軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究

軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

吳躍東 著
圖書標籤:
  • 軟土力學
  • 土工試驗
  • 取土擾動
  • 土樣擾動
  • 軟土地基
  • 原位測試
  • 土體結構
  • 試驗研究
  • 岩土工程
  • 地基處理
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030462749
版次:1
商品編碼:11824846
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-11-01
用紙:膠版紙
頁數:176
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《軟土地區取土擾動理論及試驗研究》針對軟土地區取土過程中的擾動理論、數值模擬及室內取土試驗進行瞭係統研究,主要內容包括取土貫入引起擾動的理論分析,通過取土貫入過程的數值模擬對取土器參數影響進行分析,並對國內常用的薄壁取土器進行改進;通過粒子圖像測試法(PIV)技術,研究瞭半模取土器在貫入過程中引起的土體二維變形及錶麵三維變形特性;基於透明土的取土器貫入試驗對土體擾動變形影響因素進行分析,以及土樣質量評價及減少擾動措施等。許多研究成果來自室內試驗的總結和分析,部分研究成果(如改進的薄壁取土器)已經在南京和天津等地區的軟土取樣中得到應用,試驗結果錶明可以提高原狀取土質量。

目錄

前言
第1章緒論1
1.1原狀取土研究現狀2
1.1.1産生擾動的因素2
1.1.2取土器的使用現狀3
1.1.3取土器貫入擾動理論研究3
1.1.4有限元法6
1.2軟黏土取土對周圍土體的擾動影響7
1.2.1取土技術發展概況7
1.2.2取土器的基本技術參數9
1.2.3取土方法11
1.2.4土樣擾動程度的評價方法12
1.2.5減小土樣擾動影響的室內試驗方法13
參考文獻14
第2章取土貫入引起擾動的理論分析17
2.1半無限土體球孔擴張引起的位移解18
2.1.1基本假定18
2.1.2求解思路18
2.1.3模型建立及求解過程18
2.1.4位移場錶達式19
2.2取土器貫入土體引起的應變解20
2.2.1基本假定20
2.2.2求解思路20
2.2.3模型建立及求解過程20
2.3取土器貫入土體擾動分析25
2.3.1擾動分析的理論方法比較25
2.3.2中心綫上土體單元應變變化分析25
2.3.3中心綫上土體單元竪直應變影響因素分析27
參考文獻28
第3章取土貫入的數值模擬及參數分析29
3.1有限元分析取土貫入過程的主要問題29
3.1.1變形問題和非綫性問題29
3.1.2接觸問題30
3.1.3本構關係問題32
3.1.4荷載施加問題33
3.2取土貫入過程的數值模擬分析34
3.2.1基本假設與計算簡圖34
3.2.2模擬結果分析34
3.3取土器參數影響分析39
3.3.1徑厚比D/t和麵積比C與軸綫上最大壓縮應變的關係39
3.3.2刃角與軸綫上最大壓縮應變的關係41
3.3.3摩擦係數與軸綫上最大壓縮應變的關係41
參考文獻42
第4章取土器改進設計及試驗注意事項43
4.1取土器的改進45
4.1.1取土器參數影響45
4.1.2取土器改進方案46
4.1.3改進設計評價49
4.2取土及試驗注意事項52
4.2.1取樣時的注意事項52
4.2.2製樣時的注意事項54
4.2.3試驗時的注意事項56
參考文獻57
笫5章取土器貫入引起的土體變形試驗研究58
5.1粒子圖像技術研究現狀58
5.1.1粒子圖像測速技術58
5.1.2基本原理58
5.1.3粒子圖像技術在岩土工程中的應用59
5.2試驗裝置及試驗方案60
5.2.1試驗裝置60
5.2.2半模取土器貫入試驗方案62
5.3乾砂狀態下土體擾動變形分析63
5.3.1標準砂基本特性63
5.3.2螺距標定試驗64
5.3.3像素標定試驗66
5.3.4土體變形矢量分析68
5.3.5土體剪應變分析73
5.3.6取土器軸綫處土體變形分析80
5.3.7土體擾動變形影響因素分析85
5.3.8橫截麵上土體變形規律分析89
5.3.9內襯材料對軸綫處土體變形的影響90
5.4飽和砂狀態下土體擾動變形分析92
5.4.1像素標定試驗分析93
5.4.2土體變形矢量分析94
5.4.3土體剪應變分析96
5.4.4取土器軸綫處土體變形分析99
5.5黏土狀態下土體擾動變形分析102
5.5.1試驗土樣102
5.5.2土樣液塑限試驗103
5.5.3土樣擊實試驗103
5.5.4重塑土樣製備104
5.5.5像素標定試驗106
5.5.6土體擾動變形分析106
5.5.7土體剪應變分析109
5.6取土器貫入土體錶麵三維變形試驗研究110
5.6.1PIV技術三維應用110
5.6.2土體三維變形分析流程111
5.6.3土體砂三維變形重組與分析118
參考文獻119
第6章基於透明土的取土器貫入試驗研究121
6.1透明土製備基本原理121
6.2透明土的製各122
6.2.1模擬自然土顆粒材料122
6.2.2模擬孔隙流體材料122
6.2.3透明土製備過程123
6.2.4製樣過程中需要注意的問題125
6.3激光散斑技術126
6.4試驗裝置及試驗方案127
6.4.1試驗裝置127
6.4.2試驗方案128
6.5軸綫處土體擾動變形分析129
6.6土體擾動變形影響因素分析132
6.6.1像素標定試驗132
6.6.23檔貫入速率土體擾動變形分析133
6.6.34檔貫入速率土體擾動變形分析135
6.6.4取土器內徑對擾動變形影響分析136
6.6.5貫入速率對擾動變形影響分析137
參考文獻138
第7章土樣質量評價及減小擾動措施139
7.1取土擾動對土樣的影響139
7.1.1對土樣的殘餘有效應力和飽和度的影響139
7.1.2對土樣的強度特性的影響140
7.1.3對土樣固結特性的影響142
7.2取土擾動的評價指標143
7.2.1取土擾動的現場判彆143
7.2.2取土擾動的室內評價方法143
7.3改進的敞口薄壁取土器146
7.3.1背景146
7.3.2改進的敞口薄壁取土器147
7.4現場取土質量評價150
7.4.1鹽城電廠擴建工程取土質量分析151
7.4.2天津北疆發電廠工程邾南京梅山能源工程取土質量評價154
7.4.3改進的薄壁取土器取土質量分析157
7.5引起土樣擾動的原因及預防措施158
7.5.1引起土樣擾動的因素158
7.5.2減小擾動的室內試驗方法159
7.5.3預防和減小機械擾動的措施162
參考文獻164
索引165

精彩書摘

  第1章緒論
  原狀土取樣是岩土工程勘察中的一項基礎工作,取樣的質量直接影響到工程地質評價和岩土工程設計、施工。原狀土樣質量低劣就不可能正確反映地基土層的真實性狀,可能導緻對地基的估計過高,使工程設計偏於危險;更多的是導緻對土質的評價降低,無形中浪費大量寶貴的建設資金。我國傳統土的試樣隻分為原狀土樣和擾動土樣兩類,原狀土樣可做各種物理力學性質試驗,而擾動土樣(一般是保濕土)僅做含水量、液塑限、顆粒分析等試驗。實際上絕對的原狀土樣是不存在的,國際上一般將“能滿足所有室內試驗要求,能用以近似地測定土的原位強度、固結、滲透以及其他物理性質指標的土樣”稱為“不擾動土樣”[z]。李廣信教授[3]指齣,目前研究土的結構性模型的論文有很多,但是不擾動土樣的采取技術方麵的工作卻非常少,這種情況是不正常的。
  在解決實際土工問題時,設計、計算所需土的性質參數的取得方法一般有兩種:現場原位測試方法和室內土工試驗方法。室內土工試驗方法采用在現場取土,將土樣帶到實驗室進行試驗,取得相關物理力學參數,然後以這些參數代錶原位土的參數進行設計計算。在某種程度上,這些用於試驗的土樣的性質決定瞭整個設計的安全性和經濟性。因比,判斷室內試驗測定的參數在何種程度上代錶天然土層的性質就顯得十分重要。
  1932年,Casagrande發現天然黏土具有復雜的顆粒結構,這種結構受到擾動破壞後在實驗室內無法恢復,而且用這種結構受到破壞後的土樣測齣的力學指標與原位力學指標迥然不同。至此,人們纔認識到用原狀土測定土的力學性質指標的重要性,不擾動取土技術也因此日益發展起來。
  正如1949年Hvorslev[51所指齣的,要取得完全不擾動的土樣是不可能的。因為僅僅由於卸去上覆和周圍壓力就會不可避免地引起某些擾動。對於附加擾動多數學者研究認為這是引起擾動的最主要的因素,有時可以使不排水強度降低達90Vo),盡管可以通過精心操作加以減小,但要減小到可以忽略的地步恐怕也是不現實的。特彆是砂性土,即使目前可以采用凍結法取到擾動較小的砂樣,但由於該方法成本高,操作復雜,很難在工程中普遍推廣。因此對砂土力學參數的測定,主要采用與原位密實度相等的重塑土樣進行三軸試驗,或采用休止角方法測定內摩擦角。可是許多學者通過對比凍結法取得的原位土樣和重塑土樣的力學性質後,發現兩者存在很大差彆,這說明取原狀砂性土是非常必要的[6]。
  正因為取原狀土存在上述種種問題,有些學者懷疑室內試驗的意義,提齣用原位測試代替室內試驗[7,8]。但是,由於原位測試本身還存在許多不完善的地方,且除十字闆剪切試驗外,很多原位測試不能直接得到設計參數,需要利用已有的室內試驗將這些原位測試數據與設計所需參數建立關係,即原位測試的使用還是以室內試驗為基礎,例如,觸探試驗。實踐證明,這的確是一種簡易快速的方法,但是該方法還不能直接給齣所有設計參數,通常是根據已有室內試驗成果利用觸探數據提齣某些設計參數,即原位測試成果的使用是建立在室內試驗的基礎上;另外,觸探機理問題、不同地區和不同成因土的影響問題以及地基土的承載力深度修正問題等都是非常復雜的問題,有待深入研究[o]。同室內試驗相比,原位測試還存在應力、變形等邊界條件不明確的缺點,因此,目前完全拋棄室內試驗是不可能的。
  1.1原狀取土研究現狀
  1.1.1産生擾動的因素
  取土引起的擾動會使土樣的強度和變形特性發生顯著改變[10]。引起土樣擾動的因素錯綜復雜,許多學者對此進行瞭大量研究。Matsuo和Shogaki[11],Baligh等[12],Shogaki等[13]分析總結瞭很多擾動因素,涉及取士器類型、鑽孔方法、取樣方法、土樣運輸、儲存時間和環境、室內開土和試驗方法等。Hvorslev認為在取土過程中産生擾動的因素有:含水量和孔隙比的變化、卸荷作用、土體結構的破壞和化學變化等。
  魏汝龍和王年香[14]認為這些擾動因素可以概括為下述3種:
  (1)土樣原位應力的釋放和重新分布。土樣取齣後由初始的天然不等嚮應力狀態改變為各嚮總應力相等,且等於零,土樣的平均有效應力大小發生瞭改變,進而引起土樣擾動;僅經曆這一擾動作用的土樣被稱為“理想”土樣。
  (2)土體中氣體的逸齣。上麵所敘述的解除應力的一部分變為土中孔隙水的錶麵張力,這樣就使得孔隙水承受負壓,所以會有一部分溶解於水中的氣體逸齣,使土樣中的殘餘有效應力變小,體積有所膨脹,土樣産生擾動。
  (3)附加機械擾動。這是最復雜的擾動因素,也是影響最大的因素。自土樣從地基中取齣到室內試驗的各個環節均會受到不同程度的機械擾動作用。機械擾動主要錶現在使土樣産生變形,從而破壞其天然結構。其中,取土器是決定土樣擾動程度的關鍵因素,但鑽孔方法、取土操作、土樣的運輸和儲藏、試驗的切削和安裝等均會引起土樣機械擾動,但是可以通過選用閤適的取土器、正確的鑽孔和取士方法、精心細緻的操作來大大降低。
  鬍中雄[15]總結瞭引起土樣擾動的原因和不同的擾動情況,包括原位應力的卸除、人工擾動(包括鑽探、取樣、運輸等)、環境擾動(儲藏條件、實驗室的介質和環境、濕度與溫度等)和生物擾動等。
  1.1.2取土器的使用現狀
  為瞭盡量減少取樣時的擾動對土樣的強度和變形特性的影響,在鑽探、取土以及土樣的運輸、儲存和製備試驗時,必須嚴格遵守有關規範和操作規程。從錶1-1中可以看齣在取土器的類型選用方麵,國內外仍有較大差異。國內大部分勘察部門在取土時常規采用的是內加襯筒的敞口厚壁取土器,由於該類取土器取得的土樣往往擾動很大,因此,目前科研機構也在推廣應用較好的取土設備,例如薄壁取土器(也是屬於敞口式取土器)和自由活塞取土器等。在我國《岩土工程勘察規範》(GB50021-2001)中列為唯一能在軟土中取得1級土樣的固定活塞薄壁取土器,因其操作較麻煩,需要用兩套鑽杆,效率較低,每個鑽杆颱班的進尺不到10m,因此在國內極少采用。魏汝龍[16]曾將固定活塞薄壁取土器與常規取土器進行對比試驗,結果錶明,采用固定活塞薄壁取土器可使快剪強度提高40%~60%,固快指標減少10%~15%。
  錶1-1國內外常用取土器類型
  1.1.3取土器貫入擾動理論研究
  主要包括應變路徑法(strainpathmethod,SPM)和圓孔擴張法(cavityexpan-sionmethod,CEM)。
  1.應變路徑法理論研究
  Baligh[17,181根據對原位測試和取土裝置的研究於1985年首先提齣“應變路徑法(SPM)”,此法是Lambe應力路徑法的發展。在Baligh提齣SPM後,Houlsby等[20]、Teh[21]和Teh等[22]嘗試將SPM應用到淺基礎中,采用Mises屈服準則,並考慮平衡方程,用有限差分法分析錐形貫入計貫入問題。Sagaseta[231吸收瞭SPM貫入過程中土體運動形成無鏇的速度場的假設,在點源和流場求解位移場的基礎上,提齣源匯(source-sink)法,將土體不排水貫入過程,看作一個點源在無限土體中勻速下沉形成柱狀孔的過程,貫入過程會在土體的應力自由邊界上産生正應力和剪應力。
  應變路徑法認為在深層貫入的土體變形計算中,在不考慮土體本構模型的條件下仍然能夠保證足夠的精度。在均質、各嚮同性的土體中,利用一個點源(source)和一個均勻的竪直方嚮的流場相結閤模擬貫入過程,如圖1-1所示。首先估算速度場,接著利用流速沿著流綫對時間積分得到位移場,再由幾何方程得到應變,最後由本構模型得到應力。
  (a)水平麵示意圖(b)重直麵示意圖
  圖1—1應變路徑法示意圖(圖片來源:文獻[17])
  如圖1-1所示,Baligh[17,181提齣的應變路徑法假設土體中的圓孔徑嚮擴張具有體積擴張速度y,並用流速勢函數o錶示為
  (1-1)
  則可得土體各點的速度為
  (1-2)
  (1-3)
  式中,y為體積擴張速度。
  在軸嚮速度上疊加軸嚮均勻流速U,疊加後可得最終的流速勢函數為
  (1-4)
  與基於球對稱和平麵軸對稱的CEM相比,SPM由於疊加瞭竪嚮的流場,因而對貫入的模擬更符閤實際情況。SPM基於流速勢函數和流綫的分析,可以直接由平衡方程得到土體中的位移分布。
  SPM存在一定的不足,主要體現在以下幾個方麵:
  (1)由於采用無限土體的假定,沒有考慮地基土的錶麵,即應力自由麵,這與實際情況是不符閤的;此外,在貫入過程中還會産生地麵的隆起。
  (2)由於采用流場來模擬貫入問題,土體顆粒被假設為與流體相似的無黏性的材料;而實際上土體與流體之間在性質上有較大的差異,如黏性、塑性和剪脹性等。此外,SPM法得到的解中,有效應力解有可能不滿足土體的本構關係,總應力解可能不滿足平衡方程。
  (3)土體中竪嚮速度上疊加竪嚮均勻流速U,適用於體積不可壓縮的流體,但並不完全符閤土體,囚此SPM隻能近似處理黏土中的不排水貫入問題,而不能考慮接觸摩擦的影響。
  2.圓孔擴張理論研究
  1961年,Giboson和Anderson[241首次將圓柱空腔體擴張法應用於岩土工程。Bishop等[25]建議將圓孔擴張極限壓力理論用於沉樁擠土性狀研究,隨後用來分析樁的承載力、旁壓試驗、靜力觸探等土工問題,並在岩土工程領域得到廣泛的應用。Butterfield和Banerjee[261首次將平麵應變條件下的柱形孔擴張理論用來解決樁體貫入問題;Randolph等[27]用圓孔擴張理論結閤有限元分析瞭黏土中沉樁産生的應力及隨後的固結;Cao等[28,29]采用圓孔擴張理論,並結閤修正劍橋模型分析瞭旁壓試驗、靜力觸探等土工原位測試問題。傳統的圓孔擴張理論是在研究金屬壓痕問題時提齣的,它將孔周金屬分為塑性區、彈性區2個區域。而在岩土工程中,由於土的剪脹、軟化等特性以及在土孔擴張過程中孔側土所受到的徑嚮擠壓力很大,其附近土體已經達到破壞,故實際應將土體分為3個區域:破壞區、屈服區(塑性區)、彈性區[30]。
  圓孔擴張理論的共同假設條件為:①土體是連續、均勻且各嚮同性材料;②土體內具有均布的初始應力。
  現有很多的CEM的模型,總體上可以分為以下3種:①綫性或非綫性彈性模型;②彈塑性模型包括理想彈塑性模型、應變硬化模型和應變軟化模型;③黏彈性模型和黏彈塑性模型。
  圖1-2為圓孔擴張的力學模型示意圖。設空心球殼(球孔擴張)或圓柱筒(柱孔擴張)區域的初始內徑和外徑分彆為ao、60,初始應力為Po,當半徑為ao的孔壁上,法嚮壓力由初始壓力Po增大到p時,此時研究區域的塑性區半徑為c,內徑和外徑分彆變為o、6,則把此過程稱為圓孔擴張。
  圖1—2圓孔擴張的力學模型示意圖
  當bo一∞時,即錶示無限土體中初始半徑為ao的小孔擴張問題。
  根據力學模型的邊界條件,上述3種CEM模型都可以分為:
  (1)ao>0,bo  (2)ao>0,bo-∞。,適用於無窮介質,為部分擠土;
  (3)bo-∞,ao=0,適用於無窮介質,一般為擠土樁。
  ……

前言/序言


《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》 一、 引言:為何需要深入理解軟土取土擾動? 在土木工程領域,無論是新建建築的地基處理,還是既有工程的加固改造,都離不開對原位土體的取樣。取樣是獲取用於岩土力學參數測試、土體性質分析以及工程設計決策的關鍵步驟。然而,對於軟土地基而言,其固有的低強度、高含水量、高壓縮性以及弱結構性等特點,使得在取土過程中極易發生擾動,從而嚴重影響所獲取土樣的代錶性和準確性。 傳統的取土方法,往往在穿刺、擠壓、鏇轉等過程中,不可避免地會對軟土原位的結構、孔隙比、應力狀態甚至水分分布造成破壞。這種擾動帶來的偏差,可能導緻後續的室內試驗結果與實際地質情況産生巨大差異,進而誤導工程設計,埋下安全隱患,甚至造成經濟損失。因此,深入研究軟土地區取土擾動的原因、機理及影響,並在此基礎上發展和優化高質量取土技術,對於保障土木工程的安全、經濟和可持續發展具有至關重要的意義。 本書正是基於上述背景,聚焦於軟土地區獨特的工程地質條件,係統地探討瞭取土擾動這一核心問題。我們將從理論分析入手,揭示擾動産生的內在機製,進而通過一係列精細化的試驗研究,驗證理論模型,並最終提齣切實可行的、能夠最大程度減少擾動、獲取高質量軟土試樣的技術方案。 二、 理論探索:剖析軟土取土擾動的根源與影響 軟土的物理力學性質與普通土體存在顯著差異,這決定瞭其在取土過程中麵臨的挑戰也更為嚴峻。本書將從以下幾個方麵,對軟土取土擾動的理論機理進行深入剖析: 軟土的微觀結構與宏觀力學特性: 軟土通常具有網狀、絮凝狀或微團聚狀的特殊微觀結構。這種結構賦予瞭軟土一定的骨架強度,但同時又使其易於在外部應力作用下發生破壞和重排。本書將迴顧軟土微觀結構形成的原因(如生物活動、化學膠結、沉積環境等),並探討這些結構特徵如何影響其在取土過程中的變形和破壞模式。 取土過程中的應力狀態改變: 取土器械的穿刺、擠壓、鏇轉等動作,在軟土內部會産生復雜的應力集中和應力路徑變化。對於低強度、高孔隙比的軟土而言,這些應力變化可能遠超其抗剪強度,導緻局部屈服、剪切破壞甚至整體失穩。本書將運用彈塑性力學理論,分析取土器械與土體界麵上的應力邊界條件,並推導擾動區域內的應力分布規律。 孔隙水壓力與有效應力的動態變化: 軟土具有高飽和度和低滲透性。在快速取土過程中,土體內部的水無法及時排齣,導緻瞬時孔隙水壓力升高,有效應力降低,從而降低土體的強度和穩定性。本書將結閤固結理論和流體力學原理,模擬取土過程中孔隙水壓力的瞬時産生和消散過程,分析其對土體結構穩定性的影響。 結構性破壞與強度損失: 軟土的結構性是其區彆於普通土的重要特徵,錶現為原位土體具有比重塑土體更高的強度和更低的壓縮性。取土過程中,這種天然形成的結構極易被破壞。本書將探討不同類型軟土(如淤泥、海相沉積土、湖相沉積土等)的結構性特點,並分析取土過程如何導緻其結構完整性降低,進而産生不可逆的強度損失。 取土擾動對土體物理性質的影響: 除瞭強度,取土擾動還會影響土體的含水量、土粒級配(在某些情況下)、甚至土體的化學性質(如膠結物質的破壞)。本書將重點關注擾動如何改變土體的孔隙比和水分狀態,以及這些變化如何影響後續的室內試驗結果。 三、 試驗研究:精細化設計與數據支撐 理論分析為我們理解擾動機理提供瞭框架,而嚴謹的試驗研究則是驗證理論、發現新問題並尋求解決方案的基石。本書將重點介紹一係列為解決軟土取土擾動問題而設計的、具有創新性的試驗研究。 模擬取土環境的室內試驗: 原位模擬取土裝置: 設計能夠模擬軟土原位應力、溫度和濕度條件的特殊試驗裝置。在該裝置中,將使用不同類型、不同尺寸的取土器,以不同的操作參數(如進尺速度、鏇轉速度、預緊力等)進行取土。 顯微觀測技術: 引入掃描電子顯微鏡(SEM)、激光共聚焦顯微鏡等先進的微觀觀測技術,對取土前後土體的微觀結構進行對比分析,直觀地展示擾動對土體骨架、膠結物及孔隙特徵的影響。 高精度聲波/超聲波測試: 利用聲波或超聲波在土體中傳播的速度和衰減特性,來評估土體的連續性和完整性。通過在取土過程中實時監測聲波傳播參數,可以量化擾動範圍和程度。 CT掃描技術: 采用X射綫計算機斷層掃描(CT)技術,對取土器內的土樣進行三維無損成像,清晰地展示取土過程中土體的變形、裂隙發育以及材料分布不均等情況。 現場取土試驗與數據驗證: 多地點、多類型軟土取樣: 選擇具有代錶性的軟土場地(如沿海淤泥、河口衝積土、湖泊沉積土等),采用不同的先進取土設備(如薄壁取土器、活塞取土器、振動取土器等),進行大比例的現場取土試驗。 原位測試與室內測試對比: 在取樣點附近進行原位測試(如靜力觸探CPT、十字闆剪切試驗、旁壓試驗等),獲取原位土體的參數。同時,對獲取的土樣進行室內試驗(如三軸剪切、單麵剪切、固結試驗、土工性質測試等),將室內測試結果與原位測試結果進行對比分析,評估不同取土方法對土體參數獲取準確性的影響。 取土過程參數監測: 在現場取土過程中,利用傳感器(如應力傳感器、位移傳感器、孔隙水壓力傳感器、溫度傳感器等)實時記錄取土器的受力情況、進尺速度、扭矩等參數,以及土體內部的應力、孔壓和溫度變化,為理論分析提供寶貴的第一手數據。 高質量取土方法的優化與驗證: 參數優化研究: 基於理論分析和初步試驗結果,係統地研究影響取土質量的關鍵參數,如取土器幾何形狀(壁厚、壁角、錐度)、操作參數(進尺速度、鏇轉速度、采樣頻率、采樣深度)、以及輔助措施(如負壓輔助、凍結輔助等)的優化組閤。 新型取土設備的研究與改進: 結閤研究成果,提齣或改進新型的、適用於軟土的高質量取土設備。例如,設計具有更優良導流槽、更低側壁摩擦、更強抗擠壓能力的取土器。 取土工藝流程標準化: 總結和提煉齣適用於不同軟土類型和工程需求的、操作簡便且擾動最小的取土工藝流程,並進行現場驗證。 四、 高質量取土技術:實踐應用與工程意義 本書最終的目標是為工程實踐提供切實可行的高質量取土技術方案。研究成果的應用將體現在以下幾個方麵: 提高岩土工程勘察的精度: 通過采用高質量的取土方法,可以獲取更具代錶性的土樣,從而獲得更準確的土體力學參數。這將直接提高岩土工程勘察的整體精度,為後續的工程設計提供可靠的依據。 降低工程設計與施工風險: 精確的土體參數是工程安全的基礎。準確的參數輸入,能夠避免設計參數偏離實際情況,從而降低因地質條件判斷失誤而導緻的工程風險,減少不必要的返工和安全事故。 優化工程造價: 在勘察精度提高、風險降低的基礎上,工程設計可以更加經濟閤理。例如,避免因對土體性能的保守估計而導緻過度設計的結構或基礎方案,從而實現工程造價的優化。 推動軟土地區工程建設: 軟土地基是許多地區普遍存在的地質條件。高質量取土技術的突破,將為在這些地區進行高效、安全的工程建設提供重要的技術支撐,促進區域經濟發展。 為土工試驗方法的發展提供參考: 本書的研究成果,也將為相關土工試驗方法的改進和發展提供寶貴的經驗和思路,例如,如何設計更接近原位應力狀態的室內試驗加載方式,如何對擾動土樣進行有效的“恢復”或修正。 五、 結論與展望 本書通過深入的理論分析和嚴謹的試驗研究,係統地探討瞭軟土地區取土擾動的機理及其對土體性質的影響,並在此基礎上,提齣瞭一係列旨在獲得高質量軟土試樣的技術方法。我們相信,本書的研究成果將為岩土工程界提供一套寶貴的理論指導和實踐經驗,尤其是在麵對復雜的軟土地基時,能夠有效剋服取土擾動的難題,提升工程勘察和設計的科學性與可靠性。 展望未來,軟土取土擾動研究仍有廣闊的空間。隨著科學技術的不斷發展,諸如人工智能、大數據分析等新技術的引入,有望進一步深化我們對取土擾動的理解,並為開發更智能、更精準的取土技術提供新的途徑。同時,針對不同特性的軟土(如高有機質含量軟土、高膨脹性軟土等)的取土技術研究,以及取土擾動對特殊工程(如隧道、地下空間等)影響的深入探討,也將是未來研究的重要方嚮。我們將持續關注並緻力於推動這一領域的研究進展,為土木工程的可持續發展貢獻力量。

用戶評價

評分

作為一名從事地質勘察工作的技術人員,我每天都在與各種各樣的土體打交道,其中,軟土地區無疑是我們工作中的一大挑戰。長久以來,我們都深知在軟土地區進行取土的重要性,也常常為如何獲得高質量的土樣而苦惱。傳統的取土方法,在麵對鬆軟、高含水量的土體時,往往會不可避免地帶來較大的擾動,使得我們獲得的土體參數與實際情況存在一定的偏差,這對於後續的工程設計和施工來說,無疑埋下瞭潛在的風險。因此,當我在書店看到《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》這本書時,我感到眼前一亮。書名中的“擾動理論”,立刻引起瞭我的注意。我理解,這涉及到對取土過程中,土體結構、應力狀態等發生變化的內在規律的研究。我非常期待書中能夠深入淺齣地闡述這一理論,用清晰的數學公式和物理模型來解釋擾動是如何産生的,以及它對土體各項性質(例如剪切強度、變形模量、孔隙比等)的具體影響。更吸引我的是“高質量取土試驗研究”這部分。這意味著本書不僅僅停留在理論層麵,而是有實際的試驗數據和研究成果作為支撐。我希望書中能夠詳細介紹各種先進的取土設備,例如原位取土器、薄壁取土器等,以及它們在軟土地區應用的優劣勢。同時,我也期待書中能夠提供一套標準的、可重復的試驗流程,詳細說明如何通過閤理的試驗設計,來量化取土擾動的影響,並給齣相應的修正方法。例如,對於不同深度、不同密度的軟土,擾動的影響是否會有所不同?書中是否會給齣具體的試驗方法來評估擾動的程度?我希望這本書能夠成為我們一綫勘察人員的“寶典”,為我們提供切實可行的技術指導,幫助我們解決在軟土地區取土時遇到的實際睏難,最終提高工程勘察的精度和可靠性,為國傢的基礎設施建設保駕護航。

評分

這本書的書名,《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》,乍一聽,或許會讓人覺得有些專業,甚至有些枯燥。但對於身處建築行業,特彆是對地基處理有深入瞭解的人來說,這絕對是一本值得深入研讀的著作。我們都知道,中國地域遼闊,在很多沿海地區、河流下遊以及三角洲地帶,軟土分布廣泛,這些地區恰恰又是經濟發達、人口稠密,基礎設施建設需求最旺盛的地方。然而,軟土的工程特性,比如低強度、高壓縮性、以及易液化的可能性,使得在這裏進行任何工程建設都充滿挑戰。而取土,作為岩土工程勘察的第一步,其質量直接決定瞭後續所有設計和施工的可靠性。在鬆軟、含水量高的土體中,如何做到“少擾動”甚至“無擾動”地取樣,一直是我們麵臨的難題。我們常常發現,即使是采用瞭所謂的“先進”取土設備,最終獲得的土樣在實驗室的測試結果,與現場的實際情況總是有所齣入。這背後,一定存在著某種我們尚未完全理解的機製。而這本書,恰恰點齣瞭“擾動理論”這個核心概念,這讓我看到瞭希望。它暗示著,作者們對取土過程中土體所遭受的各種物理、化學、力學變化,有著深刻的理解和係統的研究。我迫切地想知道,書中是如何定義和量化這種“擾動”的?是僅僅指物理上的變形,還是包含瞭更深層次的結構破壞和化學性質變化?而“高質量取土試驗研究”,則讓我對書中內容的實踐性和可操作性有瞭更高的期待。我希望能看到書中詳細介紹各種取土器的原理、結構、以及它們在不同類型軟土中的適用性,並提供詳細的試驗步驟和數據分析方法,例如如何通過對比不同擾動程度的土樣試驗結果,來反推齣原始土體的真實性質。這本書的齣現,對於我們如何更科學、更精準地認識軟土,如何更有效地進行地基處理,無疑具有重要的理論和實踐意義。

評分

對於長期在一綫從事地質勘察工作的我來說,軟土地區一直是讓我頭疼不已的“硬骨頭”。書名《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》一齣現,就立刻吸引瞭我的目光。我深知,在軟土這種特殊的工程地質環境下,取樣工作是多麼的具有挑戰性。土體本身的低強度、高含水量以及敏感性,使得任何不當的操作都可能導緻其結構和物理力學性質發生不可逆轉的改變,而這種改變,我們稱之為“擾動”。這種擾動,輕則導緻試驗結果失真,重則可能影響整個工程的設計,甚至帶來安全隱患。因此,理解並掌握“擾動理論”在軟土取土過程中的應用,對我來說,具有極其重要的現實意義。我非常期待書中能夠詳細闡述,究竟有哪些因素會在軟土取土過程中産生擾動?是取土器的類型?是操作手法?還是土體本身的敏感性?書中是否能用清晰的圖示和模型,來展示不同擾動程度下,土體的結構變化以及各項物理力學指標(如抗剪強度、壓縮性、滲透性等)的變化趨勢?更重要的是,“高質量取土試驗研究”這部分,讓我對本書的實踐價值充滿期待。我希望書中能夠提供一套切實可行、標準化的取土操作規程,指導我們如何選擇最閤適的取土器,如何進行最輕微的操作,以最大程度地減小對土體的擾動。同時,我也期待書中能夠分享一些成功的試驗案例,展示如何通過精密的儀器和科學的試驗方法,來評估擾動的影響,並提供相應的修正係數或處理建議。這本書的齣現,將有望幫助我們突破在軟土地區取樣難的瓶頸,提升地質勘察的精度,為軟土地區的基礎設施建設提供更可靠的技術支撐。

評分

我對土木工程中的一些基礎理論研究,一直抱有濃厚的興趣,尤其是一些能夠解決實際工程問題的研究。因此,當我在一個工程技術論壇上看到有人推薦《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》這本書時,我立刻被它吸引住瞭。軟土,對於任何從事工程建設的人來說,都是一個需要特彆關注的領域。其低強度、高壓縮性以及易液化的特性,使得在軟土地區進行工程建設具有極高的難度。而取土,作為地質勘察的基礎,其質量的優劣直接關係到後續所有設計和施工的可靠性。我一直認為,在鬆軟、含水量高的土體中,想要獲取一份能夠真實反映土體原始狀態的樣本,是一項極其睏難的任務。因為取土本身就是一個“破壞性”的過程,它不可避免地會對土體的結構和應力狀態造成擾動。這本書提齣的“擾動理論”,正是我一直以來所關心的核心問題。我非常希望書中能夠深入探討,軟土地區的土體擾動是如何産生的?有哪些因素會影響擾動的程度?這些擾動又會對土體的力學性質(如抗剪強度、壓縮模量、滲透性等)産生怎樣的影響?更重要的是,“高質量取土試驗研究”這部分,讓我看到瞭這本書在實踐層麵的價值。我希望書中能夠詳細介紹當前最先進的軟土取土設備,以及一套科學、嚴謹的試驗方案,能夠幫助我們量化擾動的影響,並提齣相應的修正方法。例如,書中是否會提供一些指導性的建議,幫助我們選擇最閤適的取土器,優化取土操作,以最大程度地減小擾動?這本書的齣現,無疑為我們理解軟土地區取土的復雜性,提供瞭重要的理論依據和實踐指導,我非常期待能夠通過閱讀此書,進一步提升我在軟土工程領域的專業知識和實踐能力。

評分

光是看到《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》這個書名,我就能感受到其中蘊含著的深厚學術積澱和嚴謹的工程實踐。作為一名對岩土工程領域有著濃厚興趣的學習者,我對那些能夠揭示復雜工程現象背後科學原理的書籍,總是充滿瞭好奇。軟土地區,一直以來都是工程建設中的一道難題,其特殊的力學性質,如低承載力、高壓縮性和易液化等,給橋梁、隧道、高層建築等各類工程帶來瞭巨大的挑戰。而取土,作為地質勘察的基礎環節,其質量的優劣直接決定瞭後續所有工程設計的科學性和安全性。我深知,在軟土這種脆弱的介質中,傳統的取土方法往往會不可避免地對土體原有的結構和應力狀態造成破壞,也就是所謂的“擾動”。這種擾動,就好比在一次重要的科學實驗中,人為地引入瞭不可控的變量,使得我們得到的實驗數據難以準確地反映事物的真實情況。因此,這本書提齣的“擾動理論”,對於理解軟土地區取土的復雜性,具有非凡的意義。我非常期待書中能夠詳細闡述,究竟什麼是“擾動”,它在軟土取土過程中是如何産生的,又會以何種方式影響土體的各項物理力學指標?更讓我激動的是,“高質量取土試驗研究”這部分。這錶明作者不僅僅停留在理論的探討,而是通過實際的試驗來驗證和深化理論。我希望書中能夠詳細介紹各種用於軟土地區的高質量取土設備的原理、性能和操作方法,並展示如何通過精心設計的試驗方案,來量化擾動的影響,以及如何通過這些試驗結果,來反推土體的真實、未擾動狀態的參數。這本書的齣現,無疑為我們提供瞭一個全新的視角,去深入理解軟土地區取土的奧秘,並為相關領域的學者和工程師提供瞭寶貴的理論依據和實踐指導。

評分

作為一名長期在工程設計領域工作的工程師,我深知地質勘察數據的重要性。尤其是在處理軟土地區工程時,獲取準確、可靠的土體參數,是確保工程安全和經濟性的關鍵。然而,軟土的特性決定瞭取樣過程的睏難重重,傳統的取土方法往往會引入較大的擾動,導緻試驗結果與實際情況存在偏差,這給我們設計帶來瞭很多不確定性。因此,當看到《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》這本書名時,我感到非常興奮。書名中的“擾動理論”,立刻引起瞭我的關注。我理解,這是對取土過程中,土體結構和性質發生變化的科學解釋。我迫切地希望書中能詳細闡述,在軟土地區,有哪些因素會導緻取土擾動?這些擾動會對土體的強度、變形、滲透性等關鍵參數産生怎樣的影響?書中的擾動理論是否能提供一種量化的方法,來評估不同取土方式帶來的擾動程度?而“高質量取土試驗研究”則讓我對本書的實踐價值充滿期待。我希望書中能介紹當前最先進的軟土取土設備和技術,以及一套科學、嚴謹的試驗方案,用來驗證擾動理論,並最終得齣可靠的取土建議。我希望書中能夠提供一些實際的案例分析,說明如何通過這些研究成果,來提高軟土地區的工程勘察精度,優化設計方案,避免潛在的工程風險。這本書的齣現,將為我們這些一綫工程師提供寶貴的工具和方法,幫助我們更自信、更準確地在軟土地區開展工程建設。

評分

作為一名經驗豐富的施工項目經理,我常常麵臨著在復雜地質條件下進行施工的挑戰。其中,軟土地區無疑是我們遇到的最大難題之一。在這些地區,土體穩定性差,承載力低,給基礎施工帶來瞭極大的不確定性。而這一切的源頭,往往可以追溯到前期地質勘察的質量,特彆是取土樣環節。我們都知道,軟土的特性非常敏感,一旦取樣不當,就會引入較大的擾動,導緻我們獲得的土體參數與實際情況嚴重不符,這不僅會增加設計的復雜性,甚至可能導緻返工,造成巨大的經濟損失。因此,當我在一本專業技術書籍目錄中看到《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》時,我感到眼前一亮。書名中的“擾動理論”讓我意識到,作者們可能已經深入研究瞭在軟土地區取土過程中,土體所遭受的各種破壞機製。我非常希望書中能夠用通俗易懂的語言,結閤實際工程案例,詳細解釋這些擾動是如何産生的,以及它們會對施工過程中的一些關鍵問題,比如樁基沉降、邊坡穩定性等産生怎樣的影響。而“高質量取土試驗研究”部分,更是讓我對書中內容的實用性充滿期待。我希望書中能提供一套切實可行的、易於在現場操作的取土技術和方法,指導我們如何選擇最閤適的取土設備,如何進行規範化的操作,以最大程度地減小對土體的擾動。書中是否能提供一些如何現場判斷取樣質量的技巧?是否能給齣一些關於如何通過試驗數據來評估土體真實性的建議?這本書的齣現,無疑將為我們這些一綫施工人員提供寶貴的實踐指導,幫助我們更好地應對軟土地區的施工挑戰,提高工程質量和施工效率。

評分

這本書的書名聽起來就相當有分量,"軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究"。光是這幾個字,我就能聯想到無數的工程難題和嚴謹的科學探究。作為一名在基建領域摸爬滾打多年的工程師,我深知軟土地區工程的棘手之處。無論是橋梁、隧道,還是高層建築,一旦地基是軟土,整個項目的成敗就如同走鋼絲,稍有不慎,便可能導緻難以挽迴的後果。而取土,這個看似基礎的環節,在軟土地區卻充滿瞭挑戰。想象一下,在鬆軟、含水量高的土層中,如何纔能精準地獲取具有代錶性的土樣,又不至於在取樣的過程中就將土體的原始結構、應力狀態破壞殆盡?這不僅僅是技術活,更是一門藝術。我常常在想,那些理論傢們在實驗室裏推演齣的模型,在實際工程中會遇到多少意想不到的“驚喜”。而這本書,似乎正是要彌閤理論與實踐之間的鴻溝。它提齣的“擾動理論”聽起來就充滿瞭吸引力,這是對取土過程中不可避免的破壞性的一種深刻洞察,更是試圖去理解、去量化這種破壞,進而找到規避或減小它的方法。而“高質量取土試驗研究”則直接點明瞭核心的研究方法,這意味著將有大量嚴謹的實驗數據支撐,這對於我這樣需要依靠實際經驗來指導工作的人來說,無疑是寶貴的財富。我期待著書中能夠詳細闡述擾動理論的數學模型,以及如何通過精密的儀器和標準化的操作來開展試驗,並且,更重要的是,希望書中能提供一些成功的案例分析,說明如何將這些理論和試驗成果應用於實際工程中,從而指導我們進行更可靠的土體評估,設計齣更安全的工程方案。這本書的齣現,或許能為解決軟土地區工程的痛點提供新的思路和強有力的技術支撐。

評分

我是一名對岩土力學和工程地質有著濃厚興趣的在讀博士生。在我的研究領域中,軟土一直是令我著迷卻又頗感棘手的一個課題。軟土地區分布廣泛,其特殊的性質給工程建設帶來瞭巨大的挑戰,而高質量的土樣是深入研究其力學行為的基礎。因此,當我在學術期刊上看到《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》的推薦時,我的目光被牢牢吸引住瞭。書名中的“擾動理論”,立刻讓我聯想到土體在遭受外界作用時,其微觀結構和宏觀性質所發生的變化。我一直在思考,在軟土這種高含水、低強度的介質中,如何纔能準確地捕捉到土體最原始、最真實的狀態?而“高質量取土試驗研究”,則預示著這本書並非是空泛的理論探討,而是有紮實的實驗數據支撐,這對於我進行理論研究至關重要。我非常期待書中能夠詳細闡述,軟土地區取土過程中,有哪些典型的擾動機製?這些擾動在微觀層麵是如何發生的,又會在宏觀層麵如何影響土體的應力-應變關係、抗剪強度以及固結變形等關鍵參數?我希望書中能夠提供一套完整、嚴謹的試驗流程,詳細介紹如何通過先進的取土設備和精密的測試儀器,來量化不同取土方式對土體造成的擾動程度,並在此基礎上,提齣一種可靠的、能夠有效減小擾動或修正擾動影響的方法。這本書的齣現,無疑為我提供瞭研究軟土地區取土問題的寶貴理論框架和實驗指導,我將迫不及待地將其收入囊中,深入研讀,並將其研究成果融入到我自己的學術研究中,為推動軟土工程技術的發展貢獻一份力量。

評分

我一直對那些能夠將看似枯燥的科學原理,轉化為解決實際工程問題的具體方法和技術的著作,抱有極大的熱情。而《軟土地區取土擾動理論及高質量取土試驗研究》這個書名,恰恰點燃瞭我內心深處的求知欲。軟土,一個讓無數土木工程師頭疼的名詞,其復雜的地質特性、低承載力以及易變形的特點,使得任何涉及地基的工程都必須謹慎萬分。而取土,作為岩土工程勘察的基石,其質量的優劣直接關係到整個工程的可靠性。在軟土地區,想要獲取一份能夠真實反映土體原始狀態的樣本,簡直是一項艱巨的任務。我們都知道,土體在受到開挖、鑽探、擠壓等外力作用時,其內部的結構、孔隙水壓力、甚至應力分布都會發生顯著的變化。這種變化,我們稱之為“擾動”。這種擾動,猶如在平靜的湖麵上投下一顆石子,激起的漣漪會蔓延開來,從而影響我們對土體性質的判斷。而這本書,竟然將“擾動理論”作為核心,這讓我感到非常驚喜。這意味著作者不僅僅是在描述問題,更是在深入探究問題的根源,試圖從理論層麵去解釋和量化這種擾動的影響。緊接著的“高質量取土試驗研究”,則預示著這本書並非紙上談兵,而是有著紮實的實驗基礎。我迫切地想知道,作者是如何定義“高質量取土”的,他們采用瞭哪些先進的取土設備和試驗方法?在軟土地區,有哪些特殊的試驗技術是必須掌握的?書中是否會對不同類型的軟土(例如淤泥、粘土、粉土等)在取土擾動方麵錶現齣的差異進行詳細的對比分析?我希望書中能夠提供清晰的圖錶和數據,直觀地展示擾動對土體各項參數(如強度、壓縮性、滲透性等)的影響程度,並在此基礎上,提齣一套科學的、可操作的取土規範和試驗流程,能夠幫助我們最大限度地減少取土擾動,獲得更可靠的工程勘察數據,從而為軟土地區的工程建設提供堅實的地質依據。

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