坑中坑条件下基坑有限土体的被动土压力计算

坑中坑在基坑工程实践中普遍存在,使得基坑底部土体成为有限土体,因此,常规的建立在半无限空间土体假定上的朗肯土压力理论对于坑中坑条件下的基坑不再适用。基于极限平衡理论和平面滑裂面假定,考虑土体黏聚力和滑动土体不同的形状,推导了4种情况下被动土压力的计算公式,并给出了滑裂面剪切破坏角的数学表达式。通过算例,计算了不同内坑位置条件下被动土压力的大小和变化趋势。结果表明,滑裂面剪切破坏角是与土体内摩擦角、黏聚力、计算深度、内坑大小及位置有关的变量,内坑的存在将降低围护结构上的被动土压力,且存在一个内坑影响最不利位置,此时的被动土压力值最小。成果为基坑围护设计中被动土压力的计算提供了理论基础。     

Muglad盆地凯康坳陷生长断层活动定量分析及对油气成藏的控制

应用断层古滑距、滑动速率法研究苏丹Muglad盆地凯康坳陷生长断层活动,定量表征早白垩世、晚白垩世、古近纪-新近纪三幕构造旋回断陷期断层生长及活动强度的差异性。结果表明控凹断层为多期、多段式生长连锁模式;控构造带断层为初期生长连锁,后期简单生长模式;控圈闭断层表现为简单生长模式。早白垩世断陷期控凹断层分段生长影响烃源岩分布,断拗构造旋回造成砂泥岩沉积显著分异,形成下、中、上部多套储盖组合。油气的聚集层位及分布规律受圈闭类型、断层在Darfur群油气大规模运移期活动强度、Nayil组-Tendi组破坏期活动强度3方面因素控制,构造转换带横向背斜以及地垒型、反向断块型等古构造可形成早期残留油气藏或浅层次生油气藏,顺向断块不利于成藏。Darfur群与Nayil组-Tendi组滑移速率之比可以代表早期油气聚集与后期油藏破坏能力的相对大小,与单条断层伴生构造圈闭的油气纵向层位聚集状态有对应关系。凯康槽东侧为高产油气聚集带,隆起带以下组合白垩系成藏为主,断阶带上、中、下组合均能成藏;凯康槽西侧斜坡带和断阶带成藏条件差,隆起带北部成藏条件一般,多层系成藏但产量不高,隆起带南部成藏条件好于北部但以下组合白垩系成藏为主;坳陷带内断层晚期活动强烈,可形成次生油气藏。     

考虑土体抗拉强度的边坡永久位移极限分析

通过野外观测与室内试验发现,边坡后缘往往存在拉应力区。拉应力区的存在会影响边坡的稳定性,而地震荷载的存在会放大这种影响。分析拉应力区对边坡稳定性的影响,当前主要采用的方式为:对强度准则中抗拉强度进行折减（即张拉截断）。文章通过极限分析上限原理和拟静力法,推导出边坡临界加速度计算方程。以边坡在不同参数组合下的位移系数为基础,输入实测地震波,采用改进的Newmark法对边坡进行位移分析。文章算例的结果表明:拉应力区的存在会大大降低边坡临界加速度,土体在完全张拉截断下的临界加速度对边坡可能会产生超过50%的折减。拉应力区的存在也可以使永久位移达到传统的摩尔库伦理论计算值的2倍之多。文中所有的结果皆以图表形式展示,非常便于理解以及读取数据。      

向家坝水电站库区某滑坡滑带土的残余强度试验研究

利用DTA-138型环剪仪对向家坝水电站库区某滑坡滑带土重塑样开展了大位移剪切条件下的环剪试验,探讨了剪切速 率（小于100 mm/min）、细粒（<0.075 mm）含量对残余强度的影响,对比分析了原状样滑面和重塑样剪切面的细粒含量变化以 及微观结构差异。研究结果表明：滑带土的原状样滑面细粒含量高于滑带,重塑样剪切面细粒含量高于剪切面上下区域;当剪 切速率由0.109 mm/min增大到98mm/min时,残余强度应力比的变化呈现先减后增的凹型,在1.09 mm/min时达到最小值（重塑 样Rr-1#,Rr-4#,Rr-5#残余强度应力比最小值分别为0.34,0.42,0.39）;残余强度随细粒含量的增加先增大后减小,呈二次多项 式关系,其临界值约为56%;随着细粒含量的增加,残余强度变化幅度随法向应力的增加而增大。     

非线性临界层与副热带高压的形成

本文用无辐散正压涡度方程模拟非线性临界层。结果表明,在非线性临界层内,流函数场出现“Kelvin猫眼”现象。“猫眼”的流场呈准定常反气旋环流形势,“猫眼”的时空尺度、东移和形状变化与副热带高压有相似之处。因此,非线性临界层产生的“Kelvin猫眼”有可能是位于纬向东西风交界面附近的副热带高压形成的一种新的物理机制。     

重塑黄土的加载速率效应研究

为了揭示不同加载速率条件下重塑土的变形与强度特性对工程实践的影响,通过不同围压、含水率条件下重塑土样在4种加载速率条件下的三轴CU试验,对重塑土在不同状态下的加载速率效应进行分析,并从土的结构性入手对其与原状土加载速率效应的差异进行讨论。基于重塑土样的三轴试验成果,得到了加载速率对重塑土变形与力学特性的影响规律:重塑土的应力-应变曲线在不同加载速率条件下均表现出应变硬化特性;破坏强度随着加载速率的增大而表现出先增大后减小的特性,存在临界加载速率;随着加载速率的增大,黏聚力c先增大后减小,也存在临界加载速率,而内摩擦角φ则保持了小幅减小的趋势。     

渤海走滑断裂对古近系源－汇体系的控制作用

走滑断裂在渤海海域广泛分布,深刻影响着沉积盆地的形成与演化,同时也深刻影响着源－汇体系的形成和演化.在对渤海海域大量钻井资料和地震资料分析的基础上,认为走滑断裂对渤海古近系源－汇体系的控制作用主要表现在:走滑断裂压扭作用控制了局部物源体系的形成;走滑断裂的张扭作用控制了沟谷低地的形成;走滑断裂的水平运动控制源－汇体系的横向迁移.走滑断裂带源－汇体系发育模式十分复杂,渤海古近系常见的主要有S型走滑断裂带源－汇体系模式、叠覆型走滑断裂带源－汇体系模式、帚状走滑断裂带源－汇体系模式、共轭走滑带源－汇体系模式.开展走滑断裂带源－汇体系特征及其控砂模式的探讨,对含油气盆地的储层预测具有重要的意义.      

蠕动型滑坡滑带土蠕变特性研究

蠕动型滑坡表现为长期缓慢的变形响应,其演化过程和稳定性受到滑坡滑带土蠕变性质的控制。选取三峡库区典型蠕动型滑坡马家沟滑坡为研究对象,针对该滑体滑带土原状试样开展大尺寸三轴蠕变试验,研究滑带土试样在不同围压和应力水平下的蠕变规律,并进一步采用等时曲线法确定滑带土长期强度与常规强度的差异。研究结果表明,马家沟滑坡滑带土具有典型的稳定蠕变材料特性,蠕变阶段可分为衰减蠕变和稳定蠕变2个变形过程,其变形趋势与滑坡宏观变形演化具有较好的一致性;滑带土绝对蠕变量和稳定蠕变阶段的变形速率均与轴向应力值呈正相关,而衰减蠕变阶段的持续时长随着剪应力水平增加基本呈线性增加。滑带土长期强度参数与常规强度参数比较,其长期黏聚力c值和长期内摩擦角?值分别下降24.8%和22.4%。     

平移模式下挡墙塑性临界深度极限分析

土压力的分布及大小与挡墙的位移模式密切相关。挡墙后的填土处于主动土压力状态时,塑性临界深度是设计时需要考虑的问题。应用极限分析上限原理,将弹性覆盖层以下且与挡墙相邻的三角形土体微元作为研究对象。推导了外力功率和内能耗散功率,得到了挡墙在平移模式下塑性临界深度的计算公式,推导过程中考虑了挡墙位移方向效应。研究结果表明:朗肯等理论计算结果是推荐方法的一个特例。塑性临界深度随挡墙位移方向与水平面之间夹角、墙-土界面黏聚力和摩擦角以及填土黏聚力和内摩擦角的增大而增大。但当挡墙位移方向水平时,塑性临界深度与墙-土界面摩擦角无关。     

残余强度状态下原状滑带土蠕变特性试验研究

三峡库区许多古滑坡在重力等内、外地质营力作用下呈现出长期而缓慢的变形特征,具有明显的蠕变属性。复活型古滑坡的滑带常处于残余强度状态,其运动特征主要受滑带土力学性质和应力状态控制,研究原状滑带土在残余强度状态下的蠕变特性,对于了解复活型古滑坡滑动机制及预测其运动趋势具有重要意义。针对三峡库区黄土坡滑坡原状滑带土开展环剪试验,研究了不同应力水平条件下滑带土在残余强度状态下的蠕变变形规律。结果表明,滑带土的蠕变速率与剪切应力比R_(CSR)(蠕变剪切应力与残余强度的比值)呈正相关变化,当R_(CSR)接近蠕变阈值1时,滑带土等速蠕变明显,部分试验条件下继而发生加速蠕变,在相同R_(CSR)条件下,土样法向应力越大,其蠕变速率也越大。采用Burger模型对蠕变过程进行模拟,获取了模型的各参数。通过分析滑带土等时蠕变曲线,获得滑带土长期抗剪强度约为0.95倍的残余强度。此外,滑带土蠕变速率受固结时间影响,蠕变速率随固结时间增加而减小,滑带土剪切强度随着固结时间和剪切位移的增加可发生一定程度的恢复。