灰土地基的浸水特性及應力應變分析.pdf

1、灰土廣泛應用于提高地基土的承載力及消除地基的濕陷。石灰是一種廉價的建筑材料,用灰土墊層、灰土擠密樁處理地基可以取得良好的經(jīng)濟效益。國內(nèi)外學者對灰土的加固機理和石灰與土之間的微觀反應機理進行了大量研究,對浸水后灰土的強度分析依然不夠。灰土浸水后其強度、變形和彈性模量與浸水前大不相同,并且破壞形式也有所不同?；谑覂?nèi)三軸試驗對灰土浸水后的力學性能的研究可以接近實際灰土的受力性狀。因此,采用室內(nèi)三軸試驗對灰土浸水后的力學性能的研究具有非常重要

2、的現(xiàn)實意義。
　　 本文采用粉土與消石灰配制2:8灰土試樣,進行灰土浸水后的三軸試驗,通過應力—應變曲線,分析灰土的浸水強度等一系列特征。試驗主要考慮了養(yǎng)護齡期、含水率、圍壓等因素。根據(jù)灰土浸水后的應力—應變關(guān)系,采用有限元軟件模擬灰土復合地基的受力與變形情況,并與實測結(jié)果進行了對比分析。本文主要研究成果如下:
　　 1、根據(jù)不同齡期、不同含水率、不同圍壓干濕兩種狀態(tài)灰土試樣的三軸試驗結(jié)果,系統(tǒng)分析了各因素對灰土的應力—

3、應變的影響規(guī)律。
　　 2、齡期短的灰土極值強度對應的軸向應變較大,試件破壞時的強度與極值強度較接近。齡期越長,相同圍壓下試件破壞時的強度越高;含水率小于最優(yōu)含水率時灰土強度隨著含水率的增大而增大,越接近最優(yōu)含水率強度增長的幅度越小。含水率大于最優(yōu)含水率時,灰土強度隨著含水率的增大而明顯下降;隨著圍壓的增大,灰土試樣的初始彈性模量和強度均有所提高。
　　 3、灰土的前期養(yǎng)護強度增長較快,強度與養(yǎng)護齡期的關(guān)系成對數(shù)上升,隨

4、著試樣養(yǎng)護齡期的增長,灰土的強度極值相對增長;含水率對灰土強度值影響也較顯著,最大值出現(xiàn)在了最優(yōu)含水率附近;在養(yǎng)護條件較短的條件下,圍壓的提高對灰土強度增長的影響較顯著。
　　 4、灰土的變形模量隨著圍壓的增大而不斷增大;不同齡期灰土的變形模量隨著養(yǎng)護齡期的增長而增大。30天齡期試樣的變形模量已經(jīng)達到90天齡期試樣的74.4～86.7％,平均值達到了90天齡期試樣變形模量的81.6％。養(yǎng)護齡期90天后試樣的變形模量的增長趨勢逐漸

5、減緩。
　　 5、石灰的摻入主要改變了灰土的凝聚力,試驗結(jié)果表明,灰土的c值較原土樣提高了十幾倍,φ值也有所增長。
　　 6、灰土試樣有以下三種破壞形式:脆性剪切破壞、脆性張裂破壞以及塑性剪切破壞。
　　 7、有限元計算結(jié)果表明,最大的應力出現(xiàn)在基礎(chǔ)底部,而頂部應力較小?？傮w上豎向應力與基礎(chǔ)的距離呈正比關(guān)系,即應力隨著深度的增加而不斷增大。在墊層的底端與周圍土體接觸面上出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。地基豎向位移中較大值出現(xiàn)在