考虑初始应力各向异性弹塑性岩土体小孔扩张解
2021-08-02蒋功化李超
铁道科学与工程学报 2021年6期
蒋功化,李超
(1.湖南路桥建设集团有限责任公司,湖南 长沙410004;2.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙410075)
小孔扩张在土木工程中得到了广泛的应用,如桩基工程、注浆工程、地下工程和现场测试等。常采用不同的破坏准则和模型来研究和分析小孔扩张机理。岩土工程领域的一些小孔扩张分析如下:理 论 研 究[2−9,12,17,20−26,30,32−33];工 程 应 用[10,13,31];数值模拟与实验[11−19]以及其他。然而,上述发表的小孔扩张论文大多基于各向同性和不排水破坏准则,这与实践中的现场情况不符,由于土体的初始固结,天然土体初始应力可能是各向异性的[1,9]。另外,对于施工速度相对较缓慢的工程,尤其是对于渗透性高的岩土体,理论计算中采用排水假设,与实际工程中的现场情况更加相符。在饱和土体中,考虑初始应力各向异性和排水条件影响的理论解也很少。将基于K0-修正剑桥(K0-MCC)模型[9]应用于天然土体分析,提出了一种实用的近似闭合解,文中采用K0系数反映了初始应力各向异性的影响。CHEN等[4]在考虑排水条件的修正剑桥(MCC)模型的基础上,提出了圆柱小孔扩张问题的精确弹塑性理论解。RUSSELL等[14]提出了基于Mohr-Coulomb破坏准则的小孔扩张问题的相似解,以研究和分析砂土的行为。李林等[34−35]对初始应力各向异性黏土小孔扩张问题,基于临界状态模型,进行了详细的不排水解分析,并结合静压桩工程进行应用分析。同时,随着破坏准则和模型的发展,在更先进的土体模型(UST模型)中采用小孔扩张是必要的[28]。将统一强度破坏准则引入小孔扩张机理分析中,由于简单的数学表达式,在工程实践中得到了广泛的应用。……
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