軟土的次固結(jié)特性試驗及計算模型研究.pdf

1、流變是軟土變形理論研究中的關(guān)鍵問題之一，很多工程事故都與土體的流變有關(guān)。因此，對軟土的蠕變次固結(jié)變形特性進行專門的研究是十分有意義的。 本文利用單向固結(jié)儀及應(yīng)力控制式三軸剪切流變儀，對取自汕揭和汕汾高速公路路基的原狀軟土和部分重塑土樣，進行了單向以及三軸固結(jié)排水情況下的次固結(jié)變形特性試驗研究。 為了對軟土的單向次固結(jié)特性進行深入的研究，本文在單向次固結(jié)試驗中考慮了荷載大小、不同歷時、超固結(jié)與正常固結(jié)、重塑土與原狀土、分級

2、加載與分別加載等因素對軟土次固結(jié)變形的影響；在三軸排水條件下考慮了固結(jié)壓力、偏應(yīng)力和時間對次固結(jié)體積應(yīng)變和剪應(yīng)變的影響；在詳細分析試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上建立了單向和三維條件下次固結(jié)應(yīng)變的經(jīng)驗公式。 具體內(nèi)容和結(jié)論如下： 1．利用輕便型固結(jié)儀和高壓固結(jié)儀對不同壓力作用下軟土次固結(jié)變形規(guī)律進行了研究，研究結(jié)果表明：原狀軟土的次固結(jié)系數(shù)與壓力有關(guān)，超固結(jié)試樣的次固結(jié)系數(shù)隨著壓力的增加而增大，正常固結(jié)試樣的次固結(jié)系數(shù)隨著壓力的增加而減

3、小。建立了考慮壓力對次固結(jié)變形影響的一維次固結(jié)經(jīng)驗公式，并結(jié)合工程實際對該經(jīng)驗公式進行了驗證。 2．對不同歷時條件下軟土次固結(jié)變形規(guī)律進行研究，結(jié)果表明：對于正常固結(jié)土，不同歷時下e～1g p曲線并不是平行線，而是一組斜率隨荷載而減小的曲線。對Bjerrum不同歷時的對數(shù)模型進行了修正，提出了能反映次固結(jié)特性的次固結(jié)沉降計算方法。 3．采用雙曲線形式對單向次固結(jié)試驗的次固結(jié)應(yīng)變與時間關(guān)系進行了擬合，建立了一個三參數(shù)的單向

4、次固結(jié)經(jīng)驗公式。通過實例計算和分析得出雙曲線擬合應(yīng)變與時間關(guān)系的經(jīng)驗公式適合于次固結(jié)特性不是很強的一般粘土和無粘性土，對于結(jié)構(gòu)性較強和含水率較高的軟粘土，用應(yīng)變與時間對數(shù)的關(guān)系來表示變形隨時間變化更符合軟土的變形特性。 4．利用應(yīng)力控制式三軸剪切流變儀器，進行了不同圍壓及偏應(yīng)力狀態(tài)下軟粘土排水次固結(jié)變形試驗?？紤]了橡皮膜的滲漏對體積變形量測的影響，對實測體積變化量進行了修正，得出三軸條件下次固結(jié)應(yīng)變(軸向應(yīng)變、體積應(yīng)變和剪切應(yīng)變