基于相似性原理超固结土不排水扩张半解析解

摘要：

在实际工程中,土体往往因卸载、再加载等复杂应力路径而处于超固结状态,而现有的圆孔扩张问题的计算模型往往不能反映超固结土中剪胀、软化等一些特殊性质.为了解决这一问题,基于相似性原理和统一硬化(UH)模型,结合相关联的流动法则和大变形理论,采用相似求解技术求解了超固结土不排水扩张问题的半解析解答.通过理想化算例分析了圆孔扩张挤土产生的应力和孔压响应,并通过分析不同超固结比OCR的土体应力路径的变化规律,讨论了 UH模型的适用性.结果表明:对于轻超固结土,空腔周围土体孔压在塑性区沿径向单调递减,随着OCR增大,塑性区内孔压分布呈现出"S"形的趋势,孔壁附近的孔压逐渐减小,孔壁周围甚至出现负孔压.随着OCR增大,压力-扩张曲线收敛变慢.在扩孔过程中正常固结土一直处于剪缩硬化阶段.而对于超固结土,土体则经历了临界状态→剪胀硬化阶段→临界(特征)状态→剪缩硬化阶段.该研究成果不仅丰富了相似求解技术的应用,而且为超固结土中桩基承载力、隧道围岩变形预测和原位测试参数等岩土工程问题的计算提供了理论依据.

关键词：超固结土、圆孔扩张理论、相似性原理、UH模型、半解析解

所属期刊栏目：43

分类号：TU441(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金No.41972274

在线出版日期：2022-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：582-590