部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究

围压循环变化将引起土体孔压累积,加剧土体累积塑性应变,导致地基灾变事故。为研究围压循环变化对饱和粉质黏土变形特性的影响,利用GDS双向振动三轴仪,进行部分排水时饱和粉质黏土的变围压循环三轴试验,研究不同应力路径斜率和循环动应力比时饱和粉质黏土的孔压、轴向累积塑性应变和体应变发展规律,建立部分排水条件时考虑循环围压和循环动应力耦合作用的地基粉质黏土累积应变数学模型。试验结果表明：部分排水时饱和粉质黏土孔压、轴向累积塑性应变和体应变均随循环动应力比和应力路径斜率的增大而增大;动孔压比随着振动次数的增加明显分为急剧增加、快速下降和持续平稳3个阶段;轴向累积塑性应变和体应变均随振动次数的增加而增大。当加载次数超过2 500次时,粉质黏土孔压趋于平稳,变形速率略有降低,但变形持续增加。补充试验结果表明,所建立模型与试验结果具有较高的一致性。研究结果将为交通循环荷载导致的地基灾变控制技术提供理论依据。     

软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法

张紧式吸力锚是一种重要的深水浮式平台基础。深水环境中,海底浅层沉积物多为饱和软黏土。软黏土中平均荷载与循环荷载共同作用下吸力锚的循环承载力对其设计至关重要。根据最佳系泊点受倾斜荷载作用下吸力锚的破坏模式,假设不同破坏区土体具有相同的平均剪应力,且平均剪应力与循环剪切强度比等于吸力锚所受静荷载与静荷载和循环荷载之和的比值。结合室内土性试验获得的饱和软黏土样不固结不排水归一化循环剪切强度随归一化平均剪应力的变化关系曲线,建立了破坏区土体不排水循环剪切强度的确定方法。对不同破坏区土体阻力进行分析,按照水平应力具有连续性这一特点,构建了上部滑动楔体破坏区与深部平面流动破坏区交界深度的计算方法,进而提出了计算吸力锚循环承载力的简化极限平衡方法。采用该方法对竖向和水平破坏模式吸力锚循环承载力模型试验结果进行了预测,预测与试验结果基本吻合,最小和最大偏差分别为0.79 %和16.08 %,平均偏差为5.74 %,可较好地反映吸力锚循环承载力随循环破坏次数增加而减小的变化关系,验证了该方法的可行性。     

波浪荷载下饱和粉土不排水动力特性试验研究

确保海床场地的动力稳定性是近海工程安全运行的前提。目前针对复杂应力路径对海域环境饱和粉土动力学行为特性的影响研究尚属少见。利用GDS空心圆柱扭剪仪,开展了轴向-扭转耦合循环加载的重塑饱和粉土不排水试验,模拟波浪的波幅大小和海床深度变化,以广义剪应变γg=5%为液化标准,研究了均等固结条件下循环应力路径(循环应力比CSR和循环加载幅值比δ)对饱和粉土不排水动力特性的影响。结果表明:CSR与δ值的大小对饱和粉土的超静孔压与变形发展特性影响显著,圆形应力路径(δ=1)循环加载时饱和粉土最易液化;当CSR≤0.050时,饱和粉土不会发生液化;当CSR≥0.065且δ=1时,饱和粉土会发生液化;CSR> 0.150时,粉土易发生液化。γg与孔压比ru的相关性受CSR与δ值大小的影响较小,且γg可表示以r_u为变量的正切函数。以等效循环应力比ESR作为表征复杂应力路径下动应力大小的指标,饱和粉土达到γg=5%所需的液化振次NL与施加的ESR值具有事实上的唯一性关系,ESR随NL的增大而减小。     

压裂液黏度对循环水力压裂影响的试验研究

中国石油大学（北京）石油天然气工程学院,北京 102249     

饱和软粘土在不排水循环荷载作用下孔隙水压力模型的建立

通过应力控制式循环三轴试验,研究了饱和软粘土在不排水循环荷载作用下的性状。在考虑影响循环 特性因素的基础上,建立了一种适合上海地区饱和软粘土孔隙水压力的增长模型。     

Verification of critical cyclic strength curve by Taiwan Chi-Chi earthquake data

In this paper, known simplified methods for the assessment of soil liquefaction are summarized. Their discrepancies are examined. Using the Chi-Chi earthquake data as well as other reported data, a set of three critical cyclic strength curves were obtained by finding the minimum of misclassified points. The functional forms of these three curves are an exponential function, a hyperbola, and a cubic polynomial. A lower bound critical cyclic strength curve is then established. This curve may have important applications in practice for liquefaction-related designs. Through this case study, it was found that a minimum cyclic strength CSR_lim may exist at a very low value of (N₁)₆₀. An upper limit (N₁)₆₀^upp also exists beyond which liquefaction may not occur. Furthermore, current simplified methods seem suitable only for a limited range of N values and fines content, and may fail for general applications. The lower bound curve proposed in this paper may provide an alternative approach for improvement. Since the explicit functional form and the statistical indices are available, the statistically regressed curves seem to have a benefit in that it may be used directly to conduct hazard analysis, and evaluate the uncertainty within the critical cyclic strength curves.     

中朝板块旋回层序、事件和形成演化的探索

通过 10余年来对中朝板块旋回层序、事件及构造演化的调查研究和综合分析 ,笔者编制了中朝板块旋回层序、事件和形成演化综合图 ,深刻地认识到地质科学是复杂性的科学体系。复杂系统研究要求重组现有的科学划分 ,实现跨越岩石矿物学、古生物学、层序地层学、地质地球化学、磁性地层学、古地理学、古构造学、天文学、海洋学及矿床学等不同学科的协同 ,从而促进学科的交叉和融合 ,以求学科体系理论和方法论的深刻变革 ,以推动地质科学的发展。这就是笔者提出以宇地系统观来综合研究地球、层序、事件和演化的基本思路。依据宇地系统作用原理 ,研究了中朝板块从元古宙至中新生代的旋回层序、事件和演化历史。从 180 0Ma至第四纪共划分出 2 0个超旋回或巨旋回周期和百余个奥尔特周期 ;还研究了海泛事件、隆升间断事件、跷跷板运动事件、臼齿碳酸盐事件、热事件、反极性事件、岩溶事件、火山喷发事件、风暴事件、物源区类型及古构造演化等一系列重大事件。应用宇地系统周期等时原理对中朝板块拗拉谷、鲕滩台地建造、前陆盆地演化和陆相裂谷盆地 ,按长偏心率周期进行了古地理演化的精细研究 ,再现了中朝板块构造、古地理和地层格架的演变 ,并对具全球性意义的大气圈、水圈、生物圈、沉积圈及成矿作用等重大地球     

最大往返剪切作用面上应变破坏标准的应力条件

通过一系列的动三轴试验，探讨以应变为破坏标准的最大往返剪切作用面上的破坏应力条件。试验结果表明：破坏应力条件仍符合张克绪提出的公式，参数k,c是破坏振次与破坏应变标准的二元线性函数。     

非线性弹性模量对波速影响的实验研究

在循环应力作用下，对砂岩和石英砂两种结构较松散的样品进行了实验研究。对非线性模量与应变的关系作了非线性拟合，用非线性模量代替弹性模量，对弹性介质中的波速公式作了修正。将波速与应力的多值函 数关系转化成波速作为应变（或密度）的单值函数。同时考虑了水饱和对非线性模量和波速的影响，得出了速度与应变的拟合关系曲线。实验数据和理论曲线有较好的一致性。     

反复荷载下碳纤维布加固钢筋混凝土框架梁的试验研究

通过2个碳纤维布加固钢筋混凝土框架梁和1个未加固框架梁的对比试验，分析了低周反复荷载作用下碳纤维布加固框架梁的加固效果，提出了加固梁的正截面承载力计算方法。