前期固结压力经验估算_杨斌娟
准确测求土的先期固结压力
准确测求土的先期固结压力
韦琪;董忠级
【期刊名称】《水电自动化与大坝监测》
【年(卷),期】2000(024)004
【摘要】文中就如何准确测求土的先期固结压力,提出了试验中应注意的几个问题,并通过重塑土样预固结法模拟土的先期固结压力试验,验证用关键区段数值量板法推求土的先期固结压力精度是可靠的.
【总页数】2页(P43-44)
【作者】韦琪;董忠级
【作者单位】中国有色金属工业西安勘察院,西安,710054;中国有色金属工业西安勘察院,西安,710054
【正文语种】中文
【中图分类】TU41
【相关文献】
1.土的弹塑性与先期固结压力的实验研究 [J], 那晶
2.黄泛平原结构性低液限土的先期固结压力确定 [J], 史翠英;寇婷;沙俊
3.饱和粘性土先期固结压力的判定方法 [J], 佘红;谢焰云
4.基于计算机求解土的先期固结压力 [J], 彭静;张胜军;何娇;蒋晓娟;周蕙娴
5.土的先期固结压力与超固结比研究 [J], 夏謇;陈小萍;邬江
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浅谈压实填土先期固结压力的试验研究
关键词：路堤压实填土；先期固结压力；lgp－lg（1+e）折线法；方法适用性
中图分类号：P679.1
文献标识码：A
文章编号：1006-7973（2011）04-0204-02
一、前言
路堤填土碾压的过程实际上是填土强制固结的过程。填
土压实度的大小，决定了填土的强度和变形特性，在很大程
度上也决定了路堤的稳定性和沉降。
高填方路堤在山区公路中较为普遍，路堤自身的压缩沉
降成为近年来研究的重点内容之一。同土的普遍沉降规律一
样，路堤填土的沉降也可分为瞬时沉降、固结沉降和蠕变沉
降。对一般填土而言，固结沉降是关注的重点。因此，路堤
自身是否会产生沉降，产生多大的沉降，在很大程度上取决
于填土的高度和填料的压实度。
由土的压缩曲线规律可知，当土所受的压力小于其先期
数值 2.63
32
21
11
2．094g/cm3
11．30%
根据击实试验所测得的数据，按最佳含水量配备土料， 针对路基填土压实度的一般范围，击实成型压实土，取样进 行压缩试验。试验得出的结果见表 2，相应的 e—p 曲线如图 1 所示。
表 2 压缩试验结果
含水量（%） 11．33
干密度ρ（0 g/cm3） 1.988 试样状态
固结压力时，土处于弹性再压缩阶段，这一阶段所发生的压
缩变形主要是弹性变形；当压力大于土的先期固结压力时，
土的压缩变形包括弹性变形、固结变形和蠕变变形，其中，
固结变形是主要的。因此，填土碾压强制固结所形成的先期
固结压力成为分析路堤自身压缩沉降的重要指标。
本文在室内进行了不同压实度土的压缩试验，根据试验
图 7 压实度 K=93.7%的 log（1+e）-logp 曲线 由表 3 的结果可见，除个别情况如压实度 K=89.8%的 先期固结压力偏低外，在整体上，表现出随压实度的增加， 先期固结压力增大的趋势。当压实度在 85%、90%、93%左 右时，其先期固结压力分别在 180Kpa、200Kpa、240Kpa 左右，90%~93%之间的增幅较大。 四、结论与建议 山区路堤多为土石混合填料，其填筑密度一般在 20kn/ m3～23kn/m3，如按 21kn/m3 计，根据上述先期固结压力 试验结果，当路堤压实度达到规范规定的 90%时，可以认为， 在 10m 高度以内的路堤，可以不考虑自身固结沉降，当路堤 高度大于 10m 后，应进行路堤自身固结沉降的分析。 本文仅根据一种土质的有限试验得出初步结果，土质的 改变是否对先期固结压力有影响，以及结果的普遍性等都有 待扩大试验量进行进一步的分析论证。
前期固结压力的确定流程
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地基基础设计要考虑地基土体的先期固结压力
7 强夯法的质量检测
8 结语
强夯法加固地基，它 具 有 工 艺 简 单，操 作 方 便，施 工 速 度 快， 工程费用相对低等优越性。我公司在昆明新机场 T4 标段的强夯 施工，所有检测均符合设计要求，本工程强夯施工是成功的，在实 际工程中具有一定的参考价值，将为类似工程基础处理提供科学 依据。 参考文献： ［1］ 昆明新机场岩土工程试验东区试验研究报告［R］． 2007． ［2］ JGJ 79-2002，建筑地基处理技术规范［S］．
第 39 卷 第 6 期 2013 年2 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 39 No． 6 Feb． 2013
·55·
文章编号： 1009-6825（ 2013） 06-0055-02
ห้องสมุดไป่ตู้
地基基础设计要考虑地基土体的先期固结压力
陈贤挺1 陈洁荣2
（ 1． 广西电力工业勘察设计研究院地质部，广西 南宁 530023； 2． 大唐岩滩水力发电有限责任公司计划经营部，广西 南宁 530811）
收稿日期： 2012-12-28 作者简介： 陈贤挺（ 1983- ） ，男，硕士，工程师； 陈洁荣（ 1973- ） ，女，硕士，工程师
为确认强夯的实际效果和承载力，必须进行强夯测试工作， ［3］ MH 5014-2002，民用机场飞行区土石方与道面基础施工技
强夯检测分三个 阶 段，即 夯 前 测 试、施 工 测 试 和 夯 后 测 试。 三 者
饱和粘性土先期固结压力的判定方法
饱和粘性土先期固结压力的判定方法摘要：在土的沉降计算、考虑土体强度增长计算中，超固结土与正常固结土（包括欠固结土）的计算方法是不一样的，因此判定土的固结状态是十分重要的。
目前先期固结压力的确定基本通过室内一维固结试验。
本文讨论了通过不同固结状态土在试验中表现的特征简单判定固结状态方法、传统试验求先期固结应力方法、先期固结压力与相关物理力学指标相关经验关系法。
结论表明：采用综合方法判断饱和粘性土的先期固结压力更为合理。
关键词：先期固结压力；固结状态；特征曲线；相关性DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.0931 前言土在历史上所经受过的最大竖向有效应力称为先期固结压力（或前期固结压力），常用表示。
土的先期固结压力与土现在所受的压力的比值定义为土的超固结比OCR，即OCR=/。
当OCR>1时，土为超固结状态；OCR=1时，土为正常固结状态；OCR 4.2 基于不排水强度对于正常固结饱和粘性土，先期固结压力就等于现场上覆土层压力，现场上覆土层压力值与不排水抗剪强度有一定的关系。
如果我们知道了正常固结土的不排水抗剪强度，那么我们就可以估算正常固结土体的先期固结压力。
（1）Bjerrum和Simons（1960）提出了与塑性指数与液限指数的关系式。
上述公式中塑性指数与液性指数均采用小数形式表示，两个公式的离散度约为30%。
（2）Skempton和Henkel（1953）建议：式中IP为百分数形式而不是小数形式。
（3）Karlsson和Viberg（1967）建议：式中液限为小数形式，此式离散性约为30%。
4.3 基于静力触探试验孔压静力触探试验能同时测的三个有用参数：锥尖阻力、侧壁摩阻力及孔隙水压力。
基于这个三个参数，业界已经提出了很多方法来估算饱和粘性土的先期固结压力（或超固结比）。
但常用的主要有三种方法①基于锥尖阻力的方法；②基于孔隙水压力的方法；③联合锥尖阻力与孔隙水压力的方法。
一种确定先期固结压力的数值计算方法
一种确定先期固结压力的数值计算方法摘要本文提出了一种计算先期固结压力的数值计算方法，该方法采用了详细的岩土力学模型和地下水流动模型，并基于一组解析解和数值模拟结果进行验证。
该方法的有效性在两个实例中进行了测试：一个是当地采石厂的一个开采坑，另一个是一个城市隧道的建造。
与现场监测数据进行比较，验证了该方法的准确性。
关键词：先期固结压力；数值计算方法；岩土力学模型；地下水流动模型引言在地下工程中，面对复杂的地下岩土条件，先期固结压力是一个重要的考虑因素。
先期固结压力指的是地下岩土的先期固结造成的应力变化，会影响到地下结构的稳定性和建造的效果。
因此，对于地下工程项目，掌握先期固结压力的分布和大小是很关键的。
目前现有的计算先期固结压力的方法主要有解析方法和数值方法。
解析方法主要是基于解析解，可以大大简化计算过程。
但是，这种方法多数情况下只适用于简单地下开挖模型，而无法适用于规模更大，或者复杂地质条件下的工程。
数值方法是基于数值模拟技术，采用计算机模拟地下土体的应力应变情况和地下水流动情况，这种方法适用于各种规模和地下岩土的条件，更加具有普适性。
本文旨在提出一种有效的，基于数值计算的先期固结压力计算方法。
该方法综合了详细的岩土力学模型和地下水流动模型，并通过一组解析解和数值模拟结果进行验证。
有效性在实例中进行了测试：一个是当地采石厂的一个开采坑，另一个是一个城市隧道的建造。
方法1.岩土力学模型对于数值计算方法，岩土力学模型是关键。
我们采用了弹性-塑性模型，用来描述土体的固结和变形。
在这种模型中，保持刚性固结体的形状的同时，允许土体的永久变形。
岩土力学模型包括下列基本方程式：(1)应力-应变关系这个方程式描述了土体在应力变化的情况下的变形特性。
这里，我们采用Poisson 比定义为：μ= -ε_横向/ε_纵向其中ε_横向和ε_纵向表示横向(侧向)和纵向(轴向)的变形应变。
这里，横向是指垂直于地表的方向，轴向是指沿着地表的方向。
前期固结压力经验估算
前期固结压力经验估算前期固结压力经验估算杨斌娟(上海市隧道I程轨道交通设计研究院j摘要在前期固结压力的土工试验和作图过程中往往存在一定误差.试验周期也较长.作者在进行大量前期固结压力试验之后,提出了超固结比统计袁,可供设计人员选用. 关键词前期固结压力割线平移法自重应力超固结比压缩指数回弹指数1引言土的前期固结压力,是指土层在历史上经受过的最大有效固结压力它是判断天然土层所处固结状态的一个重要指标.也是考虑应力历史对土层强度和变形影响的一个重要计算参数,确定土的前期固结压力可对建筑物地基的固结状态和应力历史作出正确评价,从而使建筑物基础的设计与施工更能符合客观实际.2前期固结压力确定前期固结压力Pc的确定.最常用的方法是卡萨格兰特法'('asagrande,1936年),他依据室内高压固结(一]gP)曲线,寻找最小曲率半径.然后以经验图解法求得.在此基础上陆续发表了波密斯特(Burmister,1942年)建议的确定尸c方法,三笠氏"c"法,施默特曼【Schm.ertmann,1933年)以及国内一些学者和研究人员也相应提出"F"法,割线平移法受快速固结试验法等.通过大量的试验研究和Pc曲线作舟.确定前期固结压力尸c用割线平移法最为简单.得出的,Jc值也比较适当下面重点介绍一下割线平移法割线平移法确定最小啦率半径.由交通部第四航务工程局李秉光工程师提出.经过实践和比较及数学上论证认为:此法较简便并能减少^为误差.谚方法具体如下:在一l,)坐标内绘制曲线(见罔]j过纵坐标作公切线AB交E点董,过(,点作公切线CD.交F点.为此曲2(hqI}1期线EF段为确定最小曲率半径的所在段;①过E,F两点作割线,用两只三角板平移EF割线(向上移).即可获切点O点该0点为压缩曲线最小曲率半径的基准点;然后仍用Casagrande提出的方法,过0点作切线和水平线,然后作该夹角的角平分线与CD线相交.即能获得前期固结压力尸c值,jII1『B\Illl_]j,1L1ll't1,}l～fi℃一特压力P∞阁IIgl曲线(割装平移法)3前期固结压力与自重应力的关系0.1自重应力'任何地基在未造建筑物之前.由土体自重茌上中产生的应力.称自重应力.天然沉积的土层.经过漫长的地质年代.自重应力引起的变形早已稳定在计算土体的自重应力时.一般将地基视为毕无限体.因而在任一垂直面和水平面只有正应力而无剪应力由土体自重引起的垂直向有效正应力为土的自重压力. 土中一点的自重压力等于该氟上土柱体的_一重量.显然它是随深度的增加而增大的.地面以下任一深度H处的自重压力P,可用下式计算P_∑yhl1式中:.一土的容重,kN/m,在地下水位以下取浮容重;1.一各层土的厚度,n1.由于上海地区的正常地层相对比较简单,通过几年试验和计算.校正后得出土的自重应力尸..的经验公式.由于土的浮容重是随深度有所变化,因此20米以浅采用8kN/ m.,20米深采用8.8kN/m(地下水位以1m计算).,,≤20mP..一(,,一1)×8+18.5jtkPa)Ⅳ>20mP,一(H一2∞×88+(19×8)18.j'kPa)例:Ⅳ一18m,J.一(18一1)×8+18.5≈1jjCkPa)仃一36mPn=(36—20)×8.8+170.5≈311(kPa)注:①本节自重应力经验公式只适用前期固结力的估算②通过多年工作经验,认为前期固结压力中的自重应力计算值后加上18.5kPa为宜t平均以1米填土18.5kN/m容重计算) 3.2超固结比前期固结压力Pc与土的自重尸的比值为超尉结比OCR,它通常表示土的固结状态. 当Pc/P=1时,为正常固结土;当Pc/P.>1时.为超田结土;当Pc/P.<1时.为欠固结土由于上海大部分地区为滨海平原沉积土层.市区尤为典型,所以h海地区地基邑.[本而言统称软土由于各土层的软弱程度有所不同.可扬长避短,为_【_程建设所利用前期固结压力是确定地基土的直力历史对土层变形量影响而提供重要计算参数,知工程采用筏一3t一板基础或箱形基础.提供基底下前期固结压力;桩基基础必须对桩端下的牯性土进行高压固结试验高压固结试验一般适用于粘性土,以下以上海地区滨海平原地层为例对上海地区各层粘性土进行简要分析.粘性土层各项物理力学指标可参照《上海市岩土工程勘察规范*第③层.第①层淤泥质粘性土是上海地区的软弱层,其土性有高压缩性,高灵敏度,低强度,低渗透性的特.由于前期固结压力试验必须加以大荷重.第③,①层土往往在最后几级荷载下发生渗溢.导致实验失败.因此前期固结压力很难得出.特别地区第④层土(接近第⑤层),如果该层土含水量,液限不高,力学指标趋于偏大,深度较深,如果工程需要,可提供少量的前期固结压力作参考.第@层以下粘性土层,土性较好,如果工程设计需要,部可在其各土层中提供Pc值,OCR值.近几年来本人做了几千组前期固结压力试验,得出一定试验经验,由于文章限制以下用几个典型工程实例把试驻得出的Pc值与OCR值作为一定统计.比较结果见下页表经过大量试验和统计.上海地区典型滨海平原区粘性土层,超固结比GC?R值大致为以下范围.仅供参考.葳电耗肺乜晴绿笆草黄十敏邑帖性l性j:刁也计性Ln根据OCR与Pc.P之间的关系:Pc—P|(PCR根据前面提供的尸经验公式.可在试验前预测Pc的经验估算值.由于自重应力是按土层的深度分层计算.其经验公式比较稳定.而0(,值的上限值和下限值确定.可参考实验土样的湿容重,含水量,液陛指数和土的力学指标例:同一土层湿土重较轻.力学指标较小.说明土性较软.(可选上限范围偏小值.反之则选下限范围偏犬值估算出t地下工程与融道OCR值后,便可得到,c的估算值.尽管c估算值是通过经验公式得出.但通过试验得出的Pc值与估算得出的Pc值作比较,非常实例一:上海某高集工程接近.因此Pc的估算值具有一定的可利用性.另外,上海特殊土层pc值估算公式在适当深度也可以利用深宦岔出节试验n孔号土层序号(,ffO[土样名称(I『1)(值(kPa)G81强1748】j10j9n.06101灰色淤泥质粘土Gl3I6【d3o.6Ioo62【0(J灰色擀泥质粘土G2@/214J3j2n}0.390.04L09蕊色粘土GlIl尊119.92jl9"1.3S1J_叫112蕊色粘土G7$*********.?126a!)22LJ.024/./3蕊色粉质牯土G97I⑤33¨_d38.2301Jl】19_l_l21.【蕊色柑质粘土…J』J32023)022】.36暗绿色牯土(r7j@12942)—36(J——25llO161.●2暗绿色牯士翌堡!j2l2380f?1ll01837草黄色粉质牯土塑j【2183;u037【}r138l3d草黄色牯土G37I@1I43438jd2l】(1,4n.042ll2灰色牯土G1l@2l243876l00,d50.0'l3II12灰色粉质牯土G37l@23§.】5813¨_340.131111灰色柑质牯土实例二:上海某轨道交通工程深度舍水试验,孔号土层序号(0(土样名称(n1)t值(kPa)(【∞)9531137(】.6306d099灰色淤泥质牯土G2∞1,【51,8【d70,580.19【【m藏色擀泥质粘土****************,)36I.1j灰色粘土Gl1】291323】lI_I2】1J2】4r)暗绿色牯土G【s@12d921R30r)0.22(】0211.1暗绿色牯土G@229:!d237(J014(1,l】151.6草黄色耪质帖土s951jIln,28』_lO29】.15}灰色耪质牯土—G4一寺g:,【4042ll1C,44o99l灰色淤泥质牯土28:】112l0026117l灰色粉质牯土实例三上海某住宅小区工程孔号土层序号深度占求试验九(,L'【,0(R土样名称.T】.1()值(kPa)G831932.1jll30"I-35J.【"二二巫亘亘_l_Gr¨16.916【●dI).j90I一6(J098灰色淤泥质牯土1n一2j(】r1.01}_I一3511【】灰色粉质枯土'【'¨【9^!【309ll~16(Jq藏色淤泥质牯土[,J焉11I9{l1.!:17"d2llllJ2112蕊色粘土(S?L/1892832j123ll,J2213【暗绿色牯土t1j?:3:s2ll2lli:i2/.35色避Gl【j01is●l1:2.q(t:-03∞:'3:1.【!灰皂粉质牯,tr7bl,【1I27【jI-36ii-7【【:I————.■一～c9童一1ir.1j¨1ti,-12;.i?11【l3灰色帖土实例四:上海某地铁车站深度含水试验l'c孔号土层序号((Cs0(,R土样名称(Ill.(1值(kPa)62固3279l98260ll350l_3】O8灰色粉质牯土G31j9j28I35j9_l_0600.98灰色泌泥质粘土G32j2j89j050.31003S】.1n灰色粉质粘土G4it,】695l2150(1.j9U06n】.03灰色淤凇泥质粘土G5@l!!S1l22u(1.42_ll?421.I2灰色牯土GB1J289232325(-.2300221.31暗绿色牯土********************】.3j草黄色牯土G7】32539424n(1.03103'l_培灰色粉质粘土Sr茸123412I5(1.36Uf37l_ll5灰色粘土G91=五=1】094"ljII(0420I_441.13灰色粘土另外通过试验比较,压缩指数Cc与回弹指数Cs之间也存在一定的关系:Cc—l0×Cs上公式Cc.Cs值误差一般在lu左右.因此.一个土样的前期固结压力试验成败与否,参照(,与Cs之间的美系便可判断.因为(误差较小.Cs根据关系与Cc相差太夫.Pc值的正确性便要值得考虑.4前期固结压力经验估算的意义由于在前期固结压力试验存在一定的误差.如仪器,人为因素;土的粒度成分,矿物成分,告水率,密实度,结构和构造影响土的压缩性.土的受力性质.加荷速度也影响土的压缩性,而试验有时可能失败或得出不正确的结果.现通过本文所提出的超固结比OCR经验统计表可冶出一定范围的Pc参考值必要时亦可为工程设计供参考.5结语前期固结压力Pc经验估算值是本人通过多年的试验和分析计算所得出,仅供同行参考.参考文献】杨熙毒编着土工试骑与原理同济大学出皈社.199年.2扬英华主编.士力学地质出版社.1987.0j-诲市标准<岩土工程勘察规范jl996(收稿日期20nn年6月2n日)工程技术信息?简讯今年一月.上海中通集团有限公司委托上海中鑫建设咨询有限公司.就上海轨道交通杨埔线(M8线)工程可行性研究报告编制方案.同最院,上海市政工程设计研究院,北京城建设计研究院,铁道部第三勘娜设计研究院等四家单位发出招标邀请经激烈角逐,我院为首,上海地铣建设有限公司,上海城建设计研究院,上海地下建筑设计院,同济规划建筑研究鲁院,上海时空转土研究中心,天津电气化勘删设计研究院等七家单位参加的设汁联台体,战胜了上海市政院,上铁院,北京城建院i家联合体和铁三院.以较强的技术优势中标,承拍了全长32]Gkm,共设20座车站和车辆段,停车场的轨道交通杨浦线工程可行性研究工作【上海市隧道工程轨道交通设计研究院计划经营部张苹)。
室内试验综合评估土前期固结压力
室内试验综合评估土前期固结压力发表时间：2017-12-31T14:09:15.477Z 来源：《基层建设》2017年第28期作者：沈良帅杨旭张小刚[导读] 摘要：土的前期固结压力是土非常重要的指标，目前使用单一方法评估土的固结试验结果有相当的不确定性，本文通过介绍目前国际上比较常用的分析固结试验结果的方法，以及采用三轴仪器进行K0固结试验确定土的前期固结压力的方法，提出对室内试验结果进行综合评估的建议。
中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明 650051 摘要：土的前期固结压力是土非常重要的指标，目前使用单一方法评估土的固结试验结果有相当的不确定性，本文通过介绍目前国际上比较常用的分析固结试验结果的方法，以及采用三轴仪器进行K0固结试验确定土的前期固结压力的方法，提出对室内试验结果进行综合评估的建议。
本文还结合某跨海工程的勘察结果，采用所述方法进行评估，验证及对比其适用性，为判别土的前期固结压力的试验方法提出参考。
关键词：前期固结压力; 固结压缩试验 ; k0固结引言前期固结压力顾名思义，即土在历史上受到过的最大的有效应力，是反映岩土应力历史最重要的指标。
土的应力历史对认识土的强度和变形等性质具有非常重要的意义，准确的判定土的前期固结压力，对工程可靠度、工程经济上皆有重要的意义。
土的前期固结压力可根据地层沉积历史、室内试验结果、原位测试结果等方法确定。
后两种方法主要是根据试验中反映出来土的力学行为在前期固结压力前后的变化的规律来判别前期固结压力。
针对土的前期固结压力的室内试验主要有强度试验和变形试验两种。
强度试验需要对同一种土进行多次试验以分析其强度变化来识别土的前期固结压力，因此需要大量的试验，工程界使用较少，固结压缩试验是目前最主要的试验手段。
1.固结压缩试验结果的评估采用侧限固结试验是国内外目前最常用的判别土样的前期固结压力的手段。
很多学者研究出了多种根据一维固结试验识别土的前期固结压力的方法，这些方法基本上都基于分析土在不同的应力历史阶段体现出不同的应力-应变变化关系，采用各种不同的数学方法“寻找”土的应力-应变在前期固结压力附近的变化特征点。
测定秦沈客运专线沿线土层前期固结压力的几点体会
测定秦沈客运专线沿线土层前期固结压力的几点体会
吴会东;韩淑贤
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】结合秦沈线的勘测设计及试验，阐述应力历史，前期固结压力的概念，试验方法及其影响因素，提出在综合判定固结应力历史，试验标准以及勘探布孔方面的见解。
【总页数】2页(P23-24)
【作者】吴会东;韩淑贤
【作者单位】铁道部第三勘测设计院地路处;铁道部第三勘测设计院地路处
【正文语种】中文
【中图分类】U213.1
【相关文献】
1.前期固结压力对沉降的影响研究 [J], 李慧爽
2.关于土的前期固结压力试验中几个问题的探讨 [J], 周永;史群飞
3.天然土层的先期固结压力与地基可压缩土层 [J], 曾月进;罗明远
4.基于 BP 神经网络法求解土的前期固结压力 [J], 高学峰
5.前期名义固结压力在岩石力学本科实验教学中的应用 [J], 刘俊新;刘鹏;刘育田因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
室内确定地基土前期固结压力的试验方法及试验要点的探讨
室内确定地基土前期固结压力的试验方法及试验要点的探讨曹晓娟【摘要】阐述土的先期固结压力的意义,详细介绍了室内确定先期固结压力的试验方法,以及室内确定先期固结压力的影响因素及试验注意事项.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2007(033)003【总页数】2页(P76-77)【关键词】土的先期固结压力;试验方法;影响因素;试验条件【作者】曹晓娟【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津,300251【正文语种】中文【中图分类】U21 先期固结压力的意义土层在历史上受过的最大有效压力，即在该荷载作用下，土的压缩已达到稳定状态，这个压力称为土的先期固结压力，以Pc表示。
由于地质运动作用或人为因素，所受的荷载发生了变化，便形成目前的上覆荷载P0。
土的先期固结压力是反映土层应力历史的重要指标，土的强度、压缩性能都与土的应力历史有关。
土的应力历史可分为三种状态。
(1)正常压密状态：土层历史上受过的有效压力等于目前的上覆荷载，即Pc=P0；典型土类为一般黏性土。
(2)超压密状态：土层承受过较目前的上覆荷载更大的荷载，即Pc>P0；典型土类为老黏性土。
(3)欠压密状态：在目前上覆压力作用下，土层固结尚未稳定，即Pc<P0；典型土类为新近沉积黏性土、海相厚层淤泥及新近堆积黄土等。
上述三种状态可用超固结比OCR来表示(OCR=Pc/P0)；当OCR=1时，属正常压密状态；OCR>1时，属超压密状态；OCR<1时，属欠压密状态。
土的应力历史对土的工程性质有很大的影响，主要体现在以下几个方面：①对地基变形的影响。
在计算建筑物沉降时，需要考虑先期固结压力的影响。
②当(P0+ΔP)<Pc时，土体处于应力平衡状态范围内，可以不必再验算土的承载能力；当(P0+ΔP)>Pc时，土体原有的应力状态被破坏，需要验算土的承载力。
③欠压密土层对桩侧产生负摩擦力。
由于土在上覆荷载作用下未达到完全固结，土体持续下沉，会对桩侧产生向下剪应力，减少桩的承载能力。
地基土先期固结压力P_c值确定方法探讨
密度 / ( g /cm 3)
度 /%
孔隙 塑性 比 指数
液性 指数
先期固 无侧限 结压力 抗压强
/ kPa 度 /kPa
土的名 称铁路 标准
12154 8 3 23 6 12156 10 1 24 3 12158 11 7 22 6 12162 15 3 22 4 12166 19 2 26 0 12168 21 6 28 4 12170 23 5 29 9 12172 28 9 23 6 12174 31 3 23 1 12248 4 1 24 5 12251 5 9 21 3 12254 7 9 21 2 12257 9 9 23 3 12263 13 9 25 0 12269 21 6 21 7 12530 1 6 23 3 12534 3 3 21 5 12540 6 7 24 0 12546 10 1 23 6 12552 13 5 22 4 12644 2 3 21 9 12646 4 2 27 6
径不明显, 人为判别曲线拐点的因素很大。因此, 结合 哈齐客运专线大量的试验数据找出了土样 P c 值与无 侧限抗压强度之间的关系, 用于判断土层所处的固结 状态。该方法简单易行, 值得推广。
3 工程实例中的数据分析
表 1和图 1为哈齐客运专线松软地基土 44组的 物性指标与 P c 值、qu 值的数据, 其中, P c 值测定采用 半自动高压固结仪, 人工加荷, 加荷序列为: 12 5、25、 50、100、200、400、800、1 600、3 200 kPa, 自动采集每级 荷重下的沉降值, 按每级荷重下每小时沉降量小于 0 05 mm 自动判稳, 数据处理采用卡氏法。 qu 的测定 采用自动采集剪应变 及剪应力的应变控制式静三 轴 仪, 峰值强度取破坏强度或对应于 20% 应变时的抗剪 切强度值。
最新修改稿2关于用室内回弹模量的两种试验方法探讨(N)2
测定土的回弹模量的两种室内试验方法的探讨田丽霞杨斌娟吴英印文东摘要：本文根据大量的土工室内试验数据，对土体回弹模量两种试验方法获得的数据进行了综合比较分析，并结合相关工程基坑坑底隆起量的估算与实测数据的对比，提出了室内土体回弹模量试验方法的建议。
关键词：回弹模量常规固结试验静止侧压力试验1前言随着城市建设的高速发展，地下空间开发和应用也进入快速发展阶段，由此伴生了大量的基坑工程，尤其是随着地下空间开发应用的规模和开挖深度不断加大，基坑实施过程中对环境的影响也越来越引起人们的重视，其中基坑开挖过程中的坑底隆起对基坑变形和安全的控制尤为重要。
在深大基坑开挖过程中，由于基坑土体的卸载以及周边围护体的挤压变形等作用，导致底部土体产生较大的回弹，如何准确便捷的估算基坑坑底土体的隆起量十分重要。
土体回弹模量是较合理估算基坑坑底土体回弹量的重要参数之一，目前在室内试验方面获得土体回弹参数主要是采用高压固结试验和常规的固结试验后继续做回弹再压缩试验两种试验方法，而常规的固结后再回弹试验是模拟基坑开挖坑底土体的卸荷应力路径，所得的回弹模量对估算基坑坑底土体回弹量更具有实际意义。
本文利用土工试验中的普通固结仪和K0固结仪，模拟深基坑开挖坑底土体的卸荷应力路径进行试验，通过比较采用两种方法求得的回弹模量，得出更合理的室内试验方法。
同时，对土体固结（恢复土体天然应力状态）稳定时间长短对回弹模量的影响进行了试验比较。
2. 常规固结仪和K0固结仪试验确定回弹模量2.1试验方法2.1.1常规固结仪试验方法首先用环刀制取样品，样品尺寸高2cm、直径6.18cm,将样品装入常规固结仪容器内，按土体的天然固结压力，在有侧向限制的条件下对土样进行固结，使土样的竖向应力达到基坑开挖前土体的自重应力状态，固结稳定后（一般24小时以上），模拟基坑的开挖逐级卸荷，每一级卸荷达到稳定后，记录土体竖向变形及相关的数据，并进行下一级卸荷，根据土体深度不同，直至卸荷到规定卸荷荷重。
基于计算机求解土的先期固结压力
求解精度， 取得较满意的结果 。
值（ 以下简称斜率变化法 ） Ｊ 。张书宪提 出相邻三 点
逐一 比较 圆半 径 的大小 确 定 曲率 最 大 点 （ 以下 简 称 三 点定 圆法 ） Ｊ 。周 国云采 用 先 对 试 验数 据 点 插 值 后 以 三 点求 圆半径 比大 小 的方 法 （ 以下 简称 插 值 后 三 点 定
圆法 ） 。
１ 先期 固结压力计算 方法研究
１ ． １ 国 内外研 究现状
先 期 固结压 力 Ｐ 。 的确定 ， 最 常 用 的方 法是 卡萨 格 兰德 （ Ｃ ａ ｓ ａ ｇ ｒ ａ ｎ ｄ ｅ ， １ ９ ３ ６年 ） ， 它 依 据 室 内 高 压 固结 曲 线， 寻找最 小 曲率半 径点 ， 然后 以经验 图解 法求 得 。为 提高 Ｃ ａ ｓ ａ ｇ ｒ ａ ｎ ｄ ｅ法 确定 先 期 固结 压力 的精 确 度 ， 许 多 学者 提 出 了不 同 的 改进 方 法 ， 如 波密 斯 德 （ Ｂ ｕ ｒ ｍ ｉ ｓ ｔ ｅ ｒ ， １ ９ ４ ２年 ） 建议 的确定 Ｐ 方法 、 三笠 氏 “Ｃ ｃ ”法 、 施 默特
１ ． ２ 计 算机 求解 先期 固结压 力存 在 的问题 根 据卡 萨格 兰德 的经 典 图解 法 ， 以实 验 室 固结 压 力试 验 数 据 所 描 绘 的离 散 点 为 基 础 而 连 接 成 的 圆滑
ｅ — ｌ 曲线 ， 理论上该曲线是呈顺时针弯曲的 ， 而且原始 的试验 数据 点 与整 条 曲线 的 特性 存 在 很 大 的关 联 性 ，
分析 的应 用领 域 中 。
关键词 ：先期 固结压力 ；卡 萨格 兰德法 ；最小 曲率半径 ；Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ语言 中图分类号 ：Ｔ Ｕ ４ ３ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ １ —１ ２ １ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２— ０ ２ ０ ２— ０ ４
基于分段曲线拟合的先期固结压力数值模型
基于分段曲线拟合的先期固结压力数值模型
金耀华;吕凡任;邵红才
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2013(039)005
【摘要】针对采用单一函数拟合e-lgp曲线求解先期固结压力的不足,提出了一种基于分段曲线拟合的先期固结压力数值模型.依据最小二乘法原理,采用4次多项式和直线拟合分段拟合e-lgp曲线的曲线段和末端直线段,并用Matlab编程以图形化形式求解先期固结压力.工程实例分析验证了该模型计算可靠,拟合精度较高,可为实际工程的先期固结压力求解提供参考.
【总页数】4页(P160-163)
【作者】金耀华;吕凡任;邵红才
【作者单位】扬州市职业大学土木工程系,江苏扬州225000;扬州市职业大学土木工程系,江苏扬州225000;扬州市职业大学土木工程系,江苏扬州225000
【正文语种】中文
【中图分类】TU443
【相关文献】
1.先期固结压力的数值计算法 [J], 范伟;胡毅夫;张久杰;董燕君
2.基于分段曲线拟合的HTPB固体推进剂损伤数值模拟 [J], 沙宝林
3.确定先期固结压力数学模型的研究与应用 [J], 郎林智;项伟;楼蓉蓉;贾海粱
4.基于固结实验推求先期固结压力合理性研究 [J], 蔡清池;谢汉康;余剑毅
5.确定先期固结压力的数学模型法 [J], 姜安龙;赵春风;高大钊
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一种确定先期固结压力的数值计算方法
164㊀㊀Industrial Construction Vol.51,No.5,2021工业建筑㊀2021年第51卷第5期一种确定先期固结压力的数值计算方法∗蔡清池㊀谢汉康(宁德师范学院土木工程系,福建宁德㊀352100)㊀㊀摘㊀要:Casagrande 法为土体先期固结压力计算的作图法,其关键步骤之一在于压缩曲线后半段的拟合㊂鉴于传统作图法的复杂㊁作图比例不易把握等问题,基于MATLAB 编写了先期固结压力的数值计算程序㊂在分析该模型在压缩曲线处理上不足的基础上,考虑土样扰动因素引入一个新的试验点,提出改进的先期固结压力数值计算方法㊂研究表明:土样室内固结试验应做中高压固结试验,压力一般应到1600~3200kPa;对中高压固结的试验数据,新的计算方法能获得更加接近实际的先期固结压力,获得更好的结果㊂㊀㊀关键词:先期固结压力;Harris 模型;数值计算㊀㊀DOI :10.13204/j.gyjzG20061201A NUMERICAL METHOD FOR DETERMININGPRE-CONSOLIDATION PRESSURECAI Qingchi㊀XIE Hankang(Department of Civil Engineering,Ningde Normal University,Ningde 352100,China)Abstract :The Casagrande method is a famous graphic method to obtain pre-consolidation pressure from consolidationtest data,in which the one of the procedures is fitting the second half curve of compression curves based on the point of the greatest curvature.In the light of complexity and hard to control proper scales for the traditional graphic method,a program was developed by the software of MATLAB to calculate pre-consolidation pressure.Analysis onthe deficiency of Harris Model on processing compression curves and taking account of disturbed factors for soil specimens,a new parameter from test was adopted,and the modified calculation method about the pre-consolidationpressure was proposed based on Harris model.It was shown that the calculated results by the modified methodaccorded with the actal pre-consolidation pressure for tests at medium and high pressure.Furthermore,soil consolidation experiments should contain higher pressure which could be 1600to 3200kPa.Keywords :pre-consolidation pressure;Harris model;numerical calculation∗宁德市科技计划项目(0000580211)㊂第一作者:蔡清池,男,1990年出生,博士研究生,讲师㊂电子信箱:295807506@ 收稿日期:2020-06-12㊀㊀先期固结压力是指土层在地质形成历史上曾经受过的最大竖向有效压力,其数值大小取决于土层的受力历史,一般很难查明[1-3]㊂目前常见的确定先期固结压力大小的方法有Casagrande 法[4],三笠法㊁f 法㊁密度法㊁强度法和S 法等[5-6]㊂其中,Casagrande 法在国际上有着较为广泛的应用,一般认为其作图结果具有较高的准确度㊂我国GB /T 50123 2019‘土工试验方法标准“也推荐采用Casagrande 法进行土体先期固结压力的确定㊂Casagrande 法虽然应用广泛,但是该方法是一种作图法,具有一定的局限性,主要是存在最大曲率点不容易确定,人为误差大等缺陷[7-9]㊂为弥补Casagrande 作图法的不足,许多基于Casagrande 法的数学模型被提出,且大部分学者均推荐采用数值作图法㊂数值作图法的关键在于确定压缩曲线的最小曲率半径㊂姜安龙等选用指数模型来描述压缩曲线的曲线段,运用数学方法确定曲线段的最小曲率半径[7];王志亮等认为多项式模型存在较大的波动性,不适合用于拟合压缩曲线的曲线段,并提出用Harris 模型确定土体的先期固结压力[8];朗林智等认为基于Casagrande 法的数值作图法,数学模型应至少满足初始边界条件㊁中间边界条件和末边界条件3个条件的要求,并对现有的一些数学模型进行分析,认为Gauss 模型确定先期固结压力具有较高的准确度[9]㊂但是,上述方法均是基于对室内试验数据进行曲线段拟合而提出,并未考虑由于土样扰动等因素对求解先期固结压力的真实值可能造成的影响㊂室一种确定先期固结压力的数值计算方法 蔡清池,等165㊀内试验所采用的土样在取样时不可避免地会受到一定程度的扰动,且取出地面后容易因应力卸载产生定量的回弹,因此室内压缩曲线难以完全代表地基土中原位土体的应力状态㊂曹宇清等也指出:压缩模量随着压缩指数的增大而减小,随着应力水平的增大而增大;在应力较高时,土体产生的新的塑性应变会超过储存的塑性应变,压缩模量主要受压缩指数的影响,即可认为在压力较大时扰动对土样的压缩性影响较小[10]㊂大量试验结果[11]表明:土体孔隙比为0.42e 0时(e 0为初始孔隙比),可以认为扰动对土样压缩性的影响可以忽略,各压缩曲线相交于一点㊂因此,在土体压缩曲线拟合中,考虑土体孔隙比为0.42e 0是比较合理的㊂此外,在孔隙比e 与对数压力lg p 压缩曲线拟合中,选择合适的数学模型对于结果的正确性也有很大的影响㊂对Casagrande 法而言,关键在于拟合曲线最大曲率点和后半段近似直线的确定㊂许多数学模型虽然都具有较高的拟合精度,但在最大曲率点确定上却有诸多差异㊂因此在拟合方法的选择上也需要进一步考量㊂本研究基于对Casagrande 数值作图法的分析,针对Harris 模型在压缩曲线拟合中未考虑土体孔隙比为0.42e 0时的状态,在原试验数据上引入新的数据点,拟建立一种改进的Harris 方法,用于求解土体的先期固结压力㊂1㊀e -lg p 压缩曲线拟合分析根据e -lg p 压缩曲线的形态,常用的数学模型主要有多项式拟合和Harris 等模型㊂然而在插值拟合中,随着点数的增加,有时会在曲线两端产生剧烈的振荡,即多项式摆动现象㊂特别是多项式拟合中,这种现象更容易出现㊂为进一步验证数学模型的正确性,以常用的多项式拟合和Harris 模型为研究对象,根据文献[7,12]中的试验数据(表1),分析这两种数学模型方法在土体先期固结压力求解方面的区别㊂表1㊀土样压缩试验数据Table 1㊀Data of compressive tests of soil samples㊀㊀对表1的数据,分别用多项式模型和Harris 模型进行拟合,结果见图1和图2㊂∗试验数据;三次多项式;---四次多项式㊂图1㊀多项式模型拟合结果Fig.1㊀Fitting results by the polynomial model∗试验数据;Harris 模型㊂图2㊀Harris 模型拟合结果Fig.2㊀Fitting results by Harris model其中三次和四次多项式拟合方程分别为:e =-0.0006lg 3p -0.0423lg 2p +0.0370lg p +0.8701(1)e =0.0048lg 4p -0.0389lg 3p +0.0533lg 2p -0.0377lg p +0.8721(2)刘林等认为土体的一维压缩曲线具有三个特征规律[13]:1)对于同一种土,初始状态决定了超固结度㊂2)在常规压力范围内,每条压缩曲线有且仅存在一个曲率最小的点㊂3)当压力超过前期固结压力时,压缩线近似为一条直线,即压缩线斜率近似为一个常数㊂从图1可以看出:多项式拟合结果虽然有较高的拟合精度,但是在靠近压缩曲线前端e 0处均产生了多项式摆动现象,不满足土体的一维压缩曲线特征规律㊂根据图2,Harris 模型并未产生摆动现象,且在曲线段具较好的拟合结果,比较符合土体的一维压缩曲线特征规律㊂Harris 模型拟合结果为式(3),其决定系数R 2=99.9%㊂e =11.159+0.0091lg 3.77p(3)㊀㊀为进一步验证Harris 模型的合理性,根据文献[10],先对表1中土样压缩试验数据引入点A (lg p x ),0.42e 0),再验证Harris 数学模型曲线是否166㊀工业建筑㊀2021年第51卷第5期通过点A ,确认其合理性㊂根据图3,可知点A (lg p x ,0.42e 0)位于正常固结土原位压缩曲线上,曲线斜率为压缩指数C c ,同时位于室内压缩曲线上㊂通过对室内压缩曲线试验数据后三个数据运用最小二乘法拟合获得其近似直线的直线方程,并以此作为原位压缩曲线方程,从而求得点A 的数值为(3.831,0.366)㊂室内压缩曲线后半段拟合直线方程为式(4),R 2=99.97%:e =-0.2574lg p +1.3522(4)㊀㊀保证e 取值不变,根据式(3)反求A 点lg p 为3.9216,相比于原最小二乘法获得的A 点lg p 数值增加了约2.4%,产生了一定的误差,也说明了拟合的数值结果仅在试验数据曲线段表现较好,而未能良好地拟合出考虑了e =0.42e 0这点的曲线后半段的结果㊂∗试验数据;Harris 模型;ʻ曲率最大点㊂图3㊀方法1拟合结果Fig.3㊀Fitting results by method 12㊀Harris 模型改进方法基于Casagrande 法建立起求解土体先期固结压力的数学模型法,一般认为只需确定拟合曲线的方程和后半段的近似直线方程,寻找曲线段的最大曲率点,并根据作图法的规则即可求解先期固结压力㊂因此,确定曲线的拟合方程以及后半段的近似直线方程是求解先期固结压力的关键点㊂如前所述,原有的Harris 模型并未考虑引入e =0.42e 0点,因此拟合曲线在后半段并不能很好地适应㊂2.1㊀先期固结压力计算方法基于以上,用于土体的先期固结压力求解的步骤确定为:1)以试验数据最后三组数据进行直线段拟合,获取直线段方程㊂考虑室内压缩曲线后半段为近似直线段,直线斜率定义为压缩指数C c ,令x =lg p ,k 1=-C c ,故设后半段直线方程为:e 1=k 1x +b 1(5)㊀㊀2)根据直线方程,求解引入的e =0.42e 0这一点坐标,并补充至试验数据中㊂3)对补充后的试验数据进行Harris 模型拟合,得其曲线方程,求曲线段曲率最大值K ㊂曲率求解方程为:K =eᵡ(1+eᶄ)3/2(6)㊀㊀4)根据Casagrande 法的作图步骤,运用数学模型求解先期固结压力的数值解,避免采用作图法带来的人为误差㊂2.2㊀试验数据分组关于压缩曲线后半段的直线拟合,考虑在压力较大部分压缩曲线近似直线㊁对于 压力较大 一词的定义并未十分明确㊂现有的固结试验中一般分为低压固结试验(最大加载压力不超过800kPa)和中高压固结试验㊂因此,后半段直线拟合时的数据采用分为两组,分别为低压固结试验数据和高压固结试验数据,以探究Harris 模型的改进方法㊂所用的先期固结压力求解均为按照上述2.1提出的求解方法获得㊂针对含低压固结试验数据分析,采用表1中p 为0~800kPa 区间的数据,并以后三组数据进行近似直线段的拟合(此组数据分析结果记为 方法1 )㊂针对含中高压固结试验数据分析,采用表1中p 在0~3200kPa 区间的数据,并以后三组数据进行近似直线段的拟合(此组数据分析结果记为 方法2 )㊂3㊀计算分析土体先期固结压力的求解过程运用MATLAB 编程完成,为了验证自编程序的正确性,按照文献[8]的方法对先期固结压力进行求解㊂表1数据与文献[8]中表2数据近似,但是精确度略有差异㊂通过自编程序在文献[8]方法下,按照文献[8]的表1数据计算土体先期固结压力为203.33kPa,与文献[8]计算数值201.54kPa 十分接近,故验证了自编的MATLAB 程序是正确的㊂针对表1,采用 方法1 ,用最小二乘法拟合后半段三个数据,拟合直线方程为式(7),R 2=99.50%㊂e =-0.2067lg p +1.2067(7)㊀㊀代入e =0.42e 0,确定的添加点A 坐标为(4.066,0.366)㊂增加点A 后Harris 模型拟合结果见图3,最大曲率点为(1.800,0.801)㊂Harris拟合方程为式(8),R 2=99.88%㊂图3中星形标记处为先期固结压力点,求得先期固结压力为106.21kPa㊂e=11.153+0.0126lg3.44p(8)㊀㊀ 方法2 中,用最小二乘法拟合后半段三个数据,结果同式(4)㊂代入e=0.42e0,确定的添加点A 坐标为(3.831,0.366)㊂增加点A后Harris模型拟合结果见图4,最大曲率点为(2.000,0.7813)㊂Harris拟合方程为式(9),R2=99.88%㊂图4中星形标记处为先期固结压力点,求得先期固结压力为199.53kPa㊂∗试验数据;Harris模型;ʻ曲率最大点㊂图4㊀方法2拟合结果Fig.4㊀Fitting results by method2表2㊀土体先期固结压力结果比较Table2㊀Comparisons of pre-consolidation pressure㊀kPa 方法1 方法2 文献[8]文献[7] 106.21199.53203.33190e=11.162+0.0078lg3.92p(9)㊀㊀许多学者采用文献[7]中的润扬大桥北锚碇土中A-5(下)土样来验证提出的先期固结压力方法的合理性㊂文献[8]是对文献[7]中提出的A-5 (下)试样采用基于Harris拟合的数学模型法计算该试样的先期固结压力㊂文献[7-8]数值差距不大,具有较高的参考价值㊂本文中将 方法1 方法2 所得的结果与文献[7-8]中的结果进行对比分析以验证最合理的方法㊂通过表2结果对比分析可以发现: 方法2 计算先期固结压力结果为199.53kPa,介于文献[7]与文献[8]的结果之间,且数值接近,而 方法1 中计算结果为106.21kPa,远偏离文献[7-8]确定的数值㊂可见, 方法1 与 方法2 的差异主要在于压缩曲线后半段试验数据是否含中高压试验数据㊂一般认为,压力较大时,土样变得密实,扰动对于土样的压缩性质影响已经很小, 方法2 中采用的直线段拟合数据为含中高压试验数据,拟合结果更加准确,不易受到土样扰动的影响㊂对 方法2 结果与文献[7-8]方法对比, 方法2 结果明显更加接近文献[7]的结果㊂可见基于中高压试验数据拟合压缩曲线后半段,在增加e= 0.42e0后进行Harris曲线拟合求解土体先期固结压力,可以获得更加准确的结果㊂常林越等的研究[6]表明:Harris模型对于试验数据的适应性不好,在增加了e=0.42e0这一点后对于曲线曲率影响较大㊂但是对其试验数据观察可以发现:试验中最大压力为800kPa,并未考虑中高压试验数据下Harris模型的适用性㊂ 方法1 采用的试验数据范围与文献[6]中相同,同样也出现了Harris模型计算结果与实际偏离较大的情况㊂因此认为如果未采用中高压试验数据,压缩曲线后半段直线段的拟合结果可能会有较大偏差㊂综上,认为Harris模型对于增加了e=0.42e0是可以较好适应的,也可以使得先期固结压力计算结果更加符合实际值㊂但是运用改进的Harris方法时,应采用 方法2 范围的试验数据,即应以含中高压固结试验的数据进行压缩曲线后半段的拟合㊂4㊀结束语1)为了避免取土扰动等因素对土体先期固结压力计算结果的影响,e-lg p压缩曲线中可以引入e=0.42e0的试验点,该试验点最好由含中高压固结试验数据的后三组数据以最小二乘法拟合推求㊂2)正确引入e=0.42e0的试验点后,运用Harris 模型计算的先期固结压力更加接近实际值,结果更好㊂3)土样室内压缩试验中,最好做高压固结试验,压力应达到3200kPa,可以使压缩曲线后半段直线拟合更加符合真实情况㊂参考文献[1]㊀魏道垛,胡中雄.上海浅层地基土的前期固结压力及有关压缩性参数的试验研究[J].岩土工程学报,1980,2(4): 13-22.[2]㊀王清,陈剑平,蒋惠忠.先期固结压力理论的新认识[J].吉林大学学报(地球科学版),1996(1):59-63.[3]㊀刘春平,李中秋,张书宪.如何确定土的先期固结压力的探讨[J].地质与勘探,2003(1):91-92.[4]㊀钱家欢,殷宗泽.土工原理与计算[M].北京:中国水利水电出版社,1980:179-180.[5]㊀李春林,丁启朔,陈青春.水稻土的先期固结压力测定与分析[J].农业工程学报,2010,26(8):141-144. [6]㊀常林越,王金昌,朱向荣.确定土体前期固结压力的非参数化拟合模型[J].岩土力学,2009,30(5):1337-1342.(下转第187页)一种确定先期固结压力的数值计算方法 蔡清池,等167㊀5㊀结束语通过对焊接十字接头粘贴CFRP布前后的疲劳寿命改善情况进行疲劳试验和数值分析,得到以下结论:1)通过数值分析计算发现,无论是对于未加固和采用CFRP布加固的试件,随裂纹深度的增大,裂纹尖端应力强度因子增大㊂不同试件的开裂深度的疲劳寿命增加比基本相同,在1.57~1.67之间㊂当裂纹深度较小时进行加固,有更好的加固效果㊂因此,当发现裂纹时,应尽早进行加固㊂2)采用ABAQUS数值模拟发现,厚度相同㊁弹性模量不同的CFRP布的应力强度因子随弹性模量增加而减小㊂弹性模量相同㊁厚度不同的CFRP布的应力强度因子随厚度增加而减小,且随裂纹深度的增加,CFRP布厚度对其应力强度因子的影响越明显㊂3)采用断裂力学的方法,基于Paris公式对试件的疲劳寿命进行评估,将计算得到的疲劳寿命与试验结果进行比较,发现吻合效果较好㊂因此,利用Paris公式能够很好地预测疲劳寿命㊂参考文献[1]㊀赵凯.钢结构加固方法与连接的可靠性分析[J].山西建筑,2010,36(19):93-95.[2]㊀程璐,冯鹏,徐善华,等.CFRP加固钢结构抗疲劳技术研究综述[J].玻璃钢/复合材料,2013(4):59-63.[3]㊀王海涛.CFRP板加固钢结构疲劳性能及其设计方法研究[D].南京:东南大学,2016.[4]㊀DAWOOD M,RIZKALLA S,SUMNER E.Fatigue andOverloading Behavior of Steel-Concrete Composite Flexural Members Strengthened with High Modulus CFRP Materials[J].Journal of Composites for Construction,2007,11(6):659-669.[5]㊀FAM A,WITT S,RIZKALLA S.Repair of Damaged AluminumTruss Joints of Highway Overhead Sign Structures Using FRP[J].Construction and Building Materials,2006,20(10):948-956.[6]㊀伍希志,程军圣,杨宇,等.CFRP加固裂纹钢板的疲劳寿命及加固参数研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),2016,44(4):143-148.[7]㊀吴婷,田常录,钱文杰.CFRP加固含裂纹钢板疲劳性能研究[J].机械制造与自动化,2018,47(1):47-49.[8]㊀WANG H T,WU G,JIANG J B.Fatigue behavior of crackedsteel plates strengthened with different CFRP systems and configurations[J].Journal of Composites for Construction,2015, 20(3).DOI:10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000647. [9]㊀CHEN,TAO,et al.Numerical Analysis of Central Mixed-ModeCracking in Steel Plates Repaired with CFRP materials[J].Thin-Walled structures,2019,143.DOI.10.1016/j.tws.2019.106196.[10]陈涛,夏紫璨,李凌圳,等.单面碳纤维增强复合材料补强含斜裂纹钢板疲劳寿命研究[J].钢结构,2018,33(12):52-55. [11]刘若愚,陈涛.复合材料补强钢板的疲劳性能研究现状[J].结构工程师,2019,35(4):243-250.[12]刘若愚,陈涛,姚嘉旭.碳纤维增强复材补强含中心裂纹及缺陷孔钢板的疲劳性能研究[J].工业建筑,2019,49(9):167-172. [13]王秋东,吉伯海,姚悦,等.钢箱梁竖向加劲肋焊接接头疲劳裂纹碳纤维补强修复试验研究[J].工业建筑,2017,47(5):37-41. 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确定先期固结压力的数学模型法
确定先期固结压力的数学模型法
姜安龙;赵春风;高大钊
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2003(24)2
【摘要】地基土的先期固结压力是判断土体应力历史的一个指标。
在不同应力历史状况的土体变形分析中它也是一个重要的计算参数。
因此,方便、准确地确定先期固结压力就显得尤为重要。
依据理论研究和试验分析,提出了一种新的确定方法:数学模型法。
润扬大桥土样试验的结果证明了此法的可行性。
【总页数】4页(P292-295)
【关键词】先期固结压力;数学模型法;最大曲率点;地基土;土体;变形分析;可行性【作者】姜安龙;赵春风;高大钊
【作者单位】南昌航空工业学院土木建筑系;同济大学地下建筑与工程系,上海200092;同济大学地下建筑与工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TU411;TU432
【相关文献】
1.采用还原法确定软土的扰动指数先期固结压力和现场压缩曲线 [J], 邓文贵
2.采用还原法确定软土的扰动指数先期固结压力和现场压缩曲线 [J], 邓文贵
3.黄泛平原结构性低液限土的先期固结压力确定 [J], 史翠英;寇婷;沙俊
4.浅析土的先期固结压力的确定方法 [J], 何智威
5.确定先期固结压力数学模型的研究与应用 [J], 郎林智;项伟;楼蓉蓉;贾海粱因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
21土的前期固结压力.ppt
2、根据p’划分土层
现在地表
早期地表
早期地表
现在地表
h
hp p=hp
hp h
c=h
（a）正常固结
（b）超固结
p’= c
p’> c
现在地表 早期地表
h hp （c）欠固结
p’< c
正常固结、超固结、欠固结这三种状态不是固定不变的， 随着外界条件的变化可以从一种状态转化成另一种状态。
应力历史对地基沉降的影响
在a、b、c三个土层
现有地面以下同一深度z处
，土的现有应力虽然相同 ，但是由于它们经历的应 力历史不同，因而在压缩 曲线上处于不同的位置。
欠固结土:由于在自重应力 作用下还未完全固结．目 前它处于现场压缩曲线上 的c点。
三者的压缩量是不同的，其中欠固 结土最大，超固结土最小，而正常 固结土则介于两者之间。
超固结土：
b
地下水位上升 土层剥蚀 冰川融化
引起卸载， 使土处于回弹状态
d
原状土的原位（现场）压缩曲线：
g
'(lg)
超固结土：
e
e0
0.9 0.8 0.7
再压缩曲线：
割线平行 无论土的扰动程度如何， 其压缩曲线的直线段的起 始点大约在0.42e0
自重应力所对应的点
0.6
0.42e0
σcz
lgP
先期固结压力σp’的确定－Casagrande 法
( P>c )
e
e0
D
B
0.42e0 c p
假定：
① 土取出地面后体积不变，即（e0,σc）在原位再压 缩曲线上；
② 再压缩指数Ce 为常数； ③ 0.42e0处的土与原状土一致，不受扰动影响。