土中应力分布传递规律的试验及测试技术研究
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摘要
由自然界及工程中存在的一些现象可知,岩土由加荷到出现最终结果的过程中,应力分布、传递、集聚的过程是一个中间桥梁,土介质的特征不同,其应力分布、传递、集聚的途径及展示的结果亦不同。城市建设等同于在城市下伏土体上不断施加荷载,土中应力分布、传递、集聚的最大区域、部位的研究,将有助于分析城市地基变形与稳定问题,是城市地质环境极限承载力研究中的重要内容,可为城市减灾、防灾,城市可持续发展提供有利的依据。但由于学科的发展及测试手段的限制,现阶段土中应力的理论与研究,只注重对结果的分析,忽略对“过程”即应力分布、传递、集聚过程的显现。
     本文选择室内模拟试验进行土中应力分布传递过程的模拟,在土中应力分布传递规律影响因素的分析的基础上,提取影响应力分布传递的控制因素,在控制主要影响因素情况下,简化试验初始条件,选用砂土与粉土进行室内模拟试验研究。试验一方面验证了现有土力学理论附加应力分布传递规律,另一方面也显现出土体性质变化对土中应力分布传递存在着影响,同时还获得了不同因素变化对土中应力分布传递的影响规律。
     针对现有土中应力测试手段(土压力传感器量测土中应力)的局限性,设计相关试验——静荷载作用下土中应力传递速度试验与声波试验,验证了利用声波测试技术进行土中应力量测的可行性。经理论以及试验结果分析,静荷载作用下土中应力传递速度试验、声波试验以
    
     土中应力分布传递规律的试验及测试技术研究
    及前述室内模拟试验,在土体含水量、密度变化情况下,三者所获规
    律是一致的,初步证实声波测试技术作为土中应力测试手段的可行性,
    为无损伤、不扰动测试土中应力做了探索性工作。
From some phenomenon of nature or engineering, we can know that the process of stress diffusion, transfer and concentration is a bridge between the initial state and final state of soil. And if character of soil is different, so do the approach and result of stress diffusion, transfer and concentration. City construction is identical with applying load on soil mass, so researching maximal area coverage and locus of stress diffusion, transfer and concentration in soil will be helpful of analyzing the deformation and stabilization of city foundation. It also is important content in the research of ultimate bearing resistance of city geologic environment, and it will provide beneficial reference for city disaster reduction, prevention and city sustainable development. But limiting by development of subject and measuring and testing techniques, the theory and research of stress in soil, just pays attention to interpretation of results, ignores to visualize the process of stress diffusion, transfer and concentration. For this reason, this paper conducts these following heuristic works.
    This paper chooses lab simulation test to simulate the process of
    
    
    
    stress diffusion and transfer. Basing on existing test equipments, we select sandy soil and silty soil for lab simulation test. Through the process of test, we rigid control the moisture content and destiny of soil. On one hand, the conclusions of lab simulation test verified the laws of diffusion and transfer of additional stress. On the other hand, it also confirmed that change of soil character did affect the diffusion and transfer of stress in soil. At the same time, we obtained the influencing laws of stress diffusion and transfer by moisture content and destiny of different soil.
    Furthermore, author designs some tests, such as diffusion speed test of stress in soil under static load and sound wave test. By these tests, Author verified that sound wave test can measure the stress in soil. Comparing those aforementioned tests, we can know that their conclusions is coherent, so those conclusions also verify the feasibility of measuring stress in soil by sound wave tests.
引文
[1] 杨军,彭芝平,陈耀光,吕凯歌,CFG桩复合地基的静载检测方法安全度分析,建筑科学,2001.8,17(4),1~8
    [2] 宰金珉,宰金璋,高层建筑基础分析与设计,北京:中国建筑工业出版社,1993.2
    [3] 陈晓平,陈书申,土力学与地基基础,武汉:武汉工业大学出版社,1999
    [4] 杨英华,土力学,北京:地质出版社,1990
    [5] 高大钊主编,土力学与基础工程,北京:中国建筑工业出版社,2001
    [6] Osterberg J O, Influence value for vertical stress in a semi-infinite mass due to an embankment loading, Proc. 4th Int. Conf. Soil Mech. and Found. Eng. 3, 393-394, 1957
    [7] 王成华,任意形状竖向均布荷载作用下竖向附加应力的计算方法,地基基础工程,1993.12,3(4),20-27
    [8] 曾富宝,关于用影响图计算地基垂直应力与变位,苏州城建环保学院学报,1996.3,9(1),19-26
    [9] Barden L., Stresses and displacements in a cross-anisotropic soil, Geotechnique, 1963, 13(3), 198~209
    [10] Gibson R E, The analytical method in soil mechanics, Geotechnique, 1974, 24 (2), 115-140
    [11] Mitchell J H, The stress in an aerotropic elastic solid with an infinite plane boundary, Proc London Math Soc, 1984, 32(3), 247-258
    [12] Lekhnitskii S G, Theory of Elasticity of an Anisotropy Elastic Body, Boston: Mir Publishers, 1981
    [13] HU Hai-chang, On the equilibrium of transversely isotropic elastic half space, Scientia Sinica, 1954, 3(3), 453-479
    [14] Cazetas G, Stress and displacement in cross anisotropy soils, ASCE Proc, 1982, 108(GT4),532-553
    [15] 陈越,条形均布荷载下横观各向同性弹性地基中附加应力的分布规律,岩土力学,1994.12,15(4),1-17
    [16] 王杰光,双层及多层水平地基中应力分布与沉降计算,桂林工学院学报,1995.1,15(1),
    
    43~53
    [17]王杰光,基础埋深对地基中附加应力分布的影响,桂林工学院学报,1995.10,15(4),352-358
    [18]袁聚云,赵锡宏,竖向均布荷载作用在地基内部时土中应力公式,上海力学,1995(3),213~222
    [19]李正富,竖向均布荷载作用在地基内部时土中任意点的应力公式,连云港职业大学学报,1998,11(4),48-55
    [20]陈光敬,楼晓明,圆形均布荷载下不可压缩各向异性地基地受力变形分析,土工基础,2000.6,14(2),31-35
    [21]吴世明,梁剑,胡亚元,横观各向同性半无限空间表面典型荷载作用下的地基附加应力系数,应力数学和力学,2000.8,21(8),809-816
    [22]王士杰,张梅,张吉占,对Mindlin解求地基附加应力的进一步探讨,四川建筑科学研究,2000.3,26(1),51-54
    [23]王士杰,张梅,张吉占,工程荷载下的明氏应力实用理论解(11)——应力系数公式的无因次化,四川建筑科学研究,2001.12,27(4),60-61
    [24]王士杰,张梅,张吉占,Mindlin应力解的应用理论研究,工程力学,2001.12,18(6),141-148
    [25]陈甦,蒋嵘,地基内竖向三角形荷载引起的土中应力公式,华东交通大学学报,2001.6,18(2),63-67
    [26]杨忠,秦咏梅,不均匀地基应力集中与地基计算,贵州地质,2001,18(4),257-267
    [27]刘海滨,旷开萃,基于布辛奈斯克解的桥头地基附加应力的计算与分析,中国市政工程,2002.5.25,(2),37-39
    [28]顿志林,刘干斌,乔世范,任良,横观各向同性地基轴对称问题的应力和沉降分析,焦作工学院学报(自然科学版),2002.1,21(1),64-68
    [29]张小平,俞仲泉,用Mindlin解推求复合地基中附加应力的计算公式,河海大学学报,1999.3,22(2),35-39
    [30]徐洋,复合双层地基应力扩散效应研究,河海大学硕士学位论文,2001.1
    [31]徐洋,谢康和,梁仕华,复合地基的平面应力扩散效应,土木工程学报,2002.4,35(2),57-69
    [32]邢义川,非饱和土的有效应力与变形—强度特性规律的研究,西安理工大学博士学位论文,2001.3
    
    
    [33]D.G弗雷德隆德,H.拉哈尔佐著,陈仲颐等译,Soil Mechanics for Unsaturated Soils,北京:中国建筑工业出版社,1997.1
    [34]陈正汉,非饱和土的有效应力探讨,岩土工程学报,1994.5,16(3),62-69
    [35]黄绍铿,一种以吸力解释膨胀土力学特性的尝试,膨胀土工程性质的研究论文集,广西大学土木系,1995.5
    [36]Huang Shaokeng, Effective Stres sEquation on Unsaturated Soil,膨胀土工程性质的研究论文集,广西大学土木系,1995.5
    [37]李锡夔,非饱和土中的有效应力,大连理工大学学报,1997.7,37(4),381-385
    [38]邢义川,谢定义,李振,非饱和土的应力传递机理与有效应力原理,岩土工程学报,2001.1,23(1),53-57
    [39]楼晓明,洪毓康,陈强华,群桩基础地基中的竖向附加应力性状研究,岩土工程学报,1996.7,18(4),20-26
    [40]张建新,史三元,粉喷桩复合地基应力及荷载传递分析,工业建筑,1998,28(6),38-40
    [41]钱建固,陈正杰,软土地基水泥土群桩竖向应力传递机理分析,工业建筑,2001,31(11),12-15
    [42]张志刚,赫连志,浅基础下设变刚度垫层地基应力场模型试验,山东建筑工程学院学报,1999.12,14(4),1-4
    [43]张志刚,浅基础下设变刚度垫层地基应力场非线性有限元分析,山东建筑工程学院学报,2000.6,15(2),7-11
    [44]杨果林,硬壳层软土地基中界面附加应力研究,湘潭矿业学院学报,1996.3,11(1),47-54
    [45]黄仙枝,朱利 译,赵耿忠 校,动载对砂土中水平应力的影响,山西水利科技,1997.2,1,94-96
    [46]蓝日彦,深基坑排桩支护土压力及变形的试验研究,广西大学硕士论文,2002
    [47]黄柳云,深基坑边坡破坏机理的室内模拟试验研究,广西大学硕士论文,2002
    [48]米切尔,岩土工程土性分析原理,南京:南京工学院出版社,1988.1
    [49]吴乾荣,粘土矿物的X射线衍射物相分析,岩矿测试,1994.3,13(1),15-19
    [50]郑玉元等,黔西三叠系永宁镇组(Ty)风化残积粘土矿物组成及力学性质,矿物学报,1999.6,19(2),251-256
    [51]大连工学院数理力学系光测组 编著,光弹性实验,国防工业出版社,1978.9
    
    
    [52][日]松冈元著,罗汀,姚仰平编译,土力学,北京:中国水利水电出版社,2001.3
    [53]吴世明,唐有职,陈龙珠,岩土工程波动勘测技术,水利电力出版社,1992.6
    [54]王宏,鲜学福,岩体地应力声波测试方法的探讨,勘察科学技术,1989年第8期,68-59
    [55]唐辉明,滕伟福,岩土工程数值模拟新方法,地质科技情报,1998.12,17(增刊2),41-48
    [56]魏群,散体单元法的基本原理数值方法及程序,北京:科学出版社,1991
    [57]周行春,软土地基上沥青路面应力的有限元分析,重庆交通学院学报,1998.6,17(2),56-63
    [58]孔令伟,袁建新,强夯时地基土的应力场分析分布特征及应用,岩土力学,1999,20(3)
    [59]金振奋,陈仁朋,凌道盛,陈云敏,群桩地基中应力及变形规律数值分析,工业建筑,2001,31(10),37-42
    [60]呙润华,凌建明,飞机荷载作用下场道地基附加应力特征,2001,3,29(3),288-293
    [61]朱合华,陈清军,杨林德,边界元及其在岩土工程中的应用,中国铁道出版社,1997.5
    [62]王泳嘉,邢纪波,离散单元法及其在岩土力学中的应,地质出版社,1991.9
    [63]雷晓燕,岩土工程数值计算,中国铁道出版社,1999.11
    [64]谭云亮,马志涛,非均匀土体受压破坏数值模拟,山东科技大学学报(自然科学版),2002.6,21(2),90-93
    [65]周少怀,杨家岭,DDA数值方法及工程应用研究,岩土力学,2000.6,21(2),123-125
    [66]马钺,方祖烈,马强,岩石力学离散介质数值方法及应用程序研究综述,东北煤炭技术,1999.6,第三期,17-22
    [67]张国新,李广信,郭瑞平,不连续变形分析与土的应力应变关系,清华大学学报(自然科学版),2000,40(8),102-105
    [68]杨桂通,土动力学,中国建材工业出版社,2000.10
    [69]克列因著,陈万佳译,散粒体结构力学,中国铁道出版社,1983.7
    [70]黄文熙,土的工程性质
    [71]唐大雄,工程岩土学,北京:地质出版社,1985
    [72]高国瑞,近代土质学,东南大学出版社,1990.2
    [73]张信贵,城市区域水土作用分析与土的结构强度研究,广西大学博士学位论文,2002.9
    [74]Geokon company, Geotechnical Instrumentation (Instruction Manual Modoels 4800/4810/4820 VW Earth Pressure Cells),1996
    [75]辽宁丹东前阳工程测试仪器厂,XYJ-4型压轴双膜土压力传感器说明书,2001
    
    
    [76]大连基康土木工程仪器有限公司,VW-403C振弦传感器读数仪使用手册,2000.9
    [77]骆文海,土中应力波及其量测,中国铁道出版社,1985.7
    [78]朱小林,杨桂林,土体工程,中国建筑工业出版社,1996.7
    [79]陈成宗,工程岩体声波探测技术,中国铁道出版社,1990.10
    [80]张喜发,刘超臣等,工程地质原位测试,地质出版社,1988
    [81][印度]S.普拉卡什,土动力学,水利电力出版社,1984.12
    [82][美]Braja M.Das 著,吴世明,顾尧章译,土动力学原理,浙江大学出版社,1984.12
    [83]雷化南,黄龙元等,岩土工程测试技术,广西人民出版社,1987
    [84][日]玲木光,岩体的量测和分析,地质出版社,1991.6
    [85]湘潭市无线电厂,SYC-2型非金属超声测试仪使用说明书,1983.8
    [86]张家铭,注浆固结体声学特性试验研究,中国地质大学硕士学位论文,2001.5
    [87]刘新华,岩石超声波与岩石物理力学性质关系,四川水力发电,16(1),1997.3
    [88]杨平,李强,冻土力学性能与声波参数相关性试验研究,岩土工程学报,19(4),1997.7
    [89]张电吉,岩石弹性参数测试,实用测试技术,4,1977.7

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