軟土物理、力學(xué)指標(biāo)的特性及相關(guān)性分析.pdf

1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文軟土物理、力學(xué)指標(biāo)的特性及相關(guān)性分析姓名：王家強(qiáng)申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：道路與鐵道工程指導(dǎo)教師：陳榮生張朝生2001.3.1軟土物理力學(xué)指標(biāo)的特性及相關(guān)性分析第一章前言近年來，高速公路在我國的沿海地區(qū)有了迅猛的發(fā)展，建設(shè)中遇到的軟土地基也越來越多，而軟土的性質(zhì)各有不同，這其中有近千年內(nèi)才沉積的珠江三角洲水網(wǎng)平原區(qū)位于地表的含砂、欠固結(jié)的厚層淤泥；有太湖平原廣泛的湖沼積的超固結(jié)淤泥和淤泥質(zhì)土：有長江三角洲地區(qū)深埋在粘土

2、層下的第四系中下統(tǒng)的淤泥質(zhì)土。它們的成因不同、經(jīng)歷的地質(zhì)歷史不同，土體表現(xiàn)出的物理和力學(xué)性質(zhì)亦各不相同。軟土的主要特征就是高含水量、大孔隙比、高壓縮性和低強(qiáng)度。在軟土地基上修建高速公路會(huì)產(chǎn)生很大的路基沉降，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致路基失穩(wěn)。因此，軟土地基上路基設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是在確保路基穩(wěn)定的前提下盡可能減少工后沉降。目前，道路軟土地基處理設(shè)計(jì)的基本理論還是太沙基的一維固結(jié)理論和極限平衡原理，多采用條分法計(jì)算路基穩(wěn)定性、采用e—logP曲線、e—P曲

3、線(可簡化為壓縮系數(shù)alz法或壓縮模量Es法)計(jì)算路基沉降，采用的力學(xué)指標(biāo)主要有：土體不排水快剪和固結(jié)快剪強(qiáng)度(C、巾值)、垂直和水平固結(jié)系數(shù)(cv、c。)、壓縮模量等。工作中，軟土地基的力學(xué)指標(biāo)主要依賴于鉆探取樣試驗(yàn)和現(xiàn)場原位測試。認(rèn)真而充足的勘探、準(zhǔn)確可靠的室內(nèi)試驗(yàn)是一項(xiàng)工期長、成本高而準(zhǔn)確率低的工作。正因?yàn)槿绱?，很多工程盡管在勘探試驗(yàn)中進(jìn)行了大量的投入，但力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)對土樣的要求高、受試驗(yàn)過程因素控制較多，單個(gè)樣品試驗(yàn)資料的可靠性

4、又不高，加之受樣品數(shù)量和質(zhì)量的限制，大部分軟土樣都或多或少地缺少某些力學(xué)試驗(yàn)指標(biāo)，而力學(xué)指標(biāo)對設(shè)計(jì)卻是至關(guān)重要的，直接影響到設(shè)計(jì)方案的確定。有時(shí)不得不使用內(nèi)插數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)與實(shí)際不盡相符，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致工程事故。相對而言土體物理指標(biāo)的試驗(yàn)可采用擾動(dòng)樣進(jìn)行，對取樣及樣品運(yùn)輸要求不高，試驗(yàn)方法既簡單又易于操作，試驗(yàn)成果可信度高。由此我們想到，如果通過一些試驗(yàn)資料的總結(jié)，得出物理指標(biāo)與力學(xué)指標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系，這樣就可以通過簡單

5、的物理指標(biāo)試驗(yàn)來導(dǎo)出有一定可靠度的力學(xué)指標(biāo)，這些指標(biāo)在工可、初設(shè)階段進(jìn)行方案評價(jià)時(shí)是大有用處的，即使在資料較多的施工圖設(shè)計(jì)階段也可以通過這種相關(guān)關(guān)系來補(bǔ)充個(gè)別缺失的數(shù)據(jù)、核對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性，即使找不到實(shí)用的相關(guān)公式但可以找出數(shù)據(jù)離散的原因?qū)σ院蟮墓ぷ饕彩谴笥袔椭?。對軟土物理力學(xué)指標(biāo)的研究伴隨了軟土研究的全過程，巖土工程領(lǐng)域研究軟土的根本目的就是認(rèn)識軟土的力學(xué)特性、提出提高其力學(xué)強(qiáng)度的途徑與方法。多年來，對軟土成因及其結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的研究