长江口导堤在波浪荷载作用下的稳定性研究
波浪荷载作用下新型防波堤结构与软土地基相互作用研究的开题报告
波浪荷载作用下新型防波堤结构与软土地基相互作用研究的开题报告一、选题背景和意义随着我国海洋经济的快速发展，防波堤作为海岸工程的重要组成部分，受到了越来越多的关注。
传统的防波堤结构往往采用刚性结构，但是其施工难度大、维护成本高、抗海洋波浪荷载能力有限等问题也日益凸显。
而新型防波堤结构则具有一定的柔性和可塑性，能够更好地适应复杂多变的海洋环境，因此备受研究者关注。
但是，由于新型防波堤结构与软土地基之间的相互作用机理较为复杂，目前对于该领域的研究还比较匮乏。
因此，对于新型防波堤结构与软土地基相互作用的研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容和方法本研究拟通过数值模拟和室内试验相结合的方法，研究新型防波堤结构与软土地基相互作用时的力学响应及其影响因素。
具体的研究内容如下：1.基于数值模拟软件，建立新型防波堤与软土地基相互作用的三维数值模型，并利用该模型对不同类型防波堤在不同波浪条件下的力学响应进行数值模拟。
2.基于室内试验平台，设计和制作新型防波堤结构，建立相应的室内试验模型，研究软土地基中新型防波堤结构的受力情况及其变形和破坏机制。
3.探究不同因素对于新型防波堤结构与软土地基相互作用的影响，包括防波堤结构形式、波浪荷载强度、软土地基的性质等。
三、研究目标和预期结果理，具体目标包括：1.分析不同类型防波堤在不同波浪条件下的受力情况及其变形特征；2.研究软土地基中新型防波堤结构的受力情况及其变形和破坏机制；3.探究不同因素对于新型防波堤结构与软土地基相互作用的影响；4.提出新型防波堤与软土地基相互作用时的设计和施工参考意见。
预期结果为：1.深入了解新型防波堤结构与软土地基相互作用机理；2.提出优化防波堤结构设计的建议，改善其抗波浪荷载能力；3.为海岸工程的设计和施工提供理论和实践参考。
四、可行性分析本研究利用数值模拟和室内试验相结合的方法，避免了传统室外试验的复杂性和成本高昂的问题，具有可行性和可操作性；研究对象新型防波堤与软土地基结构的建模和试验，已经有一定的研究基础和成果。
长江口深水航道治理工程地基土动三轴试验研究综述
进行 了动三轴试验 。以确定经加 固的地基土是否
能够抵抗设计要求的波浪冲击力。
１ 工程概 况
１ 破坏描述 ． ３
２０ 年 １ 月的一次强风暴期间 ，已经安装好 ０２ ２ 的沉 箱发生 了很大 的沉降和侧 移 （ ２。调 查表 图 ）
小的往 复荷载 。在试验中由压力传感器记 录施 加
的动应 力 ．由位移传感器量测土样 的动变形 。当
土样变形达到土样初始高度 （０ ｍ ８ ）的 １％时终 ｍ ０
止试验 ．由计算 机生成应力—应变关系 、累计 应
变—振次关系和累计孔隙水应力—振次关系的文本
力消散值达到初始孔 隙水应力的 ８ ％时 ，关 闭排 ５
明 ，在 已经滑移 的沉箱 中，填充 的部分砂被波浪
１ 环境和地质条件 ． １
要修建的长江口 北导堤位于建造基地大于 ４ ０ｍ ｋ
淘出 ，大大降低 了对侧 向荷载的抵抗能力 ，导致
侧移 。
远处 ，水深约 ５ —．ｍ，设计波高为 ３ ２ ５ ０ ．８ ０ ５ ． ￣． ３ ９ ｍ，
表 ２ 动三轴试验的静荷 载和动荷载
２ 试验方法和试验过程 ． ２
２ ． 测试土壤的强度指标 ．１ ２
小施加 周围压力 （ 相当于现场 的 自重应力 ，固结 度为 １０ ，打开排水 阀Ｊａ 水 固结至孔隙水应 ０ ％） ＇ ￣ ｌ
力消散为零 ，然后 由轴向施加静应力 ， 相 当
试验 方法主要参 照水利部 《 土工试验规 程》
（ ７ １９） Ｓ ２ — ９９。试验方法分为 ３ ，以测试不 同 Ｌ３ 种 固结条件和排水条件下土壤的强度指标。 ２ ．１ 不固结不排水的动三轴试验 （ Ｕ ．１ ２． 动 Ｕ试验 ） 将土样安装在压力室 中，在不排水的条件下 ，
基于GIS的长江口南支下段河势演变及稳定性分析
收 稿 日期 ： ０ ９ ｌ ０ ２ ０ １Ｊ
资助项目： 国家 自然 科 学 基 金 ～ 一 江 羽状 流 与 杭 州 湾 口射 流 共 同 作 用 下 泥 沙输 运 与 沉 积 （０ ７ ０ ４ ； 家 海 长 ４６６５）国 洋 局 第 二 海 洋研 究 所 基 本科 研 业 务 费 专 项 资金
第２ 卷第３ ９ 期
文 章 编 号 ：０ ２ ３ ８ （ ０ ０ ０ — ０ ９０ １ ０ — ６ ２ ２ １ ） ３０ １－ ９
海 岸 工 程
２１ 年９ ００ 月
基 于 ＧＩ Ｓ的长 江 口南 支 下 段 河 势 演 变 及 稳 定 性 分 析
刘杜娟 ， 叶银 灿 ， 李 冬 ， 陈小 玲
Ｍｏ ｅ， Ｅ ｄ ｌＤ Ｍ） 在此基 础上 ， ， 对这 ２ Ｏ多 ａ 来长 江 口南支下段 的河 势演变进 行 分析 ， 并对 该 河 段 的稳 定性进 行评价 。所得 结论 可为长 江 口南 、 北港分 流 口治 理提供 参考 。
１ 研 究 区 概 况
１ １ 水 文 泥 沙 特 征 ．
南支下段 是长 江 口河 势 变化 最 不稳 定 的 区段 ， 体 表 现 为洲 滩 游 移不 定 （ 具 俗称 扁 担
沙、 中央沙 、 浏河 沙三沙游 荡 ） 动力条件 复 杂 ， 槽 易位 ， ， 滩 冲淤 多变 ， 其南 北 港分 流 口位 尤 于此 河段 ， 而南支河 势控制 的关键 则是 南北 港分 流 口的整 治 。北 港 口门 的扁担 沙 受横 向 水流切 滩产生 了 ３ 通道 ， 个 南港 口门则有 新浏 河 沙包 和 新浏 河 沙 ， 有 ３个 通 道 ， 也 中央 沙 作为南 北港分 汊 口的分流 沙洲 ， 长期 水动力 作 用下 呈现 “ 在 下移 一上 提 一再 下 移” 的周 期
涌浪对防波堤稳定性影响的试验研究
涌浪对防波堤稳定性影响的试验研究杨会利;许磊磊;陈汉宝【摘要】海外工程施工中常遇主浪向周期10 s以上的涌浪施工环境.以色列Ashdod港防波堤工程直面地中海开敞海域长周期涌浪作用,通过物理模型试验研究,结合长周期、大波高浪及水流作用下防波堤断面中堤心石、1～3t及3～6t护面块石的流失率,分析涌浪在施工过程中对防波堤稳定性的影响,并通过物理模型试验深入研究了堤心石、1～3t及3～6t护面块石临界失稳波高以寻求最佳的施工时机,为同类工程施工提供依据.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P78-82)【关键词】涌浪;防波堤;稳定性;流失率【作者】杨会利;许磊磊;陈汉宝【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究所,天津300456;中交第二航务工程局,湖北武汉430040;交通运输部天津水运工程科学研究所,天津300456【正文语种】中文【中图分类】U656.2+1随着国际化步伐的加快，我国港口工程海外市场逐年扩大。
在防波堤建设过程中，经常遇到周期长、波能大的恶劣建港条件。
国内防波堤施工海域波浪周期通常在10 s以下，而印度洋及地中海等海域常年遭受10～20 s涌浪作用[1]，且波能大，对防波堤破坏性极大。
法国中央水力实验室的迈松-阿尔福[2]研究表明周期为10～12 s“倒塌”型破碎波波能最集中，破坏力最大；柳玉良等[3]研究揭示了波周期对斜坡防波堤护面块体的影响规律，波高相同的条件下，波陡为125时波浪对护面块体的稳定最不利。
目前针对施工过程中涌浪对防波堤的破坏影响研究还较少，关于此方面的试验数据也很少。
本文结合以色列Ashdod项目针对涌浪对防波堤施工过程中稳定性的影响进行了专项的研究。
1.1 工程简介[6]以色列Ashdod港位于首都特拉维夫以南约50 km，地处地中海东南岸，为满足日益增长的货运要求，Ashdod港进行扩建，主防波堤进行延长600 m并新建码头和护岸(图1)。
基于海浪谱的沉箱式防波堤的动力稳定性分析
基于海浪谱的沉箱式防波堤的动力稳定性分析传统的防波堤设计一般采用静力分析方法,没有考虑防波堤的运动特性对设计荷载的影响。
在破碎波冲击作用下,由于波浪—防波堤—地基相互作用的瞬态动力特性,传统的静力设计方法是不适用的。
过去进行的动力研究中所采用的波浪作用通常仅为单个周期的作用,实际破碎波作用是一个连续的、长时间的作用过程,而且各种参量都是时刻随机变化的。
海浪谱是一种生成随机波浪的重要途径,它比原先单一依靠波浪要素生成整个周期波浪的方法更能反映随机波浪内部的特征,其特性更加的随机,也更能体现实际风暴潮对防波堤的影响。
过去的研究主要是针对单个波浪周期作用下防波堤的运动特性进行研究,虽然能够很好的研究波浪对防波堤的作用,但工程中更加关心的是在整个防波堤的寿命期内所产生的破坏,因此本文的目标将针对防波堤整个寿命期内的动力响应进行分析。
本文的成果主要包括如下几个部分:1.利用海浪谱生成了随机波浪的过程,并结合改进后的波浪力时程模型生成了一个连续的、持续时间相对长的随机波浪所用过程。
2.对单一风暴期间的波浪和波浪力以及防波堤的动力响应进行模拟,得到了波浪破碎对于波浪统计特性和能量分布的改变情况。
3.通过改变动力分析模型中的参数,分析了参量对于防波堤稳定性的影响.。
4.本文结合期望滑移量的计算方法,运用蒙特卡罗方法,针对防波堤的整个寿命周期的工作状态进行了模拟,分析了全寿命期沉箱式防波堤滑移响应量的概率统计分布。
水利毕业论文长江口袋装砂围堤稳定分析方法探讨
水利毕业论文长江口袋装砂围堤稳定分析方法探讨在水利工程中，砂围堤是一种常见的防护结构，用于保护沿海和河口地区免受海洋和河流侵蚀的影响。
长江口袋装砂围堤作为一种新型的围堤结构，其稳定性分析方法成为研究的重点。
本文旨在探讨长江口袋装砂围堤稳定分析的方法，并提出一种适用于该结构的稳定性判断指标。
一、长江口袋装砂围堤简介长江口袋装砂围堤是一种采用环保袋装砂料填充的围堤结构，其优点在于施工方便、造价低廉、环境友好等。
与传统的石质围堤相比，长江口袋装砂围堤具有更好的适应性和维护性能。
因此，对其稳定性的分析至关重要。
二、长江口袋装砂围堤稳定性分析方法1. 重力平衡法重力平衡法是一种常用的稳定性分析方法，适用于直立的挡水结构。
对于长江口袋装砂围堤而言，可以将其近似视为一个直立的挡水结构。
通过计算围堤受到的各方向的水压和土体自重，判断结构的稳定性。
2. 弹塑性有限元法弹塑性有限元法是一种精确且广泛应用的稳定性分析方法。
该方法通过将结构划分为有限个离散单元，在每个单元上应用弹塑性本构关系，并考虑土体的变形和破坏。
在分析长江口袋装砂围堤的稳定性时，可以采用弹塑性有限元法，考虑土体的非线性特性。
三、长江口袋装砂围堤稳定性判断指标的提出在稳定性分析中，需要确定一些评价指标来判断结构的稳定性。
针对长江口袋装砂围堤，可以考虑以下两个指标：1. 单位长度滑移量单位长度滑移量是指围堤在水流和波浪的冲刷作用下产生的整体滑移量。
通过测量和分析围堤的滑移量，可以判断结构的稳定性。
单位长度滑移量越小，表明围堤越稳定。
2. 滑动安全系数滑动安全系数是指围堤在受到水流和波浪冲刷作用时的抵抗力与作用力之间的比值。
通过计算滑动安全系数，可以评估长江口袋装砂围堤的稳定性。
滑动安全系数越大，表明围堤越稳定。
四、结论长江口袋装砂围堤作为一种新型的围堤结构，在水利工程中具有广阔的应用前景。
为了确保该结构的稳定性，本文探讨了长江口袋装砂围堤稳定性分析的方法，并提出了适用于该结构的稳定性判断指标。
涌浪对防波堤稳定性影响的试验研究
摘要 ：海外工程施工 中常遇主浪向周期 １０ Ｓ以上的 涌浪施工环境 。以色列 Ａｓｈｄｏｄ港防波堤 工程 直面地 中海开敞海域 长
周 期 涌浪 作 用 ，通 过 物 理 模 型 试 验研 究 ，结合 长周 期 、 大波 高浪 及 水 流 作 用 下 防 波堤 断 面 中堤 心 石 、 １—３ ｔ及 ３～６ ｔ护 面块
石 的流 失率 ，分 析 涌 浪 在 施 ＿Ｙ－过 程 中对 防 波堤 稳 定 性 的影 响 ，并 通 过 物 理模 型 试验 深入 研பைடு நூலகம்究 了堤 心石 、１～３ ｔ及 ３～６ ｔ护 面
块 石 临界 失稳 波 高 以寻 求 最 佳 的 施 工 时机 ，为 同 类 工程 施 工提 供 依 据 。
关 键 词 ：涌浪 ； 防波 堤 ；稳 定 性 ；流 失 率
ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｍａｙ ｓｅｒｖｅ ａｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｒｇｅ；ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｄｒａｉｎ ｒａｔｅ
随 着 国 际 化 步 伐 的加 快 ，我 国港 口工 程 海 外 市 场 逐 年 扩 大 。在 防 波 堤 建 设 过 程 中 ，经 常 遇 到 周 期 长 、波 能 大 的 恶 劣 建 港 条 件 。 国 内 防 波 堤 施 工 海 域 波 浪 周 期 通 常 在 １０ Ｓ以 下 ，而 印 度 洋 及 地 中海 等 海 域 常 年 遭 受 １０～２０ Ｓ涌 浪 作 用 … ，且 波 能 大 ，对 防 波 堤 破 坏 性 极 大 。法 国 中 央 水 力 实 验 室 的 迈 松 一阿 尔 福 研 究 表 明 周 期 为 １０—１２ Ｓ“倒塌 ” 型 破碎 波波 能 最集 中，破 坏 力 最 大 ；柳 玉 良等 研 究 揭 示 了 波 周 期 对 斜 坡 防 波 堤 护 面 块 体 的影 响 规 律 ，波 高 相 同 的条
波浪与防波堤相互作用研究_朱洋立
第07卷 第06期 中 国 水 运 Vol.7 No.06 2007年 06月 China Water Transport June 2007收稿日期：2007-4-10作者简介：朱洋立 男（1981—） 河海大学 港口、海岸及近海工程硕士研究生 （210024）彭 攀 女（1983—） 河海大学 港口、海岸及近海工程硕士研究生 （210024）研究方向：近海工程结构波浪与防波堤相互作用研究朱洋立 彭 攀摘 要：根据国内外学者的研究成果,综述了在海岸和近海工程中波浪-防波堤相互作用的一些研究情况和进展。
关键词：相互作用 波浪 防波堤 海床中图分类号：TV139.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）06-0104-03 一、引言防波堤是用于防御波浪、泥沙、冰凌入侵，使港口有足够水深和水面平稳的水工建筑物。
其结构型式主要是斜坡式和直立式。
对于由直墙和斜坡基床组成的所谓混合式堤，当直墙高度较小以抛石斜坡为主体时，作为是带胸墙的斜坡提；当直墙高度较大时，则作为是明基床上的直立堤，参照《防波堤设计与施工规范JTJ298－98》[1]，本文取消了“混合式”这个名词。
二、波浪与防波堤相互作用波浪力可由物理模型得出经验公式计算或理论分析得出近似结果。
理论分析方法主要有两类：一类用规则波讨论对结构的作用，它是基于具有一定重现期间隔的某种海况，选择一个特征波高和周期，将波浪作为规则波处理，从而按经典波浪理论计算波浪对结构的作用，在工程上常称为设计波近似法；另一类是随即波浪理论即谱分析方法，该理论越来越引起海洋工程荷载设计工作的广泛重视。
1．物理模型试验通过物理模型试验得到结构上的波浪荷载是最简捷易行的。
早期物理模型试验，Sarpkaya （1981）在其著作“Mechanics of Wave Forces on Offshore Structures”中作了系统介绍和分析。
近年来物理模型试验主要集中于破碎等复杂现象或新型结构物的研究方面，随着波浪理论和各种数学模型的发展，部分物理模型实验已可用数值模拟代替2．合田公式[2，3]Goda 公式是日本Yoshimi Goda 根据波压力的试验结果并对现场防波堤进行适用性验证，并进行了波向影响修正后的公式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1引言
在软土地基上修建结构物难度较大 特别是在 近海地区 地质条件和环境条件恶劣 更是如此 这不仅是因为海洋中软土地基承载能力相对较低 更因为在波浪荷载作用下软土的强度进一步被削 弱 地基承载力进一步降低 迄今为止 比起对砂
土液化问题的研究 对软黏土强度弱化的研究要少 得多 而且大都限于对某些区域性土的特殊性质的 实验研究 与工程的结合较少[1 5] 因为软土地基 强度弱化可能会导致严重的工程问题 所以如何处 理软土强度弱化现象和如何发展既有效又经济的地 基加固措施 是亟待解决的问题[6 7]
万方数据
3246
岩石力学与工程学报
2006 年
导堤试验段的部分沉箱在建造期间或沉入土中达数 米之深 或偏移原始位置大约 20 m 之远[8] 为了找 到破坏的原因 采用动三轴试验来模拟波浪荷载作 用下地基土强度的变化情况 试验结果显示 风暴 袭击后地基上部的粉土层并没有发生液化现象 但 是下边的软黏土层在波浪的冲击下强度被大大地削 弱 为解决软黏土的强度软化问题 提出了竖向排 水联合堆载预压加固软基的方法 而且通过对加固 地基土样的动三轴试验证实 经加固的地基土能够 抵抗设计要求的波浪冲击力
1.9
2.2 基础结构 为防止表层地基土受到冲刷 在地表面放置一
层土工布 上面是 2 m 高的碎石基床垫层 由于地 基承载力相当低 导堤的沉箱做成中空的半圆形状 以减少基础的重力(见图 1) 而且半圆形结构的另一 个优点是波浪的合力方向总是通过结构物的圆心 这样大大地改善结构物的承载条件[9] 2.3 破坏描述
(1. 天津大学 建筑工程学院 天津 300072 2. 长江口航道建设有限公司 上海 200003 3. 交通部第一航务工程勘察设计院 天津 300222)
摘要 长江口导堤在建造期间遭到了强风暴的袭击 致使一部分沉箱结构沉入土中 1 5 m 或偏移初始位置 20 m
通过动三轴试验模拟波浪荷载作用下地基的变化情况 试验结果显示 沉箱的过度沉陷和侧移是由于强风暴使得
2 工程概况
2.1 环境和地质条件 要修建的长江口北导堤位于建造基地大于 40
km 远处 水深约为 5.0 8.5 m 设计波高为 3.32 5.90 m 波浪周期为 25 a 地基土表层是约为 2.0 m 厚的粉土层 下层是大约为 60 m 厚的软黏土层 土 的工程性质指标见表 1
土层 粉土 软黏土 粉质黏土
长江口导堤建设工程是迄今为止我国最大的水 运工程项目 由于该地区遭受到强风暴的袭击 北
收稿日期 2005–09–28 修回日期 2005–11–11 作者简介 闫澍旺(1950–) 男 1982 年毕业于天津大学水利系海洋工程专业 主要从事岩土工程方面的教学与研究工作 E-mail profyan@eyou. com
由图 6 可知 累积应变随着动荷载循环次数的 增加变化得非常快 100 次循环内 土样的累积应 变超过了规范规定的 10% 而且 UU 强度由原来的 14.7 kPa 下降到振后的 5.3 kPa 从试验结果可以很 清楚地看到 软黏土在动荷载的作用下强度弱化严 重 由此可知 是软黏土强度的降低导致了地基失 稳引起导堤的过量沉降和侧移
闫澍旺等. 长江口导堤在波浪荷载作用下的稳定性研究
• 3247 •
图 2 长河口破坏的导堤结构 Fig.2 Failed guide dike structure
3.1 地基土中的应力 地基应力是根据设计基本数据 例如 土的自
重 碎石垫层和沉箱的重力 用有限元程序得出 见表 2 动三轴试验来模拟荷载的作用路径 动三 轴应力以 0.15 HZ 的频率重复 1 000 次
4 软土地基加固模拟试验
4.1 地基加固步骤 为了保证导堤安全重建 需对地基进行加固处
理 为此提出了排水板加堆载预压的方法进行地基 加固 由于软黏土层约 60 m 厚 所以确定需要加固 的厚度和堆载的大小是必要的 试验结果显示 地 面以下 7.0 m 深处的黏土层几乎不受波浪的影响 原因是此深度以下波浪作用产生的应力非常小 因 此 为抵抗波浪荷载 加固厚度取 10 m 以内 而碎 石基床可作为堆载 故地基加固的步骤如下
土样用薄壁取土器从现场取出 并且小心运到 实验室 粉土和软黏土都做不固结不排水的动三轴 试验 目的是为了了解它们的动态响应特性 试验 前后检测土的 UU 强度
万方数据
注 水位单位以 m 计
图 1 导堤构造(单位 mm) Fig.1 Guide dike structure(unit mm)
第 25 卷 增 1
第 25 卷 增 1 2006 年 2 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
Vol.25 Supp.1 Feb. 2006
长江口导堤在波浪荷载作用下的稳定性研究
闫澍旺 1 侯晋芳 1 刘 润 1 范期锦 2 谢世楞 3
软黏土强度弱化所致 根据试验结果 提出排水板加堆载预压的方法来加固软土地基 并证明该方法的有效性
在加固的软土地基上对导堤进行重建 重建后经历几次强风暴该导堤无损坏迹象
关键词 土力学 软黏土 强度弱化 导堤 动三轴试验
中图分类号 TU 473
文献标识码 A
文章编号 1000–6915(2006)增 1–3245–05
累计应变/%
累计孔隙水压力/kPa
循环次数 (a) 累积应变
循环次数 (b) 累计应变–循环次数
图 6 加固前软黏土典型的动三轴试验结果 Fig.6 Typical dynamic triaxial test results before soil
improvement
循环次数 (b)累积孔隙水压力
Abstract Under the attacking of a strong storm during constructing the guiding dike in Yangtze Estuary some of the caisson structures were sinking into the soil for 1–5 m or slide away about 20 m from the original place. Dynamic triaxial tests are carried out to simulate the behavior of foundation soils under wave loading. The results show that the excessive settlement and lateral movement of the caissons are due to the strength weakening of the soft clay during the strong storm and also show that the ability of the soft clay to resist the wave force will be greatly increased when the soft soil samples are suitably improved. Based on the test results an improvement method associating vertical drains with surcharge loading is proposed to strengthen the foundation soil. With the improved soil foundation the dike was reconstructed and underwent several strong storms without any damage. Key words soil mechanics soft clay strength weakening guide dike dynamic triaxial test
表 2 动三轴试验的静荷载和动荷载 Table 2 Static and dynamic loads for dynamic triaxial tests
土层 粉土
深度/m 1.4
自重/kPa 12.6
结构物产生 的应力/kPa
56
动三轴 应力/kPa
7.5
软黏土
4.4
35.8
43
6.0岩石力学与工程学报
小于某粒径的土重含量/%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1
0.1
0.01
土粒粒径/mm
图 4 粉土颗粒级配曲线 Fig.4 Silt particle size distribution curve
2006 年
(a) 应力–应变
累积应变/%
81.8
33
2.5
3.2 粉土的液化试验 粉土的粒径级配曲线见图 4 由图可知粉土在
强烈的循环荷载作用下有发生液化的可能性 因此 对未经扰动的粉土试样作动三轴试验 来检测在风 暴期间粉土层是否会发生液化现象 在不排水的情 况下先在土样上加围压 然后将碎石垫层和沉箱自 重引起的附加应力加上去 最后仍在不排水条件 下 动荷载重复作用 1 000 次 典型的试验结果见 图5
2002 年 12 月的一次强风暴期间 已经安装好 的沉箱发生了很大的沉降和侧移(见图 2 3) 调查 表明 在已经滑移的沉箱中 填充的部分砂被波浪 掏出 大大降低了对侧向荷载的抵抗能力 导致侧 移 而沉箱突然沉降的原因尚不清楚
3 沉箱发生突然沉降的原因分析
为了了解沉箱发生竖向过量沉降的机制 在 HX–100 振动三轴仪上进行了动三轴试验 由于地 基土由表层粉土和软黏土组成 地基土的破坏机制 不同 (1) 上层粉土可能发生液化现象 (2) 下层的 软黏土可能发生强度弱化现象 因此 试验分为 2 类 即粉土的液化试验和软黏土的强度弱化试验