›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (6): 1529-1535.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

TJ-1模拟月壤承载特性的现场试验研究

蒋明镜1, 2,戴永生1, 2,张 熇3,王 闯3,吴晓峰1, 2   

  1. 1.同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;2.同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092; 3.中国空间技术研究院,北京 100094
  • 收稿日期:2012-11-22 出版日期:2013-06-10 发布日期:2013-06-14
  • 作者简介:蒋明镜,男,1965年生,博士后,教授,博士生导师,“同济大学特聘教授”,日本JSPS外籍研究员,主要从事天然结构性黏土、砂土、太空土、深海能源土、非饱和土的宏、微观之试验、本构模型和数值分析方面的研究以及土体逐渐破坏分析。
  • 基金资助:

    国家杰出青年科学基金(No. 51025931);国家自然科学基金(No. 51179128);上海市优秀学术带头人计划(No. 11XD1405200)

Field experimental research on bearing properties of TJ-1 lunar soil simulant

JIANG Ming-jing1, 2, DAI Yong-sheng1, 2, ZHANG He3, WANG Chuang3, WU Xiao-feng1, 2   

  1. 1. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Shanghai 200092, China; 2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 3. China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China
  • Received:2012-11-22 Online:2013-06-10 Published:2013-06-14

摘要: 采用TJ-1模拟月壤作为试验材料,通过静力触探、静载荷试验的对比分析,探讨适合月壤承载力计算的经验公式,以期为未来载人登月时宇航员和着陆器登陆可能涉及到有关月面承载能力的问题提供必要的参考。首先,使用近255 t TJ-1模拟月壤人工制备出13 m×12 m×1.2 m试验用地基,后在试验地基均匀布置6个静力触探测点和2个静载荷试验测点进行测试。针对太沙基承载力计算半经验公式以及规范和国内外学者提出的12个适合中密实砂土静力触探承载力计算的经验公式,对试验结果进行探讨。发现直接运用太沙基提出的半经验公式计算月壤承载力结果明显偏小,而由联合试验小组提出的经验公式 能够用来近似计算月壤地基承载力。计算结果表明,该经验公式在计算承载力时能够与静载荷试验值较好的吻合。

关键词: 着陆器, 静力触探, 月壤, TJ-1模拟月壤, 地基承载力

Abstract: In order to provide technical assistance to the safe landing of space landers, the bearing capacity of lunar soil is studied in this paper. The lunar soil is too extremely precious to be used in in-situ tests. Therefore, TJ-1 lunar soil simulant which was developed by the authors recently was selected as the substitutive material. Firstly, about 255 tons of TJ-1 lunar soil simulant was used to generate an experimental base. Its dimensions were 13 m×12 m×1.2 m. After that , 6 cone penetration tests (CPT) measuring points and 2 plate load tests (PLT) measuring points were uniformly arranged within the test area. Then, the cone resistance was recorded in the process of penetration test and the settlement was recorded in the process of plate load test. Finally, the results of these two experiments were discussed based on Terzaghi classical theory of bearing capacity and 12 empirical formulas. The results show that the bearing capacity calculated from semi-empirical Terzaghi formula was evidently smaller than the predicted value. However, one empirical formula ( ) was found to be able to predict the bearing capacity of lunar soil from the results of cone penetration tests. It is shown that the calculated results can match the results of plate loading tests very well .

Key words: space lander, cone penetration tests, lunar soil, TJ-1 lunar soil simulant, bearing capacity

中图分类号: 

  • TV 223.2+1
[1] 李兆焱, 袁晓铭, 孙锐. 液化判别临界曲线的变化模式与一般规律[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3603-3609.
[2] 杨苏春, 张明义, 王永洪, 桑松魁, 苗德滋. 基于现场试验的闭口静压管桩贯入 层状地基桩端阻力研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 91-99.
[3] 李洪江,童立元,刘松玉,包红燕,杨 涛, . 大直径超长灌注桩水平承载性能的参数敏感性[J]. , 2018, 39(5): 1825-1833.
[4] 刘 笋,蒋明镜,付 昌,朱俊高,. 结构性砂土静力触探试验离散元分析[J]. , 2018, 39(3): 933-942.
[5] 田 密, 张 帆, 李丽华, . 间接测量数据条件下岩土参数空间变异性 定量分析方法对比研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4673-4680.
[6] 王新志,王 星,刘海峰,孟庆山,朱长歧,. 珊瑚礁地基工程特性现场试验研究[J]. , 2017, 38(7): 2065-2070.
[7] 林 军,蔡国军,刘松玉,邹海峰, . 基于孔压静力触探力学分层的土体边界识别方法研究[J]. , 2017, 38(5): 1413-1423.
[8] 林呈祥,凌道盛,钟世英, . 模拟月壤抗剪强度试验研究及离散元分析[J]. , 2017, 38(3): 893-901.
[9] 董 林,王兰民,夏 坤,袁晓铭,. 基于台湾集集地震数据的CPT与SPT液化判别方法比较[J]. , 2017, 38(12): 3643-3648.
[10] 田 密,李典庆,曹子君,方国光,王 宇,. 基于贝叶斯理论的土性参数空间变异性量化方法[J]. , 2017, 38(11): 3355-3362.
[11] 杨光华,黄致兴,姜 燕,张玉成, . 地基承载力的双控确定方法[J]. , 2016, 37(S2): 232-242.
[12] 闫澍旺,陈 静,孙立强,陈 浩,朱福明,. 深厚软土地基上充灌袋围埝下沉计算研究[J]. , 2016, 37(12): 3537-3544.
[13] 蒋明镜 ,奚邦禄 ,申志福 ,戴永生 , . 月壤水平开挖推剪阻力影响因素离散元数值分析[J]. , 2016, 37(1): 229-236.
[14] 邹海峰,蔡国军,刘松玉,林 军. 基于地质统计学方法的孔压静力触探锥尖阻力固有空间变异性研究[J]. , 2015, 36(S1): 403-407.
[15] 储 亚 ,刘松玉 ,蔡国军 ,  . 原位贯入装置标定罐模型试验研究与发展[J]. , 2015, 36(S1): 452-458.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 谭贤君,陈卫忠,杨建平,杨春和. 盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究[J]. , 2009, 30(12): 3633 -3641 .
[2] 魏 星,王 刚,余志灵. 交通荷载下软土地基长期沉降的有限元法[J]. , 2010, 31(6): 2011 -2015 .
[3] 温世亿,李静,苏霞,姚雄. 复杂应力条件下围岩破坏的细观特征研究[J]. , 2010, 31(8): 2399 -2406 .
[4] 毛 宁,张尧亮. 经验公式简便求法典型实例[J]. , 2010, 31(9): 2978 -2982 .
[5] 刘 杰,李建林,屈建军,陈 星,李剑武,骆世威. 基于卸荷岩体力学的大岗山坝肩边坡水平位移发育的多因素影响分析[J]. , 2010, 31(11): 3619 -3626 .
[6] 李伟华,赵成刚,杜楠馨. 软弱饱和土夹层对地铁车站地震响应的影响分析[J]. , 2010, 31(12): 3958 -3963 .
[7] 韩现民. 西格二线关角隧道浅埋砂层段施工技术及力学效应研究[J]. , 2010, 31(S2): 297 -302 .
[8] 蒋臻蔚,彭建兵,王启耀. 西安市地铁3号线不良地质问题及对策研究[J]. , 2010, 31(S2): 317 -321 .
[9] 刘用海,朱向荣,常林越. 基于Casagrande法数学分析确定先期固结压力[J]. , 2009, 30(1): 211 -214 .
[10] 李兴高,刘维宁. 挡土结构上水-土压力分算的进一步探讨[J]. , 2009, 30(2): 419 -424 .