吹填超軟土的固結(jié)特性試驗分析.pdf

1、天津大學(xué)工程碩士畢業(yè)論文吹填超軟土的固結(jié)特性試驗分析吹填超軟土的固結(jié)特性試驗分析ResearchonConsolidationacteristicsofUltraSoftSoil【申請工程碩士學(xué)位論文】領(lǐng)域：建筑與土木工程研究生：張文振指導(dǎo)教師：雷華陽教授企業(yè)導(dǎo)師：譚再坤教授級高級工程師天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一三年十二月摘要超軟土固結(jié)特性在吹填土地基處理設(shè)計中至關(guān)重要，針對“淺層真空預(yù)壓加固處理”前后的超軟土開展室內(nèi)分級加載固結(jié)試驗，

2、研究了不同狀態(tài)、不同方向下超軟土的固結(jié)特性以及固結(jié)系數(shù)隨固結(jié)荷載的變化規(guī)律。研究表明，在低應(yīng)力水平下，超軟土能夠產(chǎn)生較大的固結(jié)變形，而固結(jié)系數(shù)卻維持在一個較低的水平；隨著固結(jié)壓力的增加，固結(jié)系數(shù)有所增加，但增量比卻逐漸減小。超軟土在真空預(yù)壓荷載作用下受到的固結(jié)應(yīng)力狀態(tài)并不同于正常沉積土，導(dǎo)致淺層真空預(yù)壓加固處理后的超軟土的徑向結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力與豎向結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力的比值要明顯大于正常沉積土。經(jīng)真空預(yù)壓加固處理后的超軟土的固結(jié)系數(shù)隨著固結(jié)壓力的變

3、化趨勢與正常沉積土大體一致，當(dāng)固結(jié)壓力超過結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力時，徑向固結(jié)系數(shù)與豎向固結(jié)系數(shù)相差不大，這一特點與正常沉積土有較大的差別。超軟土黏粒含量較正常沉積重塑土要大，相對于正常沉積重塑土而言，固結(jié)應(yīng)力較小時，超軟土的次固結(jié)系數(shù)隨著固結(jié)荷載的增加而增加；隨著固結(jié)荷載的增加，超軟土的次固結(jié)系數(shù)逐漸增加，并出現(xiàn)峰值點；加荷比對超軟土次固結(jié)系數(shù)影響較大，較小的荷載增量可降低次固結(jié)系數(shù)；超軟土及正常沉積重塑土的次固結(jié)系數(shù)均表現(xiàn)為隨含水率的增加而增加

4、。針對超軟土次固結(jié)系數(shù)隨著固結(jié)荷載的變化出現(xiàn)峰值這一特點，對結(jié)構(gòu)性軟土的次固結(jié)特性開展了室內(nèi)試驗研究，并對比分析了結(jié)構(gòu)性軟土的次固結(jié)系數(shù)隨著固結(jié)荷載出現(xiàn)峰值的原因和超軟土次固結(jié)系數(shù)出現(xiàn)峰值原因的不同。對于結(jié)構(gòu)性軟土而言，常規(guī)的次固結(jié)系數(shù)Ca計算方法并沒有考慮土體結(jié)構(gòu)性的影響，本文對原狀土和人工結(jié)構(gòu)性土進行了一系列的次固結(jié)壓縮試驗，并對土體結(jié)構(gòu)強度q對軟土次固結(jié)系數(shù)Ca的影響量進行了定量的研究。同時在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了利用數(shù)學(xué)方法計

5、算土體先期固結(jié)壓力pc的方法，研究表明所提出的先期固結(jié)壓力pc計算方法有效地降低了Casagre法所帶來的誤差。試驗結(jié)論表明室內(nèi)制備的人工結(jié)構(gòu)性土能夠很好地反映結(jié)構(gòu)性對土體固結(jié)特性的影響；結(jié)構(gòu)性的存在能夠減小土體進入次固結(jié)階段所需時間；當(dāng)荷載接近或超過土體的結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力σk時，土體殘余的結(jié)構(gòu)性有利于次固結(jié)變形的發(fā)展；軟土的次固結(jié)系數(shù)Ca隨著結(jié)構(gòu)強度q的增加呈較好的線性增長關(guān)系；所提出的次固結(jié)系數(shù)Ca計算方法引入了結(jié)構(gòu)強度q，為預(yù)測結(jié)構(gòu)性