考慮應(yīng)力歷史影響的成層地基一維固結(jié)理論研究.pdf

1、雖然土體的應(yīng)力歷史對(duì)地基的固結(jié)和變形有很大影響,但目前關(guān)于考慮應(yīng)力歷史影響的軟黏土地基固結(jié)理論的研究并不多見(jiàn).本文在前人工作基礎(chǔ)上對(duì)成層超固結(jié)飽和軟黏土地基一維固結(jié)理論進(jìn)行了較為系統(tǒng)和深入的研究. 基于現(xiàn)有成層地基一維線性固結(jié)解析解,本文提出并建立了求解考慮應(yīng)力歷史影響的成層地基一維線性固結(jié)和非線性固結(jié)問(wèn)題的半解析法,編制了能同時(shí)考慮土的應(yīng)力歷史影響、成層性、非線性以及土體自重和變荷載的一維線性固結(jié)計(jì)算程序 ODLCALOS 與

2、一維非線性固結(jié)計(jì)算程序 ODNCALOS,并通過(guò)與已有的解析解的對(duì)比,檢驗(yàn)了本文半解析法和程序的正確性.當(dāng)不考慮土的應(yīng)力歷史影響時(shí),本文程序就可退化為現(xiàn)有的成層地基一維非線性固結(jié)計(jì)算程序NAODCLS；而當(dāng)進(jìn)一步不考慮土的非線性時(shí),程序便可退化為現(xiàn)有成層地基一維線性固結(jié)計(jì)算程序ODCALS. 利用本文程序,以雙層和三層超固結(jié)飽和土地基固結(jié)為例,對(duì)成層超固結(jié)飽和軟黏土地基一維固結(jié)性狀進(jìn)行了詳細(xì)分析,繪制了大量的固結(jié)曲線,討論了各種

3、因素對(duì)地基沉降發(fā)展速率和超靜孔壓消散速率等的影響.分析研究表明:除邊界條件外,影響成層超固結(jié)飽和軟黏土地基非線性固結(jié)性狀的主要因素有:各層土的先期固結(jié)壓力(σ<'1><,c>)、回彈指數(shù)與壓縮指數(shù)之比(c<,e>/c<,c>)、壓縮指數(shù)與滲透指數(shù)之比(c<,c>/c<,k>)、自重應(yīng)力分布形式、土層厚度和土層分布、以及荷載大小和加荷速率(q<,u>值和T<,vc>)等；考慮土的應(yīng)力歷史影響后,按變形定義的地基平均固結(jié)度U<,s>,(代表

4、地基沉降發(fā)展速率)與按平均孔壓定義的固結(jié)度U<,p>.(代表超靜孔壓消散速率)在數(shù)值上有較大的差異,并且沉降發(fā)展速率與超靜孔壓消散速率均增大、地基最終沉降減小.此外,為便于本文理論的實(shí)際應(yīng)用,針對(duì)單層超固結(jié)土地基一維非線性固結(jié)問(wèn)題,制作了可供直接查閱的計(jì)算表格.同時(shí),通過(guò)與蕭山軟黏土室內(nèi)超固結(jié)壓縮試驗(yàn)對(duì)比分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了本文理論并表明了在固結(jié)計(jì)算中考慮土體應(yīng)力歷史和非線性的重要性. 本文工作首次將軟黏土的非線性、成層性等重要特