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Analysis on effective stress formula and consolidation of gassy muddy clay: 2014年; In order to found an applicable equation of consolidation for gassy muddy clay, an effective stress formula of gas-charged nearly-saturated soils was introduced. And then, a consolidation equation was derived. Subsequently, supposing soils were under tangential loading, the expressions of pore water pressure were presented. The analytic solution of pore water pressure was attempted to be validated by the measured values in a real embankment. The parameters in the expressions of pore water pressure were gotten by the method of trial. The result shows that the consolidation model is rational and the analytic solution of pore water pressure is correct. The following conclusions can be made: 1) the influence of bubbles on the compressibility of pore fluid should be considered; 2) the effective stress would be influenced by bubbles, and the consolidation would depend on the compressibility of soil skeleton: the softer the soils are, the more distinct the influence of bubbles is; for normal clay, the influence of bubbles on the effective stress may be commonly neglected.; 徐浩峰应宏伟谢新宇谢康和; 关键词：瓦斯泥淤泥质粘土可压缩性有效应力

基于空心圆柱仪试验的各向异性软黏土基坑抗隆起稳定分析被引量：5: 2016年; 已有研究表明,天然黏土的强度表现出明显的各向异性,但其规律未能经过严格的试验验证。基于空心圆柱仪(HCA)的杭州原状软黏土试验结果,对Casagrande法进行修正,提出大主应力方向为任意方向剪切时土体的强度公式。假定基坑开挖引起的土体滑动破坏模式为Prandtl模式,利用上述强度公式,得到基坑抗隆起稳定的塑性上限解。结合算例,讨论了土体强度各向异性比、挡墙入土深度比、墙底下卧硬土层深度、挡墙粗糙度等因素对基坑坑底抗隆起稳定的影响。采用该方法分析杭州某失稳基坑实例,通过与已有方法的结果对比,验证了所提方法的合理性。研究表明,不考虑土体强度各向异性和基于Casagrande各向异性公式的抗隆起分析都将高估杭州软黏土基坑的抗隆起稳定性。; 应宏伟张金红周建孙威严佳佳; 关键词：主应力轴旋转各向异性基坑抗隆起稳定

坑外地下水位波动引起的基坑水土压力响应被引量：11: 2014年; 考虑滨海地区基坑外侧经受的动水作用,建立边界孔压变化的单层饱和土地基一维固结模型,采用杜哈姆积分和傅里叶级数求解,得到边界孔压波动下均质饱和土基坑的超静孔压响应表达式,研究了坑外地下水位简谐波动引起的土体超静孔压响应、分布规律及影响因素.通过算例计算,分析地下水位波动对基坑支护结构水土压力变化的影响.结果表明:当无量纲因子值较小时,土体中超静孔压随着深度的增加迅速衰减,各个深度的孔压波动存在明显的相位差,随着无量纲因子值的增大,超静孔压沿深度方向衰减幅度减缓,相位差减小,其响应幅值和影响深度均增大;坑外地下水位波动对主动侧总孔压、土体竖向有效应力、总侧压力的影响比较明显,对被动侧的影响相对较小;当地下水位上升即超静孔压为正值时,对基坑支护结构受力、基坑稳定性不利.; 应宏伟章丽莎谢康和黄大中; 关键词：超静孔压基坑水土压力解析解

地下水位波动下基坑周围地基土的孔压响应半解析解被引量：9: 2014年; 水位波动条件下的基坑性状研究是随工程实践产生的新课题,而基坑周围的孔压响应机制是该课题的关键问题。将基坑渗流场分区,假设土体总应力不变,将固结方程解耦,利用Laplace、Fourier变换推导了浅层含水层内地下水位波动时板式支护基坑周围地基土孔压响应的二维近似半解析解。利用该解答,对综合系数θ(与土体固结系数、海床厚度、水位波动周期相关)、孔隙流体压缩系数与围护墙插入深度的影响进行分析。结果表明:孔压波动幅值沿基坑最短渗流路径不断衰减,滞后相位不断增大;θ越大,基坑周围地基土的相对孔压波动幅值越小,滞后相位越大,稳态渗流时的相对孔压为地下水位波动条件下不同θ值相对孔压波动幅值的极大值;孔隙流体压缩系数越大,基坑周围的波动孔压响应幅值越小,滞后相位越大;围护墙插入深度越大,主动侧相对超孔压波动幅值越大,被动侧波动幅值则越小。; 应宏伟聂文峰黄大中; 关键词：基坑半解析解

各向异性软黏土基坑抗隆起稳定极限平衡分析被引量：9: 2016年; 天然黏土表现出明显的强度各向异性,在软黏土地区中的基坑抗隆起分析时有必要考虑土体各向异性的影响。针对桩墙式支护基坑绕下道支撑的圆弧滑动抗隆起稳定模式,采用基于空心圆柱仪(HCA)杭州原状软黏土试验结果的土体强度各向异性不排水强度公式,根据极限平衡法推导得到坑底抗隆起稳定分析公式。结合算例,讨论了土体强度各向异性、挡墙入土深度、最下道支撑和坑底间的距离等因素对坑底抗隆起稳定的影响,比较了该文方法与传统方法结果的差别,指出不考虑土体强度各向异性的软黏土基坑抗隆起分析和基于传统Casagrande各向异性公式的抗隆起分析都将高估杭州软黏土基坑的抗隆起稳定性。最后采用该方法分析杭州某失稳基坑实例,通过与已有方法结果的对比,验证了该文方法的合理性。; 应宏伟王小刚张金红周建朱成伟; 关键词：基坑各向异性抗隆起稳定

水位波动对临海重力式挡墙基坑稳定性的影响被引量：4: 2013年; 近年来临海(江)建设的地下工程逐渐增多,与常规静水补给条件下的基坑工程相比,受波浪、潮汐等动水作用影响的基坑可能展现出不同的性状,对该类水力条件下基坑响应问题的研究具有重要的工程意义。依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道海域段基坑工程,采用PLAXIS软件对波浪、潮汐作用下重力式挡墙两侧的水土压力、基坑的稳定性进行了探讨分析。结果表明,对于均质砂质地基上的重力式挡墙,当基坑距防波堤一定距离时,波浪对其稳定性的影响可以忽略不计;潮汐在海床和基坑中的传播有滞后效应,当潮汐为最高潮位时,基坑并非处于最危险状态;潮汐作用下临海重力式挡墙基坑的稳定性可以通过拟静水位法近似分析。; 应宏伟聂文峰王啟铜程勇; 关键词：水位波动孔压土压力

波浪作用下临海基坑超孔压响应试验研究被引量：4: 2016年; 以港珠澳大桥拱北隧道明挖段基坑工程为背景,根据相似比尺理论,确定具体的试验模型,利用多功能波浪流水槽系统,研究了波浪作用下黏质粉土基坑周围的超孔压响应规律,研究发现,临海基坑周围的超孔压由振荡超孔压和累积超孔压两部分组成;振荡超孔压幅值沿着从坑外主动区到坑内被动区的渗流路径逐渐衰减,同时伴随着波动相位的滞后,且振荡超孔压幅值衰减值越大,相位滞后也就越明显;基坑主动区的超孔压以随着时间逐渐减小的速率累积,判断临海基坑周围某一位置处的超孔压累积情况,应该从该处的排水条件好坏及由波浪荷载产生的动应力大小两方面分析,排水条件越差或由波浪荷载产生的动应力越大,就越有利于该处超孔压的累积;基坑被动区的振荡超孔压及累积超孔压均相对较小。; 应宏伟孙威朱成伟; 关键词：模型试验超孔隙水压力

复杂环境下某深厚软土基坑的实测性状研究被引量：24: 2014年; 详尽分析了杭州某上部带有较厚硬壳层的深厚软黏土地基中,开挖深度为17.4~19.8 m,采用地下连续墙和多层钢筋混凝土支撑作为支护结构的超深基坑工程的实测性状。现场监测内容包括基坑侧壁土体水平位移、坑外地表沉降及内支撑轴力。研究表明,本案例基坑的最大水平位移与基坑最大开挖深度之比hm m?/H介于0.24%~0.75%,最大水平位移超过100 mm,其中蠕变变形占总侧向变形的比例高达44%~56%,基坑水平位移蠕变速率为0.15~0.76 mm/d,蠕变速率与基坑开挖深度和基底附近土层性质有密切关系;"T"型地下连续墙和隔断墙技术对减小侧壁土体变形有一定作用。基坑坑外横向地面沉降大致呈抛物线分布,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,地表周围土体最大沉降与基坑最大开挖深度之比vm m?/H介于0.26%~0.7%,最大沉降量与坑壁最大侧向位移量的关系大致为vmax hmax???~hmax2.57?,沉降蠕变速率为0.1~0.6 mm/d。随着开挖及相邻支撑的浇筑及拆除,多层支撑支护结构中各层支撑的轴力不断变化。; 应宏伟孙威吕蒙军陈东; 关键词：深基坑沉降支撑轴力

有限土体刚性挡墙平动模式被动土压力试验研究被引量：28: 2016年; 经典的库仑或朗肯土压力理论无法适用有限土体情况下的土压力问题。利用研制的土压力试验模型装置,进行了一组不同填土宽度的刚性挡墙平动模式室内模型试验,采用微型土压力盒量测从静止状态到被动极限状态的水平土压力分布的变化,利用颗粒图像测速技术研究土体内滑裂面发展规律。试验结果表明:半无限土体情况下的被动土压力大小、分布和合力作用点与库仑被动土压力较为接近。而有限宽度情况下移动挡墙上各深度的被动土压力值均大于库仑被动土压力,且土体宽度越窄,挡墙的被动极限位移有增大趋势,挡墙下部的被动土压力增大更明显,土压力分布的非线性程度愈高,被动土压力系数越大,被动土压力合力作用点明显往墙底移动。随着填土宽度的减小,填土表面的隆起愈明显,滑裂面的倾角略有增大。当移动挡墙达到或接近极限状态时,固定边界上的水平土压力随填土宽度的减小而逐渐增大,甚至接近库仑被动土压力。; 应宏伟张金红王小刚李冰河朱伟; 关键词：有限土体被动土压力平动模式土体变形砂土

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国家自然科学基金(51278462)

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