灰土地基的浸水特性及應(yīng)力應(yīng)變分析.pdf

1、灰土廣泛應(yīng)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(jì)效益。國內(nèi)外學(xué)者對灰土的加固機(jī)理和石灰與土之間的微觀反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了大量研究,對浸水后灰土的強(qiáng)度分析依然不夠?；彝两笃鋸?qiáng)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(yàn)對灰土浸水后的力學(xué)性能的研究可以接近實(shí)際灰土的受力性狀。因此,采用室內(nèi)三軸試驗(yàn)對灰土浸水后的力學(xué)性能的研究具有非常重要

2、的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文采用粉土與消石灰配制2:8灰土試樣,進(jìn)行灰土浸水后的三軸試驗(yàn),通過應(yīng)力—應(yīng)變曲線,分析灰土的浸水強(qiáng)度等一系列特征。試驗(yàn)主要考慮了養(yǎng)護(hù)齡期、含水率、圍壓等因素。根據(jù)灰土浸水后的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系,采用有限元軟件模擬灰土復(fù)合地基的受力與變形情況,并與實(shí)測結(jié)果進(jìn)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(yàn)結(jié)果,系統(tǒng)分析了各因素對灰土的應(yīng)力—

3、應(yīng)變的影響規(guī)律。
　　 2、齡期短的灰土極值強(qiáng)度對應(yīng)的軸向應(yīng)變較大,試件破壞時的強(qiáng)度與極值強(qiáng)度較接近。齡期越長,相同圍壓下試件破壞時的強(qiáng)度越高;含水率小于最優(yōu)含水率時灰土強(qiáng)度隨著含水率的增大而增大,越接近最優(yōu)含水率強(qiáng)度增長的幅度越小。含水率大于最優(yōu)含水率時,灰土強(qiáng)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(qiáng)度均有所提高。
　　 3、灰土的前期養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度增長較快,強(qiáng)度與養(yǎng)護(hù)齡期的關(guān)系成對數(shù)上升,隨

4、著試樣養(yǎng)護(hù)齡期的增長,灰土的強(qiáng)度極值相對增長;含水率對灰土強(qiáng)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(hù)條件較短的條件下,圍壓的提高對灰土強(qiáng)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(hù)齡期的增長而增大。30天齡期試樣的變形模量已經(jīng)達(dá)到90天齡期試樣的74.4～86.7％,平均值達(dá)到了90天齡期試樣變形模量的81.6％。養(yǎng)護(hù)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(yàn)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(yīng)力出現(xiàn)在基礎(chǔ)底部,而頂部應(yīng)力較小。總體上豎向應(yīng)力與基礎(chǔ)的距離呈正比關(guān)系,即應(yīng)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(yīng)力集中現(xiàn)象。地基豎向位移中較大值出現(xiàn)在