饱和砂土的断裂现象研究

当饱和砂土层液化后,可能发生不均匀渗流,导致砂土中断层的形成,从而为滑坡提供了滑动面。对饱和砂土中的断裂(或称作水层)现象进行了分析,结果表明,只有当砂土层中某处被堵塞不能渗流且该状态一直保持时,才有稳定的断层,否则断层会逐渐消失。同时,对分析结果与试验结果进行了对照。     

水平动载下桶形基础变形的离心机实验研究

通过离心机实验研究发现,在等效动冰载作用下,桶周围砂土地基发生软化或液化。当载荷幅值超过一定值时,在激振过程中桶产生了明显的沉降,桶的沉降较远处土体明显地快。由于从桶近区到远区的沉降差别,导致离桶一定距离处出现一个环状裂纹。随着载荷幅值的增加、结构重的增加和桶高的减小(桶直径相同),桶的沉降增加。     

动载下桶形基础的沉陷

对水平动载下桶形基础的响应进行了试验研究。考察了均匀土层情况下的沉陷现象。结果表明,由于动载的作用,桶周围土体逐渐软化甚至液化,土体强度降低,桶逐渐下沉。根据试验结果提出了1个简单的分析方法,并与试验结果进行了对比。     

桶形基础极限承载力特性研究

通过有限元计算，分析了不同长径比下横向和竖向承载力、载荷位移曲线以及耦合载荷作用下的极限承载力特性，并与实验结果进行了对照。结果表明：当竖向压力小于某临界值时，基础的横向极限承载力随着竖向压力的增加而增加；但是当竖向压力增大到超过该临界值以后，横向极限承载力反而会随竖向压力的增大而降低。随着长径比的增加，基础承载力，特别是横向承载力有比较明显的提高。     

钙质砂地基中桶形基础水平动载响应实验研究

针对钙质砂地基中桶形基础动态响应问题进行了实验研究。首先进行了水平静极限承载力实验,获得了水平载荷位移曲线,并为确定水平动载荷幅值的选择提供参考;然后针对主要因素,包括桶形基础尺寸、载荷幅值和频率、土体密度、压重等,进行了系列的室内小模型实验,并对结果进行了分析,获得了水平动载下桶形基础在钙质砂地基中的响应特点。结果表明:载荷幅值、频率、土体密度、桶形基础尺寸对动态响应有明显影响;动载下桶形基础周围钙质砂中孔压上升,但是较其他类砂土中的慢;在结构重量小时,桶形基础上升;有上覆较硬粘土层时,桶形基础和地基的响应减弱。     

粉土中CO2水合物的稳定性条件

测定纯CO₂水合物和干密度为1.40、1.50、1.65 g·cm^-3粉土中CO₂水合物的稳定性条件。通过实验数据的对比分析,表明了粉土孔隙效应对CO₂水合物稳定性条件具有重要影响,较于纯水合物,粉土中水合物稳定性压力更高、温度更低。另外,比较了不同初始分解温度下1.50 g·cm^-3粉土中CO₂水合物的稳定性条件,证明了水合物初始分解温度会对沉积物中水合物的稳定性条件测定产生影响。最后,基于修正的van der Waals-Platteeuw相似文献   

海洋平台地基基础变形破坏离心模拟和极限分析

吸力式基础是海洋平台的一种新型基础形式,具有承载力高、成本低、可重复使用和适应各种复杂的海洋荷载环境等优点,在近海滩涂和深海石油开发中有广泛的应用。针对中国近海地质条件和海洋环境开展吸力式基础承载特性的研究,研制了离心机上电磁式、长历时、大负载、宽频率范围激振器,实现了对结构施加循环水平动荷载。进行了一系列海洋平台吸力式基础离心模型试验,揭示了结构振动荷载作用下基础变形失稳机理,得到了荷载强度和结构刚度对基础稳定性的影响。提出了能够考虑竖向荷载、水平荷载和弯矩联合作用、基于塑性力学上限定理的桶基-地基的三维极限分析方法。     

砂土沉积物中甲烷水合物降压分解渗流阵面实验

地层渗流特性是天然气水合物（以下简称水合物）开采评价的重要内容之一,但是目前与水合物地层渗流特性密切相关的孔隙压力演化数据积累明显不足。为此,进行了砂土沉积物中甲烷水合物降压分解实验。首先进行了实验设计,并标定检验了实验系统测量仪器（压力传感器、温度探头和气体流量计）;按照设计的实验步骤,进行了3次降压分解实验,根据实验获得的孔隙压力等重要数据,分析了孔隙压力演化和渗流阵面传播的规律以及影响因素,探讨了孔隙压力演化曲线出现波动段和平稳段的原因。基于实验的基本条件,得到如下结论：①砂土沉积物中渗流阵面传播距离与时间的平方根成近似线性关系,绝对渗透率相近时,初始水合物饱和度越高,渗流阵面传播速度越慢;②甲烷水合物分解导致砂土沉积物的孔隙压力演化曲线存在明显的波动段和平稳段,波动可能是由于样品渗流通道堵塞、贯通交替进行或者气液饱和度交替增大所引起的,平稳段应该是砂土沉积物中等效轴向渗流通道内甲烷水合物分解产气与气体渗流达到动态平衡的间接反映。     

钙质砂地基中桶形基础垂直动载响应实验研究

首先进行了垂直静极限承载力实验,为确定垂直动载荷幅值的选择提供参考。然后重点针对栽荷幅值和频率的影响进行了系列的室内小模型实验,并对结果进行了分析,获得了垂直动载下桶形基础在钙质砂地基中的响应特点。     

液化土层中桶形基础承载力弱化的数值模拟

对动冰载作用下饱和砂土层液化过程中桶形基础承载力的弱化规律进行了数值模拟。建立液化土层的简化计算模型,采用FLAC3D软件分析了等效动冰载作用下土层不同位置的液化度及其主要影响因素;进而将具一定液化度土层的抗力作用等效为沿桶壁的不同刚度的非线性弹簧作用,在给定的位移破坏标准下确定不同液化度土层中桶形基础的承载力,分析液化土层中桶形基础承载力的弱化特征。在文中荷载条件和计算模型下,当土层顶面液化度为0.60、底面液化度为0.06时,土层中桶形基础的承载力降低12%。