›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (2): 389-394.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

K0固结饱和土柱孔扩张问题弹塑性分析

刘时鹏1, 2, 3,施建勇1, 2,雷国辉1, 2,林 海1, 2   

  1. 1.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098; 2.河海大学 岩土工程科学研究所,南京 210098;3.华北水利水电学院,郑州 450011
  • 收稿日期:2011-11-01 出版日期:2013-02-11 发布日期:2013-03-01
  • 作者简介:刘时鹏,男,1970年生,博士研究生,主要从事地基处理与桩基工程等方面的研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金面上项目(No. 50878075)

Elastoplastic analysis of cylindrical cavity expansion in K0 consolidated saturated soils

LIU Shi-peng1, 2, 3, SHI Jian-yong1, 2, LEI Guo-hui1, 2, LIN Hai1, 2   

  1. 1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power, Zhengzhou 450011, China
  • Received:2011-11-01 Online:2013-02-11 Published:2013-03-01

摘要: 采用K0固结各向异性土体本构模型,将柱孔扩张后周围土体分为弹性区和塑性区,根据柱孔扩张理论和边界条件,推导出K0固结状态下饱和天然土体柱孔扩张问题弹塑性区的应力、塑性区半径以及超孔隙水压力的理论解答。同时,通过算例与修正剑桥模型解答进行对比分析,结果表明,土的不同初始固结状态对柱孔扩张后孔周围的应力和超孔隙水压力产生很大影响,采用考虑K0固结诱发各向异性土体本构模型所得到的应力和超孔隙水压力解答大于修正剑桥模型的解答,但塑性区影响半径却明显小于后者。

关键词: K0固结土体各向异性本构模型, 柱孔扩张, 塑性区半径, 超固结比, 超孔隙水压力

Abstract: Based on the anisotropic K0 consolidated soil constitutive model, the soil around the cylindrical cavity is classified into elastic zone and plastic zone. According to the cylindrical cavity expansion theory and boundary conditions, the closed-form expressions for the total stresses, the plastic zone radius and the excess pore water pressure of the K0 consolidated saturated soils are obtained. Meanwhile, a comparative results between the anisotropic constitutive model and modified Cam-clay model indicate that the different initial consolidation conditions have great effect on the stresses and excess pore water pressure induced by the cylindrical cavity expansion; the stresses and excess pore water pressure calculated with the K0 consolidated soil constitutive model are obviously greater than those from the solutions based on the modified Cam-clay model; but the plastic zone radius shows a contrary tendency.

Key words: anisotropic K0 consolidated soil constitutive model, cylindrical cavity expansion, plastic zone radius, overconsolidation ratio, excess pore water pressure

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