一、依据凝集概念关于土体模量及地基变形的研究（论文文献综述）
王金山[1]（2021）在《粗粒盐渍土盐胀及力学特性研究》文中进行了进一步梳理
王勇[2]（2021）在《人工胶结红黏土的微观结构及力学性质》文中进行了进一步梳理红黏土中的游离氧化铁胶体在天然土体中普遍存在,这种类型的土通常具有很好的力学性能。随着我国经济的高速发展,红土被大量用作建筑地基和材料使用。因此,对红土的深入研究就显得十分必要和紧迫。本文以高岭土和游离氧化铁胶体形成初始人工胶结红黏土为试验材料,开展以不同胶体含量、干湿循环次数和养护时间为影响因素的红黏土为对象的试验,包括无侧限抗压强度、固结压缩、三轴剪切、核磁共振、X衍射和电镜扫描试验。详细研究了红黏土的压缩及抗剪强度变化规律、游离氧化铁矿物及微观孔隙的变化、胶结机理、胶结影响因素、胶结动态变化规律、胶结性参数与变形-强度的关系。探讨游离氧化铁在红黏土结构强度形成和强度增长过程中的变化规律。主要结论如下:1、采用了无胶结的高岭土和单一变量的氢氧化铁胶体,得到具有影响因素单一的人工红黏土样。设计了相应的人工红黏土的制备装置。此时的人工红黏土处于红土化的初始阶段。解决和解释了由于区域的差异造成红黏土性质不同的原因。2、红黏土的塑性指数与黏粒含量成正相关性,分形维数与土壤粒径分布之间存在着高度的线性相关。比表面积与液限和塑性指数的关系符合指数规律。人工红黏土样的抗剪强度峰值对应的应变与最大剪胀不同,当围压足够大时,抵抗压力的主要影响因素是土体颗粒。3、本文结合NMR试验对人工红黏土样的内部孔径的分布以及孔隙大小和数量的变化规律进行研究,得到其孔径的变化规律。红黏土的红土化作用大小规律为:胶体含量>干湿循环>养护时间。游离氧化铁胶体含量、干湿循环次数和养护时间在红黏土的红土化过程中孔隙体积变化最大增长率为31%、5.6%和0.35%。4、人工红黏土矿物分析结果表明游离氧化铁矿物的形态变化规律为水铁矿→纤铁矿→针铁矿→赤铁矿。当养护龄期达到80d时,出现针铁矿和赤铁矿。因此游离氧化铁铁质矿物之间的转变有助于我们重建红黏土红土化过程的演变。5、扫描电镜试验发现红黏土试样颗粒孔隙随着养护龄期和游离氧化铁含量增加而逐渐被红化产物填满,红黏土样的胶结接触面也增加,同时铁的矿物类型也发生了转变,针铁矿和赤铁矿的含量逐渐增多。其宏观表现在内聚力的增加和压缩系数的减小。6、建立了由红黏土胶结引起的结构性变化的宏观力学强度与微观结构的定量分析研究。提出应变胶结性参数和应力胶结性参数,描述了游离氧化铁胶体含量、养护龄期和干湿循环次数与胶结参数的变化规律,以此来描述红黏土的胶结特性与变形-强度的关系。同时对文中的人工红黏土和其它区域的土样进行归一化处理,得到比较理想的结果和规律。
宋国壮[3]（2019）在《高速铁路岩溶地基复合注浆强化理论与路基稳定性研究》文中研究指明我国西南等地区岩溶发育广泛,地下水长期作用使下卧基岩强度较低、稳定性较差,极易引起地基不均匀沉降甚至坍陷,严重威胁高速铁路上部结构的施工与运营安全。因此,对岩溶地基进行强化加固与变形控制显得至关重要。注浆技术既可以封堵地下水又能对破碎岩体进行充填加固,在地下工程灾害治理领域得到了广泛应用。但受限于注浆工程的隐蔽性与被注岩土介质的各向异性,针对复杂岩溶发育地基的注浆材料、加固技术等方面的研究仍不够完善,相关注浆设计和施工方案亟需系统科学的理论指导。同时,为满足列车运行的高标准,对于岩溶地区高速铁路路基结构的动力稳定性也提出了更高的要求。本文以新建黔张常高速铁路岩溶地基强化注浆关键技术为研究背景,针对复杂岩溶发育地基工程稳定性及其对注浆加固材料性能的特殊要求,对新型高聚物-水泥基复合材料（Modified Polymers-Cement,MPC）展开了研发与性能控制试验研究。运用理论分析、数值模拟等研究手段探究了地下水作用下水泥复合浆液岩溶裂隙注浆扩散规律与堵水机理。结合注浆治理现场试验,提出了复杂岩溶发育地基复合注浆强化加固关键技术。最后,分别对路堤填筑荷载和列车动力荷载作用下岩溶地基变形特征与路基稳定性进行了数值分析,构建了高速铁路岩溶地基变形控制与路基稳定性综合评价体系。主要研究内容与成果如下:（1）开展了新型高聚物-水泥基复合注浆材料（Modified Polymers-Cement,MPC）研发与性能控制试验研究,确定了适用于复杂岩溶发育地基强化加固的不同可泵期材料最佳组分及掺量。MPC浆液具有泵送性能可控、体积稳定性与后期强度高于传统注浆材料等方面的性能优越性。从硬化浆体流变-水化进程、孔隙结构等角度深入探究并揭示了聚合外加剂对水泥基注浆材料的物理-化学效应和性能调控机理。28d龄期下硬化MPC浆体孔径分布特征与抗压强度试验结果相一致,揭示了水泥基复合注浆材料宏观力学性能与微观组构间存在着本质关联。（2）建立了基于广义宾汉流体的黏度时变性MPC浆液岩溶裂隙注浆扩散理论模型,对地下水作用、浆液性能、裂隙发育特征以及注浆参数等因素影响下浆液扩散特征进行了数值分析,并揭示了水泥基复合浆液对岩溶导水裂隙的分区（留核沉积区、分层沉积区、动水绕流区）扩散封堵机理。（3）通过开展黔张常铁路岩溶地基强化注浆现场试验,提出了群孔多序帷幕注浆钻孔设计、多种注浆材料复合应用、托底-渗透复合注浆模式、复合注浆监测与效果检验的复杂岩溶发育地基复合注浆强化加固关键技术体系。注浆强化后浅层富水裂隙与深部溶洞得到有效充填,岩溶地基整体性和稳定性显着增强。（4）结合试验段工程地质条件,建立了路堤荷载作用下高速铁路覆盖型岩溶地基数值分析模型。基于强度折减原理,对路堤填筑高度、覆盖层工程特性、溶洞发育特征等显着性因素影响下覆盖型岩溶地基变形特征与稳定性展开了系统研究。以地基变形系数K（地基最大侧向变形与竖向沉降比值）和稳定安全系数Fs作为控制性参数,构建了路堤荷载作用下兼顾工程稳定性与变形限制的覆盖型岩溶地基强化加固双参数控制体系,并提出了应用与验证该体系的“加筋支挡结构+注浆充填”联合加固措施。（5）基于车辆-轨道耦合动力学理论,运用三维有限元数值分析手段（ABAQUS）建立了高速铁路列车-无砟轨道-岩溶路基空间一体化耦合动力学模型。开展了列车运行速度、地基岩溶化程度、溶洞发育特征和注浆强化加固措施等显着性因素对高速铁路岩溶路基动力特性与长期稳定性的影响研究。
吴浩[4]（2019）在《材料界面迁移条件下土-水-结构耦合SPH算法研究》文中进行了进一步梳理在岩土工程、水利水电工程以及海洋工程等领域,很多实际问题最终可以抽象为材料界面迁移条件下的土体、水以及结构物三者耦合作用问题。例如,海洋工程中钻井平台常采用一种纺锤形的桩靴基础形式（又称为Spudcan）,为了保证具有足够的承载能力需要贯入土体达三倍以上直径的深度,在其持续贯入过程中土体和桩靴两种不同材料的界面发生迁移,界面上的物理力学特性也发生动态变化,并且伴随着复杂的土、水相互作用。与之类似的,在饱和土体中的沉桩过程、沉井沉箱施工以及盾构施工过程也涉及上述问题。此类工程实际可以归纳为两类科学问题:一是土体和结构物两种不同材料之间界面迁移问题,包括界面上的摩擦滑移问题以及结构物存在锋利棱角时对土体的切削问题（如沉井下沉过程中刃脚对土体的切削）;二是土体、水两者之间的相互作用问题。采用数值模拟手段对上述工程问题进行仿真对于提高施工设计水平、减少安全隐患具有极为重要的意义。然而,由于上述问题涉及土体极大变形（土体切削大变形以及流动大变形）,采用现有的网格类数值方法（如有限单元法,FEM）时常遭遇严重的网格畸变而导致计算失败,即便采用自适应网格重分和物理量映射相结合的方法（如耦合拉格朗日欧拉法CEL或任意拉格朗日欧拉法ALE）仍难以胜任。光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH）是一种无网格拉格朗日粒子法,可以有效避免因极大变形导致的计算失败。本文在SPH框架下对材料界面迁移条件下的土、水、结构三者耦合作用问题进行研究,为此类问题提供新的解决方案。本文的主要研究内容和创新点如下:（1）针对土体与结构物两种不同材料界面上的摩擦滑移接触行为,提出摩擦滑移算法,修正了SPH方法自身所固有的由于“边界缺陷”导致界面接触力计算不准确的问题。该算法基于SPH粒子可以局部侵入结构物的假定,根据允许的残余侵入量,运用动量原理计算界面上的接触力并应用滑移条件对接触力切向分量进行修正使其不超过极限摩擦力,使位于界面上及附近的SPH粒子获得准确的加速度。对平面应变条件下刚性挡土墙上的被动土压力进行模拟计算,与现有SPH方法中忽略摩擦滑移的边界处理方式相比,本算法具有更高的精度和计算效率。（2）针对材料界面迁移条件下结构物存在锋利棱角时对土体的切削行为,提出了非对称自适应粒子剖分算法即用一系列较小的“子粒子”替代原有“父粒子”的方法,减轻了结构物棱角附近的数值振荡现象。在该算法中,“父粒子”被剖分之后,“子粒子”的空间坐标分布和质量分配由实时切削行为而定,而非现有研究中普遍采用的对称、均匀分配方式,可以更加真实地模拟结构物对土体的精细切削。以密度作为误差分析目标函数,通过优化“子粒子”的光滑长度取值,使得剖分前后误差达到最小值。模拟了平板水平向移动切土过程,对土体隆起变形以及作用在平板上的接触力进行了分析,结果证明:采用该算法可以有效减轻局部数值振荡现象,提高计算精度。（3）为了能够在土体存在极大变形的情况下考虑土-水两者之间耦合作用,基于两相混合物理论提出了土-水耦合SPH算法。该算法假定土体为理想弹塑性材料,水为弱可压缩牛顿流体,采用SPH方法分别离散土、水两相各自的控制方程,土、水两者之间相互作用力由孔隙水压力和粘滞剪切应力构成。引入了人工粘度、人工应力和人工压强等数值手段,用以消除SPH粒子之间非物理侵入以及张力不稳定问题。应用该算法可以精确地追踪极大变形条件下土体和水的自由表面、孔隙水压力以及孔隙率等变化规律。通过模拟U型管中渗流过程验证了算法的可靠性。（4）分别建立了笛卡尔坐标系以及轴对称条件下柱坐标系中的土-水-结构耦合SPH算法,在SPH框架下首次实现了土-水-结构三者之间耦合作用。在Visual Studio 2013&Intel Visual Fortran Composer XE2013集成开发环境下编制了土-水-结构耦合SPH程序SOILPH2O,并采用OpenACC加速器编程语言编制了基于图形处理器（GPU）的并行版本。应用SOIPH2O分别对平面应变条件下二维固结问题以及轴对称条件下纺锤形桩靴基础连续贯入问题进行了数值模拟和分析,结果证明:该算法可靠且有效,可以作为研究存在材料界面迁移以及土体大变形特征的土-水-结构耦合作用问题的有效方法。
张彤炜[5]（2017）在《盐分对人工软黏土物理力学行为影响机制与本构模型》文中研究说明我国江苏北部地区部分海相软土蒙脱石族矿物含量较高,且在海洋沉积环境下形成,具有孔隙水盐分浓度较高的特点。工程设计一般依据某一地下水环境下土体强度指标或原位测试指标,并未考虑盐分变化使土体工程性质产生的变异。而随着地表或地下水的缓慢渗透,会改变土层中孔隙水的盐分,有可能为工程带来潜在的危害,如边坡失稳、地基承载力降低、变形或差异变形加大等。要解决江苏北部地区基础设施建设中的隐患,需要对软黏土有一个全面系统的认识,而目前国内关于盐分对正常固结黏性土的物理特性,固结压缩特性,抗剪切强度和本构关系的研究较少。因此,本文依托国家自然科学基金《孔隙水盐分溶脱过程天然沉积软黏土工程性质演化及机理》（项目编号:51378117）,从盐分与黏土矿物相互作用的角度出发,系统的开展了孔隙水盐分浓度对不同矿物成分的人工黏性土的物理-力学性质影响的试验和理论研究,主要的研究成果如下:（1）采用激光粒度分析试验和密度计试验,研究了盐分对黏性土颗粒分布曲线的影响。从0.3 μm粒径以上累计颗粒分布曲线可以看出,由于离子浓度的升高,黏粒的絮凝作用使胶粒形成团粒,中间粒径增大。随后的沉积试验中发现,含蒙脱石矿物的黏性土在蒸饱馏水环境下为分散沉降,在NaCl溶液环境下,则表现为分区沉降。黏土颗粒的沉降速率随盐分浓度的增加而加快,根据斯托克定律,表明了盐分增加会改变黏粒团聚体的直径。（2）盐分对高岭石族矿物为主的黏性土的液限影响较小,对含蒙脱石族矿物的黏性土液限影响较大,且液限越高,改变的幅度越大。将wL（c）/wL（c=0）与cNaCl的关系可以采用归一化的公式表示,其常数与蒙脱石族的含量有关。（3）测试了不同离子类型（NaCl,MgC12,CaC12）和离子浓度浸润下,蒙脱石族矿物的膨胀力与膨胀变形的发展。结果发现随着浓度的升高,膨胀量逐渐减小,变化趋于平缓;相同的最终含水率,蒸馏水浸润试样的膨胀变形较大,说明不同化学环境对蒙脱石矿物的水化半径有影响。（4）蒸发试验中,常速率蒸发阶段,蒸发速率随蒙脱石矿物含量增加而减小;蒙脱石矿物含量增加,常速率蒸发持续时间变长;对于含蒙脱石矿物的黏性土,孔隙水含盐量的增加会加速常速率蒸发阶段水分的蒸发。采用图像分析技术对裂缝的总面积（Acrack）、最大宽度（dmax）、总长度（L）进行统计可知,随着膨润土含量的增加,Acrack和dmax增加,裂缝总长L减少;对含蒙脱石矿物的黏性土,随着盐分的增加,Acrack和dmax减小;对于高岭土,盐分对裂缝形态影响较小。经过干湿循环后,膨润土和混合土的裂缝沿着干湿循环后的节点和初始较宽的裂缝发展,大的块区分割为小的块区。对于高岭土,干湿循环前后形态有较大差异,说明初始裂缝形态对其影响较小。（5）物理试验结果,可以从盐分对颗粒的絮凝作用、使片状的黏粒团聚化的角度进行阐释。随着NaCl浓度增加,黏性土悬浊液的Zeta电位值从-40～-35mV降低到-15～-10mV,由Zeta电位和胶体稳定性的关系可知,Zeta电位增加使胶体稳定性降低,发生胶体絮凝,从而改变粒团直径。（6）常规固结试验中,含蒙脱石族矿物的黏土压缩指数Cc随着渗透吸力的增加而呈指数衰减的规律减小,回弹指数Cs随着渗透吸力变化较小;高岭土的压缩指数和回弹指数则未发生明显的变化。根据试验结果对Cc与WL经验关系进行修正。在Burland（1990）提出的logσ’v-Iv分析体系中,渗透吸力对曲线初始段的斜率有较大影响;而屈服后,压缩曲线可以在logσv-Iv分析体系中进行归一化。（7）对于含蒙脱石族矿物的黏土,次固结开始时间tp和主固结结束时间随渗透吸力的增加而提前。Ca-lgp关系曲线随着渗透吸力的增加而整体下移;相同孔隙比下,渗透吸力越小,次固结系数越大;在同样的固结压力下,Ca/Cc的比值并不为常数,而是随着渗透吸力的增大而减小。（8）含蒙脱石族矿物的试样,同样的初始孔隙比,在各级压力下,孔隙水的渗透吸力越大,渗透系数kv越大。Tavenas（1983）提出的参数Ck=Δe/Δlogkv随渗透吸力增加而非线性递减,而这种差别随蒙脱石族矿物含量的增加而扩大。（9）渗滤固结试验中,发现盐分渗透会引发次固结变形;渗滤结束后,由于孔隙水的替换作用,不同置换过程的压缩曲线互相靠近。通入蒸馏水,使试样渗透系数k与logt呈线性递减的关系,通入盐水,使以上关系呈线性递增,在渗出液电导率趋于稳定后,试样之间渗透系数的差别减小。（10）采用两种方法制作三轴试样:大直径固结仪（高度15cm,直径20cm）将黏土从泥浆状态进行预固结;直接将高含水率重塑黏土预压至一定干密度。对于预固结和重塑的高岭土试样,盐分对内摩擦角φ影响较小;而对于含蒙脱石的黏性土,盐分的加入明显增加了内摩擦角φ。从黏性摩擦理论分析,提出了内摩擦角增量与液限wL（代表土的结合水能力）,和渗透吸力之间的经验公式。对于含蒙脱石族矿物的黏土,盐分浓度较高的试样,临界状态应力比M增大,且v-ln p’坐标系下的正常固结线NCL和临界状态线CSL的斜率λ随盐分的增加而减小;对于高岭石族矿物,盐分对M和λ影响不明显。（11）微观结构的分析结果（SEM电镜扫描）可知:泥浆状态的固结试样,形成的团粒直径较小;孔隙水盐分的增加,使片状和絮状的蒙脱石族矿物趋向絮凝,团聚化为块状的颗粒;颗粒状形成的土体连通性更好,因此固结时间较短,渗透系数较高。由压汞试验（MIP）结果可知,两种制样方法的试样都呈现单孔结构（mono-model）,盐分对孔径分布曲线的影响不明显,说明盐分对颗粒形态和直径的影响大于对孔径的影响。（12）提出基于以下假设的考虑盐分作用的软黏土本构模型:渗透吸力对屈服面的影响,与当前的应力状态相关;渗透吸力可以作为当前应力状态的增量;屈服后的压缩曲线,首先沿着λ（0）继续压缩,然后沿着斜率κ（π）的回弹路径,到达斜率为λ（π）的新压缩曲线;决定屈服函数的参数,与渗透吸力相关。通过参数敏感性分析可知,对计算结果影响最大的,是参数临界状态应力比M（π）,说明盐分对黏性土主要作用是增加内摩擦角。（13）基于SIGMA/W软件,应用本文的试验结果,对分层填筑的海堤进行应力应变分析,对比正常固结应力场、渗流场,盐分场变化后三种工况下边坡临界安全系数,发现盐分变迁后边坡的临界安全系数降低。通过工程实例,验证了盐分变迁条件对工程产生的潜在危害。
黄炫彰[6]（2017）在《吹填土液化特性初步研究》文中进行了进一步梳理围海造陆逐渐成为滨海土地开发利用的重要来源,在地震振动激化下,人工吹填土场地易出现液化且液化范围较广,将严重威胁场地区域的建构筑物与滨海地区人民的生命财产安全,因此吹填土的动力与液化特性逐渐受到关注。吹填土也称之为冲填土,它是由河滩及港口底部的泥沙经挖泥船和泥浆泵通过水力冲填的方式填筑而成的沉积土,这种吹填土通常是以砂粒为主并含有黏粒的混合土。实际吹填土场地中,距离吹填口远近的不同,吹填土的成分、黏粒含量也不尽相同,通常情况下在砂土中会形成黏土透镜体,使得土层的排水边界条件产生变化。尽管在这类混合土场地上开展了诸多的工程建设,但目前对这种吹填混合土动力特性的研究仍较为缺乏,吹填土的液化机理模糊不清。本论文在国内外现有理论和方法的基础上,通过动三轴试验开展对吹填土动力特性及液化机理的研究。试验土样取自广州南沙区围海造陆工程,开展这类吹填土的GDS动三轴试验。通过试验确定了不同砂粒含量的吹填土抗液化强度。试验结果表明吹填土中砂粒含量对Finn孔压模型参数影响较大,通过试验确定了不同含砂量下吹填土Finn孔压模型参数。本文获得了以下主要结论:1、吹填土由于其成分和颗粒含量不同,导致其所具有的抗液化强度改变。（1）通过开展不同含砂量冲填土样的GDS动三轴实验,测得吹填土的抗液化强度随着含砂量的增加而减小且降幅较大。而当吹填土的含砂量较高时,随含砂量的增加土样的抗液化强度先增加后减小,在某一含砂量时其抗液化强度最低。（2）吹填土孔压比的增幅在施加循环荷载初期较大,随后逐渐达到初始液化状态振幅,并趋于稳定。在施载过程中,孔压比呈波动型逐渐上升,在达到0.95-1.00时逐渐趋于稳定。孔压变化幅值与含砂量密切相关,随着含砂量的增加,试验过程中孔压比增长的幅值越来越大。（3）当土体的动应变已经达到初始液化标准而动孔压比并未达到时,液化判别以动应变为主。（4）试样承受循环荷载时,土体骨架承担外部荷载,加载过程中试样土颗粒逐渐压密,超孔隙水压力逐渐增大,故土体的强度越来越低,达到初始液化状态。（5）随着含砂量的增加,土体达到初始液化状态所需要的破坏振次逐渐减小,结果表明随着含砂量的增加土体抗液化强度降低,并且降低的速度越来越快。2、Finn孔压模型可以较好的反应土体在受到循环荷载时孔隙水压力的变化。3、通过固结实验计算得到Finn孔压模型所需的孔压模型参数。吹填土成分的不同对Finn孔压模型参数影响较大,给出了不同含砂量吹填土孔压增量与体积应变增量的关系曲线,为吹填土场地液化数值分析提供初步依据。上述研究结果为吹填土场地的动力特性分析提供实测数据,同时将为吹填土场地液化的分析与评价提供初步的借鉴。
兰维维[7]（2013）在《柳南客专CFG桩复合地基侧向变形特性研究》文中研究指明路基荷载下地基侧向变形的产生是不可避免的,进而由于侧向变形产生的沉降同样是不能忽视的事实。如何分析侧向变形的发展规律、大小和侧向变形对沉降的影响一直是岩土工程界的难题。本文通过详细调研国内外对地基侧向变形的研究,同时依托柳南客运专线试验段现场观测的沉降与侧向变形,对其进行理论分析和三维数值模拟分析,主要得出以下结论：（1）在已有饱和土体的侧向变形弹性解基础上,进一步考虑路基边坡坡度和高宽比对地基反力影响下,通过建立统一坐标系,分析得出地基泊松比μ=0.5时,天然均质地基在线性荷载、均布矩形荷载、三角形荷载及梯形荷载下内部各点的侧向变形解析解,并在此基础上进一步推导出泊松比μ<0.5时,上述荷载下的侧向变形解析解。（2）通过分析柳南客运专线地基沉降变形,发现路基放置较长时间,再加载时,由于中间放置期土体固结作用,土体的有效应力提高,抗剪强度增大,其再加载的前期阶段地基的沉降速率明显减小,当超过一定填筑高度,此时上覆荷载超过地基的结构强度但又未达到土体的抗剪强度时,地基土体的结构性被破坏,表现为地基沉降与侧向变形迅速增大。试验断面12mCFG桩处理深度与8m相比,在其它条件相同或接近的条件下沉降明显减小,减小幅度大约占总沉降的13%左右。（3）通过对柳南客运专线试验段侧向变形与沉降的联合分析得出：土体在前期加载阶段,当填高未超过地基土体超固结特性的临界高度Hnc时,存在一个以排水固结沉降为主的过程,不能简单的看为不排水沉降,最大侧向变形与路基中心沉降斜率平均值为0.02；当填高超过临界高度后,加载阶段的斜率平均值为0.3,存在软弱土层时斜率值要更大可达0.75,其后固结阶段的斜率平均值为0.1左右。（4）根据侧向挤出体积应与侧向挤出引发的沉降体积相等的原理进行分析得出：柳南客运专线试验段的侧向挤出沉降占总沉降的比例在20%-40%之间变化,当地基存在软弱层时比例取大值。通过对加固区分析得到加固区侧向挤出沉降占加固区沉降的比值明显低于下卧层的比值-位于10%～15%之间,CFG桩处理能够有效的约束土体的侧向变形,减小沉降量。（5）通过推导的侧向变形计算方法对典型试验断面进行侧向变形计算,如模量选用标准贯入模量,同时考虑土体超固结特性的临界高度影响,计算值与实测值较接近。（6）通过对典型试验断面进行FLAC3D数值模拟,得到的变形结果与现场的实测数据规律一致,数值模拟侧向挤出占总沉降的比例与实测比例接近,但沉降与侧向变形在数值大小上存在一定差异,说明FLAC3D程序在侧向挤出沉降比例分析和侧向变形规律分析上存在较好的实用价值,但由于模量选取与现场实际模量存在差异,要对结果进行必要的修正。
白永学[8]（2012）在《富水砂卵石地层盾构施工诱发地层塌陷机理及对策研究》文中研究说明近年来,为了缓解交通拥挤问题,许多大城市开始筹划和修建地铁工程。在此期间,盾构施工诱发很多地面塌陷事故。地铁线路多位于城市道路和居民区地下,因此地面塌陷事故危害性大,引起了社会广泛关注。修建成都地铁1、2号线盾构区间时,在砂卵石地层中曾引发多次地面塌陷。目前,对岩溶塌陷和采矿引发塌陷的研究文献较多,研究内容也比较深入；而针对盾构施工诱发塌陷机理研究较少,对地层塌陷机理的认识和研究尚属起步阶段,研究深度仍停留在语言表述和简图示意水平。本文以成都地铁1、2号线为背景,针对砂卵石地层特性,对盾构施工诱发的地层塌陷演变机理进行研究,并寻找能够解决地层塌陷的对策,论文主要完成了以下几方面的工作：1.通过研究成都地铁1、2号线盾构施工诱发的多起滞后地面塌陷实例,总结了砂卵石地层盾构施工诱发滞后地层塌陷机理,该机理主要包括盾构开挖面失稳、开挖面失稳引起超出土从而形成空洞、空洞向地表移动三个方面。2.为更好掌握砂卵石层力学特性,利用大型三轴剪切试验获得砂卵石层的应力-应变曲线。针对砂卵石层粘聚力低、离散性强的特点,选用颗粒离散元法作为数值计算工具,通过对大型三轴试验的数值模拟,对砂卵石层的细观参数进行了标定,通过颗粒离散元法对滞后地层塌陷机理进行相应的数值分析。3.地层塌陷根本原因是开挖面失稳造成超出土而引起的,因此本文重点对砂卵石地层盾构开挖面稳定性问题进行了研究。总结影响盾构开挖面稳定性的主要因素,建立数值计算模型,分析内摩擦角、侧压力系数、盾构直径、盾构埋深和地下水位对开挖面稳定性的影响；研究支护压力对开挖面变形、地表沉降、开挖面的最大位移和土层应力的影响；编制位移显示程序,研究随着支护压力减小盾构开挖面变形和破坏形状的规律,提出开挖面失稳由局部破坏向整体破坏转变的模式。结合成都地铁2号线砂卵石地层盾构开挖面失稳实例,分析开挖面失稳主要原因,并提出避免砂卵石地层开挖面失稳措施。4.以梯形楔形体模型为基础,对开挖面极限支护压力公式进行重新推导,在推导过程中考虑了滑动块侧面三角形和其顶部与滑动块外部土体的相互作用力。通过数值计算分析了盾构开挖面以上破坏棱柱体的形状接近于圆形,采用直径为6m的圆形挡板模拟挡板下落实验,在三维空间修正太沙基松动土压力计算公式。文中探讨了修正梯形楔形体计算模型参数选取,并对计算模型进行了验证分析。5.砂卵石地层离散性很强,盾构施工引起地层塌陷过程属于非连续介质问题,地层坍塌变形曲线存在明显的不连续特性,因此本文选用颗粒离散单元法对地层塌陷变形进行预测。提出以现场实测法确定地层损失的计算方法,探讨了土层内部空洞分布形态,研究了砂卵石地层隧道平面断面收敛模式,分析了盾构埋深、地层损失数量和地层特性等因素对地层坍塌变形的影响,并提出基于地表沉降值影响的基础上对地层损失进行分类。多因素影响下的地层坍塌变形很难用数学表达式进行求解,本文引入BP神经网络和最小二乘支持向量机（LSSVM）对地面坍塌变形进行预测分析。6.针对砂卵石地层盾构施工特点,提出预防盾构施工诱发滞后地层塌陷的施工对策,论述了盾构刀盘开口率、开口布置、开口尺寸等设计参数。分析了同步注浆的注浆量和注浆压力关系,并进一步对理论注浆量公式进行修正；对砂卵石地层气压辅助工法适宜性进行分析,提出非满舱掘进状况下土舱内土压和气压分布模式,并进一步研究该种模式下气体压力设定值和判别开挖面产生流沙的方法；对辅助施工工法中降低地下水位工法和洞口段大管棚加固方案进行论述分析,总结砂卵石地层目前针对不同超出土量所采取的施工对策。
高长胜[9]（2007）在《边坡变形破坏及抗滑桩与土体相互作用研究》文中认为本文通过室内试验、现场试验、离心模型试验以及三维数值模拟等手段对稳定计算中土体强度指标、边坡变形破坏发生机制及抗滑桩与土体相互作用进行了研究。具体研究成果如下：（1）目前有关规范中三轴固结不排水指标的定义与边坡破坏的现场实际及有效应力原理存在一定的矛盾，建议采用对应的剪前固结应力即tanφcu=τf／σc进行定义。不同应力路径条件下三轴固结不排水试验表明，按常规方法整理出来的三轴固结不排水强度指标特别是内摩擦角的差异很大，而采用新方法（对应固结应力）整理出来的强度指标则基本相同，这说明土体在固结完成后，其强度是唯一的。（2）提出了堤防工程在不同工况下的离心机试验的模拟技术及应用离心模型试验获取稳定安全系数的方法，并成功进行了一个堤防工程的变形破坏机制研究。（3）不同特性与工况下抗滑桩与土体相互作用的数值分析与离心模型试验研究表明：采用简化Bishop法计算得到的滑动面不能反映抗滑桩加固边坡的破坏机理，抗滑桩设置在边坡中部和减小桩间距有利于提高边坡稳定安全系数，而此时抗滑桩在边坡临界破坏时的挠度、最大弯矩和最大剪力相对较大；桩头固定、铰接与桩头自由、平移相比，所加固边坡的整体水平位移及边坡临界破坏时抗滑桩的最大弯矩相对较小，而稳定安全系数则较大，因此在进行抗滑桩设计时应尽量选择桩头固定与铰接的型式，或对桩头进行锚固以改善抗滑桩的受力特性，提高边坡的稳定安全性状。（4）在使用相同材料的情况下，使用“小直径、密间距”的抗滑桩比使用“大直径、大间距”的抗滑桩更能有效提高边坡的稳定安全性能，而在相同的桩间距（D1／d）情况下，使用大直径的抗滑桩则更能有效提高边坡的稳定安全性能；当桩间距（D1／d）与桩径（d）相同时，增大抗滑桩模量可以提高边坡稳定安全系数，而在保持抗滑桩抗弯刚度（EpIp）及桩间距（D1／d）相同的情况下，增大抗滑桩直径比增加桩体模量能更有效提高边坡稳定安全系数。（5）采用双排抗滑桩明显高于相对应单排桩的加固效果，在边坡临界破坏时双排桩中的挠度、最大弯矩与最大剪力也比对应单排桩中的大，双排桩设置在边坡中部比设置在坡顶、坡脚附近位置能更有效提高加固效果。
金耀华[10]（2006）在《考虑侧向变形的沉降计算方法研究》文中认为沉降计算是土力学中的重要研究课题之一，其可靠程度直接影响着建筑物的设计、施工和安全使用。目前，国内沉降计算大都是采用e-p或e-lgp曲线法进行计算，并以经验系数进行校正。这种经典的地基沉降计算方法是假定土体受压时侧向完全限制，压缩性参数是由一维压缩试验确定的。实际上，地基土在外荷载作用下，变形并不像在固结仪中那样简单地沿垂直方向压缩，侧向变形的影响甚大。本文从应力路径的角度分析了常用沉降计算方法和司开普顿（Skempton）-比伦（Bjerrum）建立的考虑侧向变形的沉降计算方法存在的不足。通过分析，发现这些沉降计算方法主要存在两个问题：（1）初始孔隙水压力的计算问题；（2）初始沉降和固结沉降的耦合问题。对于第一个问题的研究，本文通过室内饱和粘性土的三轴CU试验，提出了一个正常固结饱和粘性土的孔隙水压力方程；对于第二个问题的研究，本文从应力路径角度分析了已有沉降计算方法在初始沉降和固结沉降的耦合问题上存在的弊病，分析了考虑侧向变形的沉降计算方法的应力路径，使初始沉降和固结沉降在应力路径上衔接起来，解决了初始沉降和固结沉降的耦合问题。本文针对初始孔隙水压力的计算和初始沉降和固结沉降的耦合问题，建立了一种考虑侧向变形的实用沉降计算方法。对扬农集团仪征瑞祥化工有限公司热电厂主厂房工程分别用本文方法、分层总和法和有限元法计算沉降量，并通过与实测资料对比分析，归纳侧向变形对沉降的影响规律及本文方法的优越性。
二、依据凝集概念关于土体模量及地基变形的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、依据凝集概念关于土体模量及地基变形的研究（论文提纲范文）
（2）人工胶结红黏土的微观结构及力学性质（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 目的和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 红黏土的定义 |
| 1.2.2 红黏土的来源 |
| 1.2.3 物理力学性质 |
| 1.2.4 微观结构特征 |
| 1.3 主要问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 主要内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 不同区域内红黏土的物理特征 |
| 2.1 颗粒粒径分布特征 |
| 2.2 影响比重因素分析 |
| 2.3 界限含水率 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 人工红黏土的制备及基本物理性质 |
| 3.1 人工红黏土强度模拟试验原理 |
| 3.2 人工红黏土的制备 |
| 3.2.1 胶体制备 |
| 3.2.2 胶体纯化 |
| 3.2.3 胶体浓度测定 |
| 3.2.4 胶体制备方法的选择 |
| 3.2.5 土样制备 |
| 3.3 基本物理性质 |
| 3.3.1 基本物性指标 |
| 3.3.2 颗粒级配曲线 |
| 3.3.3 Zeta电位 |
| 3.3.4 比表面积 |
| 3.3.5 矿物成分 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 人工红黏土的力学性质 |
| 4.1 压缩性 |
| 4.1.1 试验仪器 |
| 4.1.2 试验方案 |
| 4.1.3 压缩曲线分析 |
| 4.1.4 压缩性参数 |
| 4.1.5 压缩回弹曲线分析 |
| 4.2 强度特性 |
| 4.2.1 剪切试验仪器 |
| 4.2.2 剪切试验方案 |
| 4.2.3 固结排水剪切试验(CD) |
| 4.2.4 剪切试验结果分析(CU) |
| 4.3 人工红黏土的强度增长机理 |
| 4.3.1 无侧限抗压强度试验结果分析 |
| 4.3.2 人工性红黏土的结构强度形成分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 人工红黏土的微观结构特征 |
| 5.1 微观试验仪器 |
| 5.2 SEM试验 |
| 5.2.1 试验原理 |
| 5.2.2 试验方案 |
| 5.2.3 试验结果与分析 |
| 5.3 NMR试验 |
| 5.3.1 试验可行性分析 |
| 5.3.2 横向弛豫时间T_2与孔隙半径R的关系 |
| 5.3.3 试验方案 |
| 5.3.4 试验结果及分析 |
| 5.4 游离氧化铁作用机理 |
| 5.4.1 黏土中铁的胶结机理 |
| 5.4.2 游离氧化铁形态的演化 |
| 5.4.3 游离氧化铁与土粒的连接方式 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 红黏土的胶结强度形成及表征 |
| 6.1 人工红黏土胶结性参数 |
| 6.2 人工红黏土胶结性参数试验验证 |
| 6.3 人工红黏土胶结性参数与压缩性的关系 |
| 6.4 人工红黏土胶结性参数与抗剪强度的关系 |
| 6.5 红土化作用过程中孔隙演化与强度的关系 |
| 6.6 红黏土的强度形成特性及微观机制 |
| 6.6.1 红黏土强度形成特征 |
| 6.6.2 红黏土的微观机制 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）高速铁路岩溶地基复合注浆强化理论与路基稳定性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 注浆材料研究 |
| 1.2.2 注浆理论研究 |
| 1.2.3 岩溶地基注浆加固技术研究 |
| 1.2.4 工程荷载作用下岩溶地基稳定性分析 |
| 1.3 既有研究存在的问题与不足 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 主要创新点 |
| 1.6 研究思路与技术路线 |
| 2 新型水泥基复合注浆材料研发与性能控制试验研究 |
| 2.1 新型水泥基复合注浆材料研发试验设计思路 |
| 2.1.1 性能控制目标 |
| 2.1.2 聚合物外加剂体系组分选取 |
| 2.2 原材料与试验方法 |
| 2.2.1 试验原材料 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 新拌浆液性能测试方法 |
| 2.2.4 硬化结石体性能测试方法 |
| 2.3 聚合外加剂对新拌水泥浆液泵送性能的影响研究 |
| 2.3.1 初凝时间 |
| 2.3.2 流动性 |
| 2.3.3 泌水性 |
| 2.4 高聚物-水泥基复合注浆材料性能控制结果研究 |
| 2.4.1 泵送性能可控 |
| 2.4.2 体积稳定性 |
| 2.4.3 后期力学性能 |
| 2.5 高聚物-水泥基复合注浆材料性能调控机理分析 |
| 2.5.1 新拌MPC浆液流变演化机理研究 |
| 2.5.2 新拌MPC浆液水化进程研究 |
| 2.5.3 硬化MPC浆体孔隙结构特征分析 |
| 2.5.4 硬化MPC浆体力学性能与孔隙特征的关联研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 地下水作用下水泥基复合浆液裂隙注浆扩散机理研究 |
| 3.1 水泥基复合浆液流变特性研究 |
| 3.1.1 流变参数测试 |
| 3.1.2 试验结果分析 |
| 3.1.3 水泥基注浆材料流变特性对比分析 |
| 3.2 基于广义宾汉流体的MPC浆液流变方程 |
| 3.2.1 黏度时变函数拟合 |
| 3.2.2 黏度时变性MPC浆液流变方程的建立 |
| 3.3 地下水作用下MPC浆液裂隙注浆扩散模型 |
| 3.3.1 基本假设与理论模型 |
| 3.3.2 浆液黏度空间分布 |
| 3.3.3 浆液扩散运动方程 |
| 3.3.4 扩散半径的推导 |
| 3.3.5 适用范围 |
| 3.4 静水条件下浆液裂隙注浆扩散规律研究 |
| 3.4.1 数值分析原理 |
| 3.4.2 计算模型与参数 |
| 3.4.3 浆液性能对浆液扩散规律的影响 |
| 3.4.4 裂隙发育特征对浆液扩散规律的影响 |
| 3.4.5 注浆设计参数对浆液扩散规律的影响 |
| 3.5 动水作用下水泥基复合浆液注浆堵水机理分析 |
| 3.5.1 计算模型及参数 |
| 3.5.2 计算结果分析 |
| 3.5.3 分区扩散堵水机理 |
| 3.5.4 注浆设计建议 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 复杂岩溶发育地基复合注浆强化加固现场试验研究 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 工程简介 |
| 4.1.2 地质特性 |
| 4.1.3 水文特征 |
| 4.1.4 岩溶发育特征 |
| 4.2 复合注浆强化加固设计方法研究 |
| 4.2.1 设计原则与技术要求 |
| 4.2.2 分区注浆加固方案 |
| 4.2.3 帷幕注浆钻孔设计 |
| 4.2.4 注浆材料复合应用 |
| 4.2.5 复合注浆模式分析 |
| 4.2.6 注浆关键参数设计 |
| 4.3 注浆过程动态监测研究 |
| 4.3.1 孔内摄像监测 |
| 4.3.2 注浆全过程P-Q-t曲线分析 |
| 4.4 复合注浆强化加固效果分析 |
| 4.4.1 检查孔压水试验 |
| 4.4.2 钻孔取芯 |
| 4.4.3 地质雷达探测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基稳定性与变形控制研究 |
| 5.1 覆盖型岩溶地基工程地质特征研究 |
| 5.1.1 覆盖型岩溶发育基本特征 |
| 5.1.2 试验段工程地质条件 |
| 5.2 数值分析模型的建立 |
| 5.2.1 计算模型 |
| 5.2.2 计算参数与材料属性 |
| 5.3 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基变形特性研究 |
| 5.3.1 路堤填筑高度的影响 |
| 5.3.2 软弱覆盖层工程特征的影响 |
| 5.3.3 溶洞发育特征的影响 |
| 5.3.4 基岩岩溶化程度的影响 |
| 5.4 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基稳定性分析 |
| 5.4.1 数值分析原理 |
| 5.4.2 路堤填筑高度的影响 |
| 5.4.3 覆盖层厚度的影响 |
| 5.4.4 溶洞发育特征的影响 |
| 5.4.5 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基失稳破坏模式 |
| 5.5 覆盖型岩溶地基强化加固双参数控制体系研究 |
| 5.5.1 失稳状态下覆盖型岩溶地基变形特征 |
| 5.5.2 地基变形系数的提出 |
| 5.5.3 地基变形系数与稳定安全系数的关联研究 |
| 5.5.4 双参数控制体系的建立 |
| 5.6 基于双参数体系的覆盖型岩溶地基强化加固措施研究 |
| 5.6.1 强化加固处理原则 |
| 5.6.2 联合强化加固措施的提出 |
| 5.6.3 强化加固效果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 列车荷载作用下高速铁路岩溶路基动力稳定性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高速铁路列车-无砟轨道-岩溶路基系统动力学模型 |
| 6.2.1 动力分析模型的建立 |
| 6.2.2 动力方程的建立与求解 |
| 6.2.3 计算参数与材料属性 |
| 6.2.4 动力边界条件 |
| 6.2.5 模型可靠性验证 |
| 6.3 高速铁路岩溶路基振动响应特征研究 |
| 6.3.1 路基动应力分布特征 |
| 6.3.2 路基振动加速度分布特征 |
| 6.3.3 路基动位移分布特征 |
| 6.4 高速铁路岩溶路基动力特性影响因素分析 |
| 6.4.1 列车运行速度 |
| 6.4.2 路堤高度 |
| 6.4.3 地基岩溶化程度 |
| 6.4.4 溶洞发育特征 |
| 6.4.5 注浆强化措施 |
| 6.5 高速铁路岩溶路基动力稳定性研究 |
| 6.5.1 基于动强度控制的基床换填厚度 |
| 6.5.2 列车长期荷载作用下岩溶路基累积变形分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）材料界面迁移条件下土-水-结构耦合SPH算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 材料界面迁移条件下的土-水-结构耦合大变形问题 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 本文研究内容及创新点 |
| 1.2.1 研究内容 |
| 1.2.2 创新点 |
| 1.3 本文技术路线 |
| 第2章 相关研究文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 岩土工程领域常用数值方法和分类 |
| 2.3 SPH在不同领域的应用研究现状 |
| 2.4 材料界面迁移问题的SPH算法研究现状 |
| 2.4.1 材料界面的摩擦滑移接触 |
| 2.4.2 材料界面迁移情况下的切削机制 |
| 2.5 土-水耦合作用及其SPH算法的研究现状 |
| 2.6 轴对称SPH算法的研究现状 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 材料界面迁移的SPH算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SPH基本原理 |
| 3.2.1 函数及其导函数的积分近似方法 |
| 3.2.2 常用光滑函数及其性质 |
| 3.2.3 函数及其导函数的粒子近似方法 |
| 3.3 单相土体场方程及SPH离散化 |
| 3.3.1 质量守恒方程 |
| 3.3.2 动量守恒方程 |
| 3.3.3 本构方程 |
| 3.4 材料界面迁移的摩擦滑移算法研究 |
| 3.4.1 边界缺陷和处理 |
| 3.4.2 摩擦滑移算法 |
| 3.4.3 数值算例验证-刚性挡墙被动土压力计算 |
| 3.5 材料界面迁移的自适应粒子剖分算法研究 |
| 3.5.1 粒子剖分准则 |
| 3.5.2 粒子剖分算法 |
| 3.5.3 误差分析 |
| 3.5.4 数值算例验证-平板切土模拟计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 土-水耦合作用的SPH算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 土-水两相混合物的场方程改进 |
| 4.2.1 土-水混合物的密度和应力 |
| 4.2.2 土-水混合物的场方程 |
| 4.2.3 土的本构方程 |
| 4.2.4 水的本构方程 |
| 4.3 土-水两相混合物场方程的SPH离散化 |
| 4.3.1 场方程的SPH离散化 |
| 4.3.2 人工粘度 |
| 4.3.3 人工应力和人工压强 |
| 4.3.4 应力返回映射算法 |
| 4.4 边界条件和时间积分 |
| 4.4.1 边界条件 |
| 4.4.2 时间积分 |
| 4.5 数值验证-U型管渗流模拟计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 轴对称条件下的SPH算法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轴对称SPH原理 |
| 5.3 轴对称条件下迁移材料界面的SPH算法研究 |
| 5.3.1 轴对称条件下的摩擦滑移算法 |
| 5.3.2 轴对称条件下的自适应粒子剖分算法 |
| 5.4 轴对称条件下的场方程及SPH离散化 |
| 5.4.1 轴对称条件下单相土体场方程及SPH离散化 |
| 5.4.2 轴对称条件下土-水耦合作用的SPH算法研究 |
| 5.5 轴对称边界条件-对称轴的模拟方法 |
| 5.6 数值算例验证-钻芯取样模拟计算 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 土-水-结构耦合SPH并行算法实现及应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 土-水-结构耦合SPH程序开发 |
| 6.2.1 串行土-水-结构耦合SPH程序开发 |
| 6.2.2 影响程序运行效率的因素以及并行策略 |
| 6.2.3 图形处理器(GPU)以及OpenACC并行编程 |
| 6.2.4 基于OpenACC的 GPU并行土-水-结构耦合SPH程序开发 |
| 6.3 应用研究一:平面应变条件下固结问题模拟计算 |
| 6.3.1 基于摩擦滑移算法的伺服加载控制 |
| 6.3.2 平面应变条件下固结问题模拟计算 |
| 6.4 应用研究二:轴对称条件下纺锤型桩靴贯入问题模拟计算 |
| 6.4.1 砂土中贯入过程模拟 |
| 6.4.2 粘土中贯入过程模拟 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
（5）盐分对人工软黏土物理力学行为影响机制与本构模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
| 第二章 盐分对人工软黏土的物理特性影响研究 |
| 2.1 土的矿物成分 |
| 2.2 盐分对人工黏土的粒径分布影响分析 |
| 2.3 盐分对人工黏土的界限含水率影响分析 |
| 2.4 盐分对人工黏土的沉积特性的影响分析 |
| 2.5 界限含水率与土的小应变剪切模量相关性研究 |
| 2.6 盐分对人工黏土膨胀力的影响分析 |
| 2.7 盐分对人工黏土干缩行为影响分析 |
| 2.8 盐分对人工黏土表面电位的影响分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 盐分对人工软黏土的固结特性影响研究 |
| 3.1 盐分对常规固结参数的影响分析 |
| 3.2 盐分对渗滤固结过程的影响分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 盐分对人工软黏土强度的影响与表征 |
| 4.1 固结不排水剪切试验 |
| 4.2 盐分对等向固结过程的影响分析 |
| 4.3 盐分对剪切强度的影响分析 |
| 4.4 盐分对固结过程中土体微观结构影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑盐分效应的人工软黏土本构模型研究 |
| 5.1 土的本构关系 |
| 5.2 以渗透吸力为变量的人工软黏土本构模型 |
| 5.3 数值模拟实例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
（6）吹填土液化特性初步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 土体液化的影响因素 |
| 1.3 土体液化的评价方法 |
| 1.3.1 基于现场实验的评价方法 |
| 1.3.2 基于室内实验的评价方法 |
| 1.4 吹填土的研究现状 |
| 1.4.1 吹填土物理力学性质的研究 |
| 1.4.2 吹填土动力特性研究现状 |
| 1.5 小结 |
| 1.6 本文的主要研究工作 |
| 第2章 FINN孔压增长模型及其在动力反应分析中的作用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动力反应分析与方法 |
| 2.2.1 土层对地震反应的影响 |
| 2.2.2 地震反应分析的方法 |
| 2.2.3 地震反应的不确定性分析 |
| 2.3 FINN孔压增长模型 |
| 2.4 FINN孔压模型在动力反应分析当中的作用 |
| 第3章 实验设备与实验方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 实验土样 |
| 3.3.1 土样来源 |
| 3.3.2 试样制备 |
| 3.3.3 基本物理性质指标 |
| 3.4 实验方案设计 |
| 3.4.1 实验控制条件 |
| 3.4.2 实验参数的选取 |
| 3.4.3 实验步骤 |
| 第4章 吹填土液化特性的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原理 |
| 4.2.1 动三轴实验 |
| 4.3 土体液化特征 |
| 4.4 实验概况 |
| 4.4.1 低含砂量吹填土抗液化强度分析 |
| 4.4.2 高含砂量吹填土抗液化强度分析 |
| 4.4.3 Finn孔压模型液化特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历及申请学位期间的研究成果 |
（7）柳南客专CFG桩复合地基侧向变形特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 侧向变形和侧向变形对地基沉降影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 侧向变形理论研究 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 泊松比μ=0.5的侧向变形 |
| 2.2.4 侧向变形的影响因素分析 |
| 2.3 侧向变形现场试验研究 |
| 2.3.1 侧向变形现场监测方法 |
| 2.3.2 侧向变形与路基稳定性关系 |
| 2.3.3 侧向变形的发展趋势分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 柳南客专地基沉降和侧向变形研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 观测方案及仪器埋设 |
| 3.2.1 观测项目 |
| 3.2.2 仪器埋设及观测 |
| 3.3 变形观测及结果分析 |
| 3.3.1 地表沉降分析 |
| 3.3.2 分层沉降分析 |
| 3.3.3 侧向变形分析 |
| 3.3.4 沉降与侧向变形关系分析 |
| 3.3.5 侧向挤出沉降比例分析 |
| 3.3.6 侧向变形理论值与实测值对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 典型试验断面数值模拟分析 |
| 4.1 理论介绍 |
| 4.1.1 FLAC3D程序简介 |
| 4.1.2 本构模型 |
| 4.2 建模及参数设定 |
| 4.2.1 模型参数设定 |
| 4.2.2 建模过程 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 地表沉降分析 |
| 4.3.2 分层沉降分析 |
| 4.3.3 侧向变形分析 |
| 4.3.4 侧向挤出沉降占总沉降比例分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 存在的问题与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及参加的科研情况 |
（8）富水砂卵石地层盾构施工诱发地层塌陷机理及对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 盾构施工诱发地层塌陷研究现状 |
| 1.2.1 盾构开挖面稳定性研究现状 |
| 1.2.2 盾构施工诱发地层变形预测研究现状 |
| 1.2.3 预防盾构施工地表沉降施工对策研究现状 |
| 1.2.4 盾构施工诱发地层塌陷研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的主要问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 1.5 研究方法和技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 砂卵石地层盾构掘进诱发地层塌陷原因分析 |
| 2.1 砂卵石地层地质条件及盾构施工机理 |
| 2.1.1 成都砂卵石地层地质条件 |
| 2.1.2 成都砂卵石地层盾构施工机理 |
| 2.2 砂卵石地层盾构施工诱发地层塌陷现象及特点 |
| 2.2.1 盾构施工诱发地层塌陷的主要现象 |
| 2.2.2 盾构施工诱发地层塌陷的主要特点 |
| 2.3 砂卵石地层盾构施工诱发地面塌陷统计分析 |
| 2.4 盾构施工诱发地层坍塌过程分析 |
| 2.4.1 盾构施工开挖面失稳 |
| 2.4.2 开挖面失稳后形成空洞 |
| 2.4.3 空洞向上移动诱发突发地面塌陷 |
| 2.5 砂卵石地层盾构诱发地层塌陷主要原因 |
| 2.5.1 砂卵石地层易产生开挖面失稳 |
| 2.5.2 盾构开挖面失稳引发大量超出土 |
| 2.5.3 砂卵石土力学特性对地层塌陷影响 |
| 2.5.4 施工措施对地层损失影响 |
| 2.5.5 软弱砂层对地层塌陷影响 |
| 2.5.6 盾构埋深对地层塌陷影响 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 砂卵石地层的力学特性及其数值本构模型 |
| 3.1 砂卵石地层的力学特性分析 |
| 3.2 颗粒离散元的细观本构模型与理论 |
| 3.2.1 颗粒离散元的基本理论 |
| 3.2.2 颗粒离散元的本构关系 |
| 3.3 砂卵石土的大型三轴实验 |
| 3.3.1 试验取样 |
| 3.3.2 试验方法 |
| 3.3.3 大型三轴试验成果与分析 |
| 3.4 砂卵石地层离散元本构模型的细观参数标定 |
| 3.4.1 砂卵石土细观参数的标定方法 |
| 3.4.2 细观参数对宏观材料性能的影响规律 |
| 3.4.3 成都砂卵石地层细观参数的标定 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 盾构施工诱发地层塌陷的颗粒离散元模拟实现 |
| 4.1 三维颗粒离散元数值计算的基本流程 |
| 4.2 盾构掘进开挖面失稳的数值分析 |
| 4.2.1 数值计算模型及相关参数 |
| 4.2.2 开挖面极限支护压力的确定 |
| 4.2.3 开挖面稳定性对地表沉降的影响 |
| 4.2.4 开挖面失稳变形过程分析 |
| 4.2.5 开挖面失稳过程土体应力演变分析 |
| 4.2.6 开挖面破坏模式演变规律分析 |
| 4.3 开挖面失稳形成地层内部空洞机理分析 |
| 4.4 盾构掘进后滞后地层塌陷机理的数值分析 |
| 4.4.1 数值计算模型及相关参数 |
| 4.4.2 盾构掘进后滞后地层塌陷变形过程分析 |
| 4.4.3 滞后地层塌陷的应力演变过程分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 砂卵石地层盾构施工开挖面稳定性研究 |
| 5.1 盾构开挖面稳定性的数值计算 |
| 5.1.1 盾构开挖面失稳判别准则 |
| 5.1.2 开挖面稳定性数值计算流程 |
| 5.1.3 盾构开挖面稳定性数值计算结果分析 |
| 5.2 盾构开挖面稳定性的影响因素分析 |
| 5.2.1 土体内摩擦角的影响分析 |
| 5.2.2 土体侧压力系数的影响分析 |
| 5.2.3 盾构埋深的影响分析 |
| 5.2.4 盾构直径的影响分析 |
| 5.2.5 地下水埋深的影响分析 |
| 5.3 修正砂卵石地层开挖面极限支护力计算模型 |
| 5.3.1 砂卵石地层盾构开挖面破坏模式分析 |
| 5.3.2 梯形楔形体模型计算公式重新推导及修正 |
| 5.3.3 修正梯形楔形体计算模型参数选取 |
| 5.3.4 计算模型的对比与验证分析 |
| 5.4 盾构开挖面失稳的工程实例分析 |
| 5.4.1 工程概况 |
| 5.4.2 开挖面失稳原因分析 |
| 5.4.3 避免开挖面失稳措施探讨 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 基于颗粒离散元和神经网络对地层塌陷变形预测 |
| 6.1 盾构掘进地层损失量计算和分析 |
| 6.2 砂卵石地层盾构断面收敛模式 |
| 6.3 基于颗粒离散元对地层塌陷变形预测 |
| 6.3.1 地层损失数量对地层坍塌影响 |
| 6.3.2 盾构埋深对地表沉降的影响 |
| 6.3.3 地质条件对地表沉降的影响 |
| 6.4 基于BP神经网络对地层塌陷预测 |
| 6.4.1 人工神经网络模型 |
| 6.4.2 人工神经网络学习及训练 |
| 6.4.3 应用BP神经网络对地面塌陷预测 |
| 6.5 基于最小二乘支持向量机LSSVM对地面塌陷预测 |
| 6.5.1 统计学习理论 |
| 6.5.2 最小二乘支持向量机 |
| 6.5.3 基于LSSVM对地面塌陷预测 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 预防滞后地层塌陷施工对策研究 |
| 7.1 盾构设备参数选择 |
| 7.1.1 大粒径卵石处理模式分析 |
| 7.1.2 刀盘结构形式选择 |
| 7.1.3 刀盘的开口率、开口尺寸和开口布置 |
| 7.1.4 刀具配置 |
| 7.1.5 螺旋输送机选择 |
| 7.2 预防开挖面失稳措施研究 |
| 7.2.1 气压辅助工法 |
| 7.2.2 降低地下水位辅助工法 |
| 7.2.3 盾构端头部位预先加固措施 |
| 7.3 超出土后补偿地层损失措施研究 |
| 7.3.1 同步注浆作用分析 |
| 7.3.2 二次注浆作用分析 |
| 7.3.3 地面注浆作用分析 |
| 7.4 不同地层损失等级的施工对策 |
| 7.4.1 基于建筑物破坏程度的地面变形控制标准 |
| 7.4.2 基于建筑破坏程度对地层损失分类 |
| 7.4.3 控制地层塌陷施工流程 |
| 7.5 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
（9）边坡变形破坏及抗滑桩与土体相互作用研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 稳定计算中土体强度指标研究现状 |
| 1.2.2 边坡变形破坏研究现状 |
| 1.2.3 抗滑桩与土体相互作用研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及工作 |
| 第二章 稳定计算中土体强度指标 |
| 2.1 稳定计算中强度指标的问题 |
| 2.1.1 稳定计算分类 |
| 2.1.2 强度指标取值 |
| 2.2 应力路径对强度指标的影响 |
| 2.2.1 试样的制备 |
| 2.2.2 试验方法与内容 |
| 2.2.3 试验成果分析 |
| 2.3 工程实例研究 |
| 2.3.1 工程概况 |
| 2.3.2 土体强度指标试验研究 |
| 2.3.3 试验结果分析 |
| 2.4 强度指标测试方法问题 |
| 2.4.1 不排水强度指标 |
| 2.4.2 固结不排水强度指标 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 边坡变形破坏离心模型试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 边坡离心试验模拟技术 |
| 3.2.1 模型与原型边坡安全系数关系 |
| 3.2.2 堤防边坡离心模型试验模拟 |
| 3.2.3 模型安全性系数确定 |
| 3.3 边坡变形破坏离心模型试验 |
| 3.3.1 试验简介 |
| 3.3.2.试验结果及分析 |
| 3.3.3 理论计算 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 抗滑桩与土体相互作用数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 抗滑桩加固边坡数值分析方法 |
| 4.2.1 抗剪强度折减有限单元法(SSRFEM) |
| 4.2.2 抗滑桩稳定计算简化Bishop法 |
| 4.3 单排抗滑桩加固边坡数值分析 |
| 4.3.1 计算模型材料的基本参数 |
| 4.3.2 抗滑桩位置对加固边坡的影响 |
| 4.3.3 抗滑桩间距对边坡的影响 |
| 4.3.4 抗滑桩桩头条件对加固边坡的影响 |
| 4.3.5 抗滑桩桩径对边坡的影响 |
| 4.3.6 抗滑桩模量与抗弯刚度对加固边坡的影响 |
| 4.3.7 抗滑桩桩径与桩距优化分析 |
| 4.4 双排抗滑桩加固边坡数值分析 |
| 4.4.1 计算模型与计算工况 |
| 4.4.2 计算方法与模型网格划分 |
| 4.4.3 计算结果与分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 抗滑桩与土体相互作用离心模型试验 |
| 5.1 离心模型试验设计 |
| 5.1.1 试验设备 |
| 5.1.2 试验内容 |
| 5.1.3 模型制作与布置 |
| 5.1.4 测量方法 |
| 5.1.5 试验程序与过程 |
| 5.2 离心模型试验结果与分析 |
| 5.2.1 边坡变形位移矢量特性 |
| 5.2.2 桩头位移及坡顶、坡肩沉降特性 |
| 5.2.3 抗滑桩受力特性 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 有待深入研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）考虑侧向变形的沉降计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 本课题的研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的研究思路及主要内容 |
| 2 常用沉降计算方法分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 初始沉降计算方法 |
| 2.3 一维压缩沉降计算法 |
| 2.3.1 分层总和法 |
| 2.3.2 规范推荐法 |
| 2.4 司开普顿—比伦半经验公式 |
| 2.5 应力路径法 |
| 2.5.1 应力路径法的基本原理 |
| 2.5.2 用应力路径法总结各家沉降计算方法 |
| 2.5.3 各家沉降计算方法存在的不足 |
| 3 正常固结饱和粘性土孔隙水压力性状分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 饱和粘性土CU试验 |
| 3.2.1 试验概况 |
| 3.2.2 试验结果及分析 |
| 3.2.2.1 孔隙水压力与偏应力之间的关系 |
| 3.2.2.2 孔隙水压力的表达式 |
| 3.2.3 等向固结后的有效应力路径 |
| 3.2.4 K_0固结后的有效应力路径 |
| 3.3 正常固结饱和粘性土的孔隙水压力方程 |
| 3.4 孔隙水压力系数函数的变化规律 |
| 3.5 孔隙水压力实测资料分析 |
| 3.5.1 孔隙水压力参数的确定 |
| 3.5.2 孔隙水压力的理论计算与实测结果比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 考虑侧向变形的沉降计算方法 |
| 4.1 考虑侧向变形的沉降发生机理 |
| 4.2 初始沉降计算 |
| 4.3 考虑侧向变形的固结沉降计算方法 |
| 4.4 考虑侧向变形的沉降计算方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 工程应用 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 沉降计算 |
| 5.2.1 分层总和法 |
| 5.2.2 本文方法 |
| 5.2.3 有限元计算 |
| 5.3 实测沉降资料分析 |
| 5.4 计算结果对比分析 |
| 6 全文总结和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、依据凝集概念关于土体模量及地基变形的研究（论文参考文献）
- [1]粗粒盐渍土盐胀及力学特性研究[D]. 王金山. 新疆大学, 2021
- [2]人工胶结红黏土的微观结构及力学性质[D]. 王勇. 桂林理工大学, 2021(01)
- [3]高速铁路岩溶地基复合注浆强化理论与路基稳定性研究[D]. 宋国壮. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]材料界面迁移条件下土-水-结构耦合SPH算法研究[D]. 吴浩. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]盐分对人工软黏土物理力学行为影响机制与本构模型[D]. 张彤炜. 东南大学, 2017(12)
- [6]吹填土液化特性初步研究[D]. 黄炫彰. 桂林理工大学, 2017(06)
- [7]柳南客专CFG桩复合地基侧向变形特性研究[D]. 兰维维. 西南交通大学, 2013(11)
- [8]富水砂卵石地层盾构施工诱发地层塌陷机理及对策研究[D]. 白永学. 西南交通大学, 2012(10)
- [9]边坡变形破坏及抗滑桩与土体相互作用研究[D]. 高长胜. 南京水利科学研究院, 2007(06)
- [10]考虑侧向变形的沉降计算方法研究[D]. 金耀华. 扬州大学, 2006(01)