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ÖйúµØÖÊ´óѧ GDS·Ç±¥ºÍÍÁÈýÖáÒÇ
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GDS·Ç±¥ºÍÍÁÈýÖáÒÇUNSAT
GDS·Ç±¥ºÍÍÁÈýÖáÊÔÑéϵͳUNSATÊǶԹŰåÈýÖáÊÔÑéµÄÑÓÉ죬¿ÉÒÔÔÚ½Ó½üʵ¼ÊµØÓ¦Á¦×´Ì¬ºÍ±¥ºÍ¶ÈÌõ¼þ϶ԵØÏÂˮλÒÔÉϵÄÍÁÌå½øÐвâÊÔ¡£ËùÓÐGDSÈýÖá²âÊÔϵͳ£¨ÒÔ¼°ÆäËûÖÆÔìÉ̵ÄÈýÖáÉ豸£©¶¼¿ÉÒÔ½øÐиïУ¬ÒÔ½øÐзDZ¥ºÍÍÁÈýÖá²âÊÔ¡£GDS¿ÉÒÔÌṩ4ÖÖÒªÁìÀ´½øÐзDZ¥ÍÁ²âÊÔ¡£
·Ç±¥ºÍ²âÊÔÒ²¿ÉÒÔÔËÓõ½"¼ôÇÐ"¡¢"¿ÕÐÄŤ¼ô"¡¢"¹²ÕñÖù"ºÍ"ÕæÈýÖá"ÊÔÑé¡£
01 ϵͳÖ÷ÒªÌص㼰ÓÅÊÆ
Ñ¡Ôñ²î±ð²âÊÔÒªÁ죺ΪÁËÂú×ãÄúµÄ²âÊÔÒªÇóºÍÔ¤Ë㣬°Ý¼ûÏÂÃæµÄÒªÁìA£¬B£¬C£¬D
Ïã¸Û¿Æ¼¼´óѧ£ºÒªÁìBÊÇÓëHKUST(Ïã¸Û¿Æ¼¼´óѧ)ÏàÖú¿ª·¢µÄ£¬ËûÃÇÊǷDZ¥ºÍÍÁ²âÊÔ·½ÃæµÄר¼Ò
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GDSµÄ¾Ñ飺GDSÓжàÖÖ²î±ðµÄ·Ç±¥ºÍÍÁ²âÊÔÒªÁ죬¿ÉÒԿ͹۵ØΪ¿Í»§Ìṩ×î¼ÑµÄ²âÊÔÑ¡Ôñ¡£GDS²¢²»¾ÖÏÞÓÚ¼òµ¥µÄ½â¾ö¼Æ»®¡£
02 ·Ç±¥ºÍÍÁÌå±äÕÉÁ¿ÒªÁì
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03 UNSATϵͳ¼¼Êõ²ÎÊý
ÒªÁì A
ÕÉÁ¿Çø·ÖÂÊ£ºÑ¹Á¦ = 0.2kPa, Ìå»ý = 1mm3
ÕÉÁ¿¾«¶È£ºÑ¹Á¦ = <0.1% FRO£¬Ìå»ý = 0.25%
ÒªÁì B
Ìå»ý±ä¸ïÕÉÁ¿Çø·ÖÂÊ£º<10mm3
Ìå»ý±ä¸ïÕÉÁ¿¾«¶È£º¹ØÓÚÖ±¾¶Îª38mm¡¢¸ß76mmµÄÊÔÑù£¬¾«¶ÈԼΪ32mm3»òÊÔÑùÌå»ýÓ¦±äµÄ0.04%
ÒªÁì C
ѹÁ¦ÊÒÌå»ýÕÉÁ¿Çø·ÖÂÊ£º1mm3
ѹÁ¦ÊÒÌå»ýÕÉÁ¿¾«¶È£º0.25%
ÒªÁì D
λÒÆÕÉÁ¿¾«¶È£º<0.1¦Ìm »ô¶ûЧӦ´«¸ÐÆ÷ = 0.8% FRO, LVDT = 0.1% FRO
04 4 ÖÖÌå±äÕÉÁ¿ÒªÁìÏêÊö
ÒªÁì A ¨C ͨ¹ýGDS¿×϶Æøѹ/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷Ö±½ÓÕÉÁ¿Ìå»ý±ä¸ï
ÈçºÎʹÓÃ?
ΪÁËÖ±½ÓÕÉÁ¿Ìå»ý±ä¸ï£¬½ÓÄÉ2MPa/1000cc¸ß¼¶ÆøѹѹÁ¦Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷ÄÚ³äÈë¿ÕÆø£¬ÓÃÓÚ¿ØÖÆ¿×϶ÆøѹºÍÒÔ¼°ÕÉÁ¿¿×϶ÆøÌå»ý±ä¸ï¡£½ÓÄÉ2MPa/200cc¸ß¼¶Ë®Ñ¹Ñ¹Á¦Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷ÄÚ³äÈë³ýÆøË®£¬ÓÃÀ´¿ØÖÆ¿×϶ˮѹÁ¦£¨·´Ñ¹£©ÒÔ¼°ÕÉÁ¿¿×϶ˮÌå»ý±ä¸ï¡£Í¨¹ý¸ß¼¶Ñ¹Á¦Ìå»ý¿ØÖÆÕÉÁ¿»ñµÃµÄ¿×϶ÆøÌå»ýºÍ¿×϶ˮÌå»ý±ä¸ïÅÌËã»ñµÃÊÔÑùµÄ×ÜÌå»ý±ä¸ï¡£
¿×϶ÆøѹÓëÊÔÑù¶¥²¿ÏàÁ¬£¨¼ûͼ4£©£¬ÆäÖµ×ÜÒª´óÓÚÓëµ×²¿ÏàÁ¬µÄ¿×϶ˮѹֵ¡£¶¥Ã±½ÓÄɱê×¼µÄ͸ˮʯ£¬ÓÉÓÚ¿×϶Æøѹ´óÓÚ¿×϶ˮѹ£¬ËùÒÔË®²»»á½øÈëµ½Æøѹ¹Ü·¡£ÒòΪµ××ùÅäÓи߽øÆøÖµÌÕÍÁ°å(HAEPD)£¬ËùÒÔÆøÌåÒ²²»»á½øÈë¿×϶ˮ¹Ü·¡£¿×϶ÆøѹºÍ¿×϶ˮѹά³ÖÒ»¸öѹÁ¦²î´Ó¶øÔڷDZ¥ºÍÍÁÖб¬·¢Ò»¸ö¡°»ùÖÊÎüÁ¦¡±¡£
ͼ 1 ½ÓÄÉGDS ÒªÁìA½øÐÐÊÔÑéʱµÄÁ¬½ÓʾÒâͼ
2MPa/1000cc¸ß¼¶ÆøÌåѹÁ¦/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷
GDS 2MPa/1000cc¸ß¼¶ÆøÌåѹÁ¦/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷£¬ÓëÆÕͨ³ä³ýÆøË®µÄѹÁ¦Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷ÔڽṹÉÏÏàËÆ¡£¸Ã¿ØÖÆÆ÷µÄÄÚÖÿØÖÆÈí¼þÊǾ¹ýÌرðÉè¼Æ£¬ÒÔÊÊÓøնȽϵ͵ĿÕÆø(¼ûAdams£¬Wulfsohn and Fredlund, 1996)¡£
ͼ2 2MPa/1000ccÆøÌåѹÁ¦/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷
ʹÓøÿØÖÆÆ÷ʱÐèҪעÒâÈçϼ¸µã£º
¸Ã¿ØÖÆÆ÷ÆøѹÁ¿³ÌΪ2MPa£¬Çø·ÖÂÊÊÇ1kPa£»Ìå»ýÁ¿³ÌΪ1000cc£¬Çø·ÖÂÊΪ1mm3£¨¼´0.001cc£©¡£
¸Ã¿ØÖÆÆ÷רÃÅÉè¼ÆÓÃÓÚ¿ØÖÆÆøѹ¡£ÕâÊÇÒòΪÄÚÖÃÓÚ¿ØÖÆÆ÷³ÌÐòÖеÄÄ¿±êѹÁ¦ËÑÑ°Ëã·¨¹ØÓÚ¿ÕÆø£¨¼«Èí£©ÓëË®£¨±È¿ÕÆø¸Õ¶È´óÐí¶à£©À´ËµÊDzî±ðµÄ¡£
¿ØÖÆÆ÷ÄÜ´ÓÁãѹÁ¦¿ªÊ¼ÔËÐУ¬¿ØÖÆÆ÷ÄÜÌṩ×ã¹»µÄÌå»ý±ä¸ï£¬ÕâÀï1000ccÊDZØÐëµÄ¡£Í¬Ê±£¬¸Ã¿ØÖÆÆ÷¿ÉÒÔͨ¹ý¿Õѹ»úԤѹ£¬ÕâÄܹ»ÔÚ×ÔÉíѹËõʱ¡°½ÚÊ¡¡±Ìå»ý¡£
ÒªÁì A ¼¼Êõ²ÎÊý
¸ß¼¶ 2MPa/1000ccÆøѹ/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷
ѹÁ¦Á¿³Ì£º2MPa
Ìå»ýÁ¿³Ì (ÃûÒåÉϵÄ)£º1000cc
ÕÉÁ¿ºÍ¿ØÖÆÇø·ÖÂÊ£ºÑ¹Á¦ = <0.1% ÂúÁ¿³Ì£¬Ìå»ý = 0.5 mm3
ÕÉÁ¿¾«¶È£ºÑ¹Á¦ = <0.1% ÂúÁ¿³Ì£¬Ìå»ý = 0.25%
ÒªÁìA UNSAT ϵͳ±Ø±¸Ñ¡Ïî
´ø¸ß½øÆøÖµÌÕÍÁ°åµÄ·Ç±¥ºÍÍÁµ××ù
GDS 2MPa/1000cc ¸ß¼¶ÆøѹѹÁ¦/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷
4D ·Ç±¥ºÍÍÁÈí¼þÄ£¿é
´ÓÒªÁìAÉý¼¶ÎªÒªÁìDµÄÉý¼¶Ñ¡Ïî
¾Ö²¿Ó¦±ä´«¸ÐÆ÷ (»ô¶ûЧӦ»ò LVDT´«¸ÐÆ÷)
´óÆøѹÁ¦´«¸ÐÆ÷
ÈýÖáѹÁ¦ÊÒͨµÀ»·
ÒªÁì B ¨C HKUST ÄÚѹÁ¦ÊÒÌå±äÕÉÁ¿
HKUST£¨Ïã¸Û¿Æ¼¼´óѧ£©Ìå±äÕÉÁ¿ÒªÁìͨ¹ýÕÉÁ¿Ö÷ÈýÖáѹÁ¦ÊÒÖеÄÄÚѹÁ¦ÊÒÀïÊÔÑùµÄÌå±äÀ´Íê³É¡£Ìå±äÕÉÁ¿Í¨¹ýÒ»¸ö¸ß¾«¶È²îѹ´«¸ÐÆ÷£¨DPT£©À´Íê³É£¬ÕâʹµÃÌå±äÕÉÁ¿½ö½öÔÚÄÚѹÁ¦ÊÒÀïÃ棬´Ó¶øʹζȺÍѹÁ¦±ä¸ïÒýÆðµÄÎó²î×îС»¯¡£
ͨ¹ýÒ»¸öGDS˫ͨµÀÆøѹ¿ØÖÆÆ÷£¬Èí¼þ¿ØÖƵÄÆø¶¯µ÷Àí·§¿ØÖÆa£©ÄÚÍâΧѹ b£©ÊÔÑùÖеĿ×϶Æøѹ¡£
ÈýÖáÊÔÑù×°ÖÃÔÚÄÚѹÁ¦ÊÒÖУ¨¼ûͼ3£©£¬¸ÃÄÚѹÁ¦ÊÒͨ¹ýDPTÓë²ÎÕÕ¹ÜÏàÁ¬½Ó¡£ÓÉÓÚÊÔÑù±äÐΣ¬½«ÒýÆðÄÚѹÁ¦ÊÒÄÚˮλµÄÉÏÉý»òϽµ£¬Í¨¹ýÕÉÁ¿ÄÚѹÁ¦ÊҺͲÎÕչܵÄѹÁ¦²î£¬½áºÏÏà¹ØµÄ±ê¶¨ÏµÊý£¬¾Í¿ÉÒÔ»ñµÃÊÔÑùµÄÌå±ä¡£
ͼ3 HKUSTÄÚѹÁ¦ÊÒºÍDPTÁ¬½ÓʾÒâͼ
ÒªÁì B ¼¼Êõ²ÎÊý
²îѹ´«¸ÐÆ÷£¨DPT£©Á¿³Ì£º +/- 1.5kPa (+/- 150mm ˮͷ)
²îѹ´«¸ÐÆ÷£¨DPT£©¾«¶È£º <0.2%È«Á¿³Ì
Ìå±äÕÉÁ¿ÀíÂÛÇø·ÖÂÊ£¨16λÇø·ÖÂÊ£©£º <10mm3.
Ìå±äÕÉÁ¿¾«¶È£º ¹ØÓÚ38mm x 76mm ÊÔÑù£¬Ô¼Îª 32mm3»òÌå»ýÓ¦±äµÄ0.04%
HKUST UNSAT ϵͳ±Ø±¸Ñ¡Ïî
ÄÚѹÁ¦ÊÒ
´ø¸ß½øÆøÖµÌÕÍÁ°åµÄ·Ç±¥ºÍÍÁµ××ù
HKUST¶¥Ã±
¸ß¾«¶È¡¢µÍÁ¿³Ì²îѹ´«¸ÐÆ÷
4D ·Ç±¥ºÍÍÁÈí¼þÄ£¿é
˫ͨµÀÆøѹ¿ØÖÆÆ÷ (ÐèҪʵÑéÊÒÆøѹԴ»ò¿Õѹ»ú)
ѹÁ¦ÊÒͨµÀ»·
ÒªÁì C ¨C ˫ѹÁ¦ÊÒÌå±äÕÉÁ¿
ÒªÁìCÌå±äµÄÕÉÁ¿Ñ¡Ïî°üÀ¨Ê¹ÓÃË«²ãѹÁ¦ÊÒ»ò˫ѹÁ¦ÊÒ¡£ÓÉÓÚѹÁ¦ÊÒ±ÚÀÉìºÍÈä±äÒýÆðµÄÎó²î£¬Í¨ÀýµÄÈýÖáѹÁ¦ÊÒ²»¿ÉÓÃÓÚÌå±äÕÉÁ¿¡£
ÔÚË«²ãѹÁ¦ÊÒ»ò˫ѹÁ¦ÊÒÖУ¬ÄÚѹÁ¦ÊÒ±ÚûÓÐѹÁ¦²î£¬Òò´ËûÓо¶ÏòÀÉì/Èä±ä±¬·¢µÄÎó²î¡£Ë«²ãѹÁ¦ÊÒÓÉÄÚÓлú²£Á§±ÚºÍÍâÓлú²£Á§±Ú×é³É¡£Á½¸öGDSѹÁ¦/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷ÓÃÓÚ¿ØÖÆΧѹ/¾¶ÏòÓ¦Á¦£¬µÚÒ»¸öÁ¬½Óµ½ÄÚѹÁ¦ÊÒ£¬µÚ¶þ¸öÁ¬½Óµ½ÍâѹÁ¦ÊÒ¡£Î§Ñ¹Ä¿±êֵͬʱ·¢Ë͵½ÄÚ²¿ºÍÍⲿ¿ØÖÆÆ÷¡£ÊÔÑùµÄÌå±äÊÇͨ¹ýÄÚѹÁ¦ÊÒµÄÌå»ý±ä¸ïÀ´ÕÉÁ¿¡£
ͼ4 ×°ÖÃÓÚGDS Bishop & WesleyÄÚµÄ˫ѹÁ¦ÊÒʾÒâͼ
ÒÔÍùÔøʵÑé½ÓÄɸնȽϴóµÄÈýÖáѹÁ¦ÊÒ£¨ÀýÈ磺²»Ðâ¸ÖѹÁ¦ÊÒ£©¶ø²»ÊÇË«²ãѹÁ¦ÊÒ¡£²»Ðâ¸ÖѹÁ¦ÊÒºÜÖز¢ÇÒ²»Í¸Ã÷£¬Ò²»á±¬·¢Ò»Ð©Æ«²î¡£
ͼ5 ˫ѹÁ¦ÊÒʾÒâͼ
ÒªÁì C ¼¼Êõ²ÎÊý
2MPa/1000cc¸ß¼¶ÆøѹѹÁ¦/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷
ÕÉÁ¿ºÍ¿ØÖÆÇø·ÖÂÊ£ºÑ¹Á¦ = <0.1% ÂúÁ¿³Ì£¬Ìå»ý = 0.5mm3
ÕÉÁ¿¾«¶È£ºÑ¹Á¦ = <0.1% ÂúÁ¿³Ì£¬Ìå»ý = 0.25%
ÒªÁì C UNSAT ϵͳ±Ø±¸Ñ¡Ïî
GDS ˫ѹÁ¦ÊÒ
´ø¸ß½øÆøÖµÌÕÍÁ°åµÄ·Ç±¥ºÍÍÁµ××ù
GDS ѹÁ¦/Ìå»ý¿ØÖÆÆ÷
GDSLAB 4D UNSAT Èí¼þÄ£¿é
Éý¼¶ÎªÒªÁì C UNSAT ÐèÒªµÄÑ¡Ïî
¾Ö²¿Ó¦±ä´«¸ÐÆ÷ (»ô¶ûЧӦ»òLVDT´«¸ÐÆ÷)
´óÆøѹÁ¦´«¸ÐÆ÷
ÈýÖáѹÁ¦ÊÒͨµÀ»·
ÒªÁì D ¨C ¾Ö²¿Ó¦±äÕÉÁ¿
ÈκÎÒ»Ì×GDSϵͳ¶¼¿ÉÒÔÉý¼¶Íê³É¾Ö²¿Ó¦±äÕÉÁ¿£¬Èç»ô¶ûЧӦ»òLVDT´«¸ÐÆ÷¡£Á½ÖÖ×°Öö¼¿ÉÒÔͨ¹ýÇáÐÍÂÁÖÆÀιÌÆ÷ÀιÌÔÚÊÔÑùÍâòֱ½ÓÕÉÁ¿ÖáÏòºÍ¾¶Ïò±äÐΡ£
»ô¶ûЧӦ´«¸ÐÆ÷¿ÉÒÔÔÚ1700kPaˮѹÁ¦ÏÂʹÓá£
LVDT ´«¸ÐÆ÷ÓÐ2ÖÖÐͺţº
µÍѹÐÍ (×î´ó¿ÉÃÉÊÜѹÁ¦3500kPa)£¬ÊʺÏÔÚË®ÖÐʹÓá£
¸ßѹÐÍ (×î´ó¿ÉÃÉÊÜ 200MPa) £¬ÊʺÏÔÚ²»µ¼µçµÄÓÍÖÐʹÓá£
ͼ6 »ô¶ûЧӦºÍLVDT´«¸ÐÆ÷
¸ß½øÆøÖµÌÕÍÁ°å
ÔÚ½øÐзDZ¥ºÍÍÁÊÔÑéʱ£¬½«¿×϶ÆøºÍ¿×϶ˮÀ뿪ÒÔ±ãά³ÖÒ»¸öѹÁ¦²î£¨¼´»ùÖÊÎüÁ¦£©ÊǺÜÓÐÐëÒªµÄ£¬¿ÉÒÔͨ¹ýÒ»¸ö¸ß½øÆøÖµÌÕÍÁ°å£¨HAEPD£©À´Íê³É¡£
µ±¸ß½øÆøÖµÌÕÍÁ°å£¨HAEPD£©ÍêÈ«±¥ºÍʱ£¬¿ÉÒÔά³ÖÌÕÍÁ°åÒ»±ßµÄÆøѹ´óÓÚÁíÍâÒ»±ßµÄˮѹ£¬ÆøÌå²»»áͨ¹ý¸ÃÌÕÍÁ°å£¬¿ÉÒÔά³ÖµÄ×î´óѹÁ¦²î¾ÍÊÇ¡°½øÆøÖµ¡±¡£ÔÚGDSϵͳÖУ¬¸ß½øÆøÖµÌÕÍÁ°å£¨HAEPD£©±»ÀιÌÔÚµ××ùÉÏ¡£
ͼ7 ÓÃÓÚÒªÁìAºÍCµÄ·Ç±¥ºÍµ××ù£¨×󣩺ÍÓÃÓÚÒªÁìBµÄHKUSTµ××ù
Éý¼¶ÎªÍäÇúÔª²âÊÔ
ÈκηDZ¥ºÍϵͳ¶¼¿ÉÒÔͨ¹ýÔö¼ÓÒÔÏÂÏîÄ¿Éý¼¶Íê³ÉP²¨ºÍS²¨ÍäÇúÔªÊÔÑ飺
´øÓвåÈëÔª¼þµÄÍäÇúÔªµ××ùºÍ¶¥Ã±
¸ßËÙÊý¾ÝÊÕÂÞ¿¨
Ðźŵ÷Àíµ¥Î»£¬°üÀ¨·¢ÉäºÍ½ÓÊÕÐźţ¨P²¨ºÍS²¨£©µÄ·Å´óÆ÷ºÍÓû§¿ØÖÆÔöÒæÖµ£¨Í¨¹ýÈí¼þ£©¡£
ͼ8 GDSÍäÇúÔª
GDSLAB 4D UNSAT Èí¼þÄ£¿é
GDSLAB UNSAT Èí¼þÄ£¿é (¼ûͼ9) ¿ÉÒÔΪ¶àÖÖÓ¦Á¦Â·¾¶Ìṩ¿ØÖƺÍÊý¾ÝÊÕÂÞ¹¦Ð§¡£ÕâÊÇÒ»¸öËÄάӦÁ¦Â·¾¶Ä£¿é£¬¿ÉÒÔͬʱ¿ØÖÆ¿×϶Æøѹ¡¢¿×϶ˮѹ¡¢Î§Ñ¹ºÍÖáѹ¡£
¿ØÖÆ¿×϶ÆøѹºÍ¿×϶ˮѹµÄÄÜÁ¦¿ÉÒÔÍê³ÉÒÔÏÂÊÔÑ飺
ÏßÐÔ¿ØÖÆϵķDZ¥ºÍÊÔÑé
ÍÁË®ÌØÕ÷ÇúÏß
±¥ºÍÌõ¼þϵÄÅÅË®ÊÔÑé
·Ç±¥ºÍÌõ¼þϵÄÅÅË®ÊÔÑé
ͼ9 ÕýÔÚ½øÐÐÊÔÑéµÄ4D·Ç±¥ºÍÍÁÊÔÑéÄ£¿é
05 ÒªÁì A B C D ±ÈÕÕ