复杂应力条件下土体各向异性及其建模思路

由于加荷方式不同,土体在复杂应力状态下在各主应力方向上应力-应变关系表现出显著应力各向异性,在常规三轴试验基础上,采用经典弹塑性理论各向同性土体模型对此不能合理描述。通过真三轴试验,总结应力各向异性柔度矩阵规律,结合试验规律进行相应理论研究,用非线性各向异性弹性矩阵代替弹塑性模型的弹性矩阵,用具有各向异性屈服准则的弹塑性模型描述塑性部分,建立非线性各向异性弹性-塑性模型,可以改善柔度矩阵矩阵形态,反映复杂应力状态下土体应力各向异性特征。     

静压桩承载力时间效应的研究进展

由于静压桩沉桩后桩周土重塑,静压桩承载力表现出随着休止期的延长而增长的特性。本文从静压桩沉桩后桩周土体内孔隙水消散固结的角度出发,对静压桩承载力时间效应的理论和试验分别进行归纳,结合孔隙水消散路径及固结模型,对桩周土体初始超静孔隙水压力大小及其分布特征进行总结,分析承载力各种测试方法的优缺点,对静压桩承载力的时效性进行深化研究,并探讨了不同地质条件、不同桩的类型对休止期内静压桩承载力的影响,进一步对基于实测数据得出的经验公式进行总结。讨论了基于不同本构关系模型的应力场及位移场解答和沉桩后孔隙水压力消散解答,在此基础上总结了桩基极限承载力理论公式;探讨了黏性土、砂土条件下,考虑超固结比、不排水抗剪强度和塑性指数比对桩基极限承载力系数A的影响,在此基础上归纳了桩基极限承载力经验公式。建议在经验公式基础上设置多重参数,以提升经验公式的精确度,并完善对不同桩、土类型的参数解答;利用BP神经网络,导入静压桩承载力相关参数,以得到针对不同地质条件、桩型、休止期的承载力最优解。     

临界角库伦楔在盐下楔状体的应用:以库车坳陷克拉苏构造带为例

临界角库伦楔模型的建立,确定了楔状体坡度与楔状体及底部滑脱层岩石力学性质之间的关系。但对于库车坳陷克拉苏构造带盐下发育的褶皱冲断带楔状体,由于有上层盐岩对楔状体的压力,临界角库伦楔模型的定量应用具有很大的局限性。文中考虑了上层盐岩的压力,推导出了适用于盐下楔状体的临界角库伦楔公式。根据重新推导后的临界角库伦楔公式对库车坳陷底部滑脱层的性质进行了计算,得出底部滑脱层内摩擦角为13.7°~18.4°,与泥岩或碳质页岩的性质相符。根据临界角库伦楔模型分析结果及地震资料解译,认为库车坳陷克拉苏构造带盐下楔状体的滑脱层为中下三叠统泥岩。     

不同覆盖物抑制铀尾矿氡析出的效果

对5种不同覆盖物（红土、砂、废石、砂与红土混合物、废石与红土混合物）降低铀尾矿氡析出的效果进行了现场实验研究。结果表明,不同覆盖物的效果存在较大差异,在相同覆盖厚度条件下,氡析出率降低系数是红土〉红土与废石混合物〉红土与砂混合物〉废石〉砂。表面氡析出率随覆盖物厚度增大而减小,氡析出率降低系数的对数与覆盖厚度成正比,所得到的各种覆盖物的拟合线性方程可用来评价覆盖效果。建立了各种覆盖物覆盖厚度估算的经验公式。综合考虑降氡效果、经济成本、生态环境效应,废石与红土混合物是该地区铀尾矿库最佳覆盖物。     

不对称双连拱海底隧道施工引起的地层变形分析

在目前众多的预测隧道开挖引起的地层变形的方法中,经验公式法最为简便,也是目前应用最为广泛的方法,为此介绍了多种预测隧道开挖引起的地层沉降和水平位移的经验公式。并以青岛胶州湾海底隧道不对称双连拱断面为工程背景,由位于主隧道与匝道交叉口段的典型断面ZK2+800.78的几何参数和地质资料构建三维数值计算模型,采用岩土体工程通用有限差分软件FLAC3D进行动态施工三维数值模拟。通过对FLAC3D模拟和各经验公式计算的地层沉降和水平位移的对比分析,评价了FLAC3D软件和各经验公式在不对称双连拱隧道断面地层变形预测中的适用性。结果表明,当地层埋深较浅时,不同埋深地层的地层沉降和水平位移可近似用各经验公式来预测;但随着地层埋深的增大,各经验公式预测的偏差不断增大;经验公式只能对单一地层、单一隧道的地层变形进行估算,存在明显的局限性,而在预测复杂地质条件下不对称双连拱隧道断面开挖引起的地层变形时,FLAC3D较各经验公式有明显的优势     

打桩挤土的现场试验研究及土体位移的计算公式

打桩挤土使周围土体发生位移,对周围其他桩及附近原有建筑物和基础设施产生破坏。本文通过典型工程打桩过程中的监测数据,运用小孔扩张理论结合回归分析方法导出了计算土体位移量的经验公式。运用该公式可定量预估挤土程度,防止意外事故的发生。     

冻土未冻水含量的量热法试验研究

冻土未冻水含量不但是评价冻土中水分迁移特性的重要指标,而且也是冻土热工计算中常用的参数。采用未冻水测量方法中的经典量热法对采自中俄石油管道工程大庆－漠河段沿线大兴安岭多年冻土带的6类典型土样（共76个）进行了-0.5、-2、-5、-10℃左右负温下的未冻水含量测试。分析了负温温度t、土质类型和初始含水率wo对未冻水含量wu的影响及其变化规律。通过统计分析,给出了6类土在上述4个给定温度下的未冻水含量代表值及其幂函数wu=at-b方程中的参数值。将黏土、粉质黏土、粉土和泥炭质土各给定温度下的未冻水含量对塑限wp归一化,得到各土类各温度下未冻水量系数值。对其进行幂函数拟合得到wu-wp-t经验计算公式。将温度、土质条件和初始含水率3影响因素进行综合分析,得到各类土在给定温度下的wu-wo-wp关系的二元一次线性回归经验方程式,为实际工程应用提供参考。     

转动物台椭圆偏光运动轨迹分析

本文研究了转动物台椭圆偏光的运动规律,并用公式和图解表示椭圆偏光运动轨迹,导出的椭圆偏光方程式集中反映了各公式之间的关系。为解决椭圆偏光长轴运动轨迹,推导出计算椭圆长轴(a)和视旋转角(Ar)两个新公式,使最大视旋转角所对应的物台转角的研究有新的进展。本文重点讨论不透明矿物反射光的椭圆偏光的性质,但对透明矿物透射光的椭圆偏光也有一定意义。     

土体各向异性的再认识

土体原生和次生各向异性有本质不同。从柔度矩阵的角度分析了弹性和弹塑性理论对各向异性的反映 ;复杂应力状态下砂土真三轴试验结果表明 ,次生各向异性对土体应力应变关系有很大影响 ,是土体特性的本质体现 ,在土工数值分析中应当充分考虑其影响。     

煤田地质钻探中“真烧假脱断”事故的处理

＂真烧假脱断＂事故在煤田地质钻探施工中比较常见,容易误判为钻具脱扣或折断的烧钻事故。该事故多发生在夜班,以零时至凌晨5时为事故的多发时段;事故产生的主要原因是钻具接箍密封不严,水龙头堵塞,泥浆泵故障和其它因素引起的泥浆不能正常输送到孔底而产生。针对事故的特点,在实践中总结出＂存疑求原、解释合理、逐一破劲、砸反结合＂的处理原则和＂稳、准、静、决＂的处理步骤。郏县王集勘探区某孔和登封某勘探区某孔的处理结果表明,该处理原则和步骤切实可行,对指导同类事故的处理有一定的借鉴意义。