国家自然科学基金(41372291)
- 作品数：35 被引量：211H指数：9
- 相关作者：杨爱武闫澍旺肖敏张先伟孔令伟更多>>
- 相关机构：天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市科技计划天津市应用基础与前沿技术研究计划更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球交通运输工程理学更多>>
- 吹填软土蠕变过程中颗粒与孔隙演化特征分析被引量：9
- 2014年
- 软土一般具有蠕变特性,蠕变在微观上表现为土颗粒与孔隙的变化。为了解长期变形内在机制,对天津滨海吹填软土原状土与重塑土进行了固结不排水三轴蠕变试验。在围压为75 kPa、偏应力为10 kPa情况下开展多组平行试验,选取蠕变过程中多个时间点的试样进行微观结构测试,提取了颗粒与孔隙变化参数,研究蠕变过程中微结构变化规律。研究结果表明:在文中所受荷载条件长期作用下,颗粒与孔隙定向性明显;平均孔径及平均孔隙体积呈逐渐减小趋势;结构性原状土比表面积逐渐增大,重塑土则呈减小趋势;结构性原状土颗粒与孔隙分数维呈减小趋势,但重塑土呈相反趋势。
- 杨爱武孔令伟张先伟
- 关键词：吹填软土蠕变孔隙
- 人工制备结构性软黏土长期变形特性试验研究被引量：8
- 2019年
- 软黏土的结构性对其变形特性有很大的影响,由于成因等因素的不同,软黏土的结构性强弱不一,这也使得土体变形特性表现出差异性。为研究结构性强弱不同对软黏土长期变形特性的影响,人工制备含水率相同而结构强度不同的软黏土,对其进行三轴不固结不排水蠕变试验,研究结构性对软土长期变形特性的影响。试验结果分析表明,具有一定结构性的软黏土,当偏应力小于结构屈服应力时,土体结构损伤少,其蠕变变形量较小,一般不大于2%;而随着偏应力的增大,尤其是超过结构屈服应力时,土体结构出现大量破坏,应变增长很快,最终演变为临界型应变。相同偏应力作用下,土体结构性越强,各时刻的蠕变变形量也越小。在此基础上,以土体结构强度作为表征土体结构性强弱的量化参数,建立了考虑结构强度影响的长期变形预测公式。
- 杨爱武杨爱武肖敏
- 关键词：软黏土蠕变
- 不同试验条件下吹填软土不排水抗剪强度对比分析被引量：1
- 2016年
- 饱和软粘土不排水强度在实际工程中应用很多,不同试验方法测得的不排水强度不同。本文基于无侧限抗压强度试验和微型十字板剪切试验,对天津滨海吹填软土从取样深度变化、初始各向异性、不同加荷速率三方面进行了对比试验。试验结果表明:两种不同试验强度随取样深度的增加而增大且呈不同程度线性关联性,吹填软土受荷后应变模式、剪破面的方向、破坏标准的不同是导致试验强度差异的主要原因;初始各向异性对两种不同试验条件下的强度值有不同的规律影响,无侧限抗压强度试验强度在竖直制样方向最大,水平方向次之,斜方向最小,微型十字板剪切试验强度在水平制样方向最大,斜方向次之,竖直方向最小;加荷速率对两种不同试验条件下的强度值有相同的规律影响,两种试验强度都随着加荷速率的增大而增加。利用统计回归原理,拟合得到了原状吹填软土在两种室内试验条件下强度之间的关联表达式,便于实际工程参考。
- 齐杰杰杨爱武许再良
- 关键词：吹填软土不排水强度无侧限抗压强度试验
- 循环荷载作用下软黏土十字板强度劣化与微结构演化关联性分析被引量：5
- 2016年
- 为研究不同循环应力幅值与波形条件下结构性软土十字板强度劣化与微结构变化之间的关联性,通过GCTS空心圆柱扭剪仪对天津滨海新区结构性海积软土进行循环三轴试验,在特定振次下对试样分别进行微型十字板剪切试验及扫描电镜测试。试验结果表明:稳定型振幅作用下,十字板强度随振次变化表现为开始阶段下降明显,随后逐渐趋于稳定;微结构开始变化比较明显,经过一定振次后结构基本稳定,即由疏松的分散结构逐渐演变为片架结构和片堆结构。临界型振幅作用下,十字板强度随振次变化下降幅度一直很大;微结构自始至终处于较大的变化中,由原始稳定状态变为不稳定状态,多以边面接触,宏观表现为变形一直发展。方波对微结构的改变程度始终大于正弦波,而对应的十字板强度值小于正弦波。通过建立土体十字板强度变化规律与微结构参数演化之间的关联,从微观角度揭示循环荷载作用下强度变化机理,为预测循环荷载作用下土体的强度变化提供理论支撑。
- 杨爱武陈立杰吴磊
- 关键词：软黏土循环荷载
- 双向动荷载饱和粉土孔隙水压力研究
- 2014年
- 地震引起的土体液化是导致地基失稳和上部结构受损的直接原因之一.利用美国GCTS空心圆柱扭剪仪,以天津地区海相可液化粉土为研究用土进行振动试验研究,对不同相位差的应力与孔隙水压力进行了分析,结果表明:双向动荷载不同相位差条件下动孔压增速不同,其中相位差为180°时孔压增长最快,相位差为0°和270°时孔压增长规律非常接近;土样在不同相位差双向动荷载作用下,相位差为180°时最先达到状态转换面,粉土振动最激烈、最先液化;围压、相位差对剪胀影响很小.
- 刘寒鹏王哲
- 关键词：饱和粉土相位差孔隙水压力
- 考虑前期固结影响的吹填软土安全运营阶段微结构演化特征被引量：6
- 2017年
- 天津滨海新区吹填土为高黏粒含量细粒土,具有孔隙比大、压缩性高、强度低等特点。虽然成土时间短,但具有一定的结构性。土体微观结构决定土体的力学性质,在工程实际中,经过固结处理后的吹填土在安全运营阶段由于上部荷载的持续作用,结构性也会发生变化。为了研究此过程中微结构演化特征,本文试验土样为天津滨海新区重塑土,将其进行先期固结与后期不排水蠕变试验,模拟固结排水地基处理后吹填土安全运营过程,并在此过程中取样进行微结构制样及电镜扫描,定量化分析微观参数的演化规律。试验结果表明:经过固结排水后的吹填软土在持续荷载作用下,土中颗粒和孔隙数量都呈减少趋势,颗粒等效直径、形态比都增大,孔隙等效直径、形态比则呈相反趋势,且在蠕变初期这些变化较为明显,后期变化逐渐趋于平稳。前期固结时间越长,蠕变开始时结构性参数体现出土体结构性越强,固结过程中偏压和固结时间对土体结构性的影响一致。
- 杨爱武张振东李潇雯郭林坪
- 关键词：吹填软土
- 石灰粉煤灰固化天津滨海软土试验研究被引量：28
- 2019年
- 天津滨海新区大面积分布的海积软土含水量高、孔隙比大、强度较低,对工程的安全建设和使用存在很大影响,在工程实践中常需要进行固化处理。本文以石灰粉煤灰为固化材料,通过大量室内试验,以及微观结构测试,研究其对天津滨海软土的改良效果。室内试验结果表明,二灰土各项力学性质明显提高,即压缩性降低,水稳性良好,无侧限抗压峰值应变及三轴峰值应变较小,由于其强度很大程度依赖于土体颗粒间的胶结作用,一旦破坏,二次抗压强度则较低。微观结构测试分析表明,石灰粉煤灰与软土在拌合均匀状态下,经一系列物理化学作用,土体颗粒胶结成土团粒,粒间孔隙也得到填充。随着龄期的增长,二灰土孔隙数量减少,等效直径减小,土体颗粒数量减少,等效直径增大;而随着压力的增大,二灰土表现出孔隙数量增多而孔隙等效直径减小,颗粒数量和等效直径变化较小的趋势。室内试验与微观测试认为石灰粉煤灰可用于固化天津滨海软土,是一种经济合理的固化剂。
- 杨爱武杨爱武周玉明
- 关键词：滨海软土微观结构石灰粉煤灰固化剂
- 吹填软土低位真空预压室内试验及其数值模拟被引量：13
- 2019年
- 以天津滨海新区临港工业区吹填软土为试验材料,以普通型竖向排水板、改进型竖向排水板及改进型横向排水板进行室内低位真空预压试验。结果表明,利用普通型竖向排水板进行低位真空预压试验,在真空-堆载联合作用下,28d表层土体强度达到10 kPa,但中间土体强度偏低,整体呈两边硬中间软的夹心层;以改进型竖向排水板进行低位真空预压试验,前10d土体强度增长与普通型竖向排水板试验接近,后期土体强度增长明显比前者快,28d表层土体强度达到12 kPa,中间土体强度略有提高,但整体均匀性仍较差;以改进型横向排水板进行低位真空预压试验,28 d表层土体强度达到11 kPa,强度增长比改进型竖向排水板试验慢,但中部土体强度和整体均匀性均优于改进型竖向排水板试验。基于上述试验成果,运用有限元模拟低位真空预压试验过程,计算沉降量和孔隙水压力并与实测数据对比,发现两种竖向排水板试验计算结果与实测数据吻合较好,改进型横向排水板试验稍差,但基本上都能反映低位真空预压过程中土体沉降量和孔隙水压力变化趋势。
- 杨爱武杨爱武曹宇曹宇吴可龙
- 关键词：吹填软土低位真空预压数值模拟
- 考虑应力路径与累积变形影响吹填土力学特性被引量：4
- 2018年
- 应力路径与累积变形量影响土体的力学特性。本文以天津滨海新区有一定结构强度的吹填土为研究对象,采用WF应力路径试验仪对土体施加不同的应力路径,再控制土体的不同的累积变形量,在此基础上,进行三轴不固结不排水试验,探讨不同应力路径及初始累积变形对吹填土变形特性、强度特性以及孔隙水压力变化规律。试验结果表明,土体三轴剪切应力-应变关系曲线形状与应力路径阶段累积变形量密切相关,应力路径对土体抗剪强度大小以及抗剪强度包线形状有明显影响,抗剪强度指标粘聚力受应力路径的影响比内摩擦角大。土体孔压变化不仅与应力路径有关,还与土体结构屈服有关。3种不同应力路径下,有效应力路径在土体结构屈服前后都出现明显的偏转,呈现为"S"型。土体的结构屈服应力并不是一个定值,随着应力状态的变化而变化。
- 杨爱武赵梦生刘琦
- 关键词：应力路径吹填土
- 多振次循环动荷载作用下软黏土变形与孔压特性试验研究被引量：1
- 2017年
- 动荷载作用下土体累积变形、孔压的发展不仅与动应力幅值有关,还与振动次数密切相关。本文通过GCTS空心圆柱扭剪仪对天津海积软土进行循环三轴试验,研究了多振次不同循环动应力下土体的累积变形与孔压特性。试验结果表明:在多振次循环荷载作用下,临界动应力前后土体累积变形发展趋势不同。动应力幅值小于临界动应力,累积应变呈稳定型发展;动应力幅值大于临界动应力,累积应变呈破坏型发展。按照累积应变发展形态的不同,分段建立考虑动应力幅值影响的长期变形公式。同样根据孔压发展趋势,也相应地分段建立了孔压增长预测公式,拟合值与试验值较为吻合。
- 杨爱武钟晓凯张兆杰
- 关键词：软黏土孔压
