还鲜见报道。采用Merchant三元件模型描述黏土的流变特性,在初始孔压沿深度非均布条件下建立考虑起始坡降的软黏土一维流变固结控制方程及求解条件,采用拉普拉斯变换方法获得其解析解答。在验证解可靠性的基础上,开展大量的分析计算。结果表明:起始坡降(i0)越大,渗流移动边界移动速度越慢,土层平均固结度和最终沉降量越小。土层顶面处初始超静孔压(qT)和底面处初始超静孔压(qB)的比值(λ)越大,移动边界下移速度越慢,土层固结速率越快,平均固结度最终稳定值越小,土层最终沉降量越大。流变模型中Kelvin体弹簧的弹性模量(E1)和独立弹簧弹性模量(E0)的比值(a)在固结前期对固结性状影响很小;固结后期,a值越大,土层固结速率越快,最终沉降量也越大。固结前期,黏滞系数(η1)的变化对固结性状影响不大;固结后期,η1值越大,土层固结速率和沉降速率越快,但η1值的变化并不影响土层的最终沉降量。 展开更多
关键词 土力学 软黏土 初始孔压非均布 起始坡降 移动边界 Merchant流变模型
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