【摘要】：我國東南沿海地區(qū)廣泛分布有湖相或者海相飽和軟黏土,這種軟黏土具有強度低、含水量高、孔隙比大、壓縮性大等諸多不良工程性質(zhì),作為基礎(chǔ)設(shè)施的最終承載體,在各種荷載作用下,軟黏土地基極易發(fā)生變形、失穩(wěn)等災(zāi)變行為,并產(chǎn)生大量工程問題�；诖�,更加全面地了解飽和軟黏土的變形、破壞及水土二相的相互作用機理,更加真實模擬飽和軟黏土的工況迫在眉睫。無論自然因素,包括地質(zhì)和水文變化,還是基坑開挖、預(yù)壓堆載等工程實踐,都會導(dǎo)致黏土固結(jié)狀態(tài)的變化,具體表現(xiàn)在各向異性和超固結(jié)。在本文研究中,進(jìn)行了一系列不同固結(jié)狀態(tài)下(各向同性正常固結(jié)、各向同性超固結(jié)、各向異性超固結(jié))溫州軟黏土和高嶺土的三軸剪切和應(yīng)力路徑試驗,并結(jié)合彎曲元試驗分析和探討了軟黏土應(yīng)力-應(yīng)變、孔壓-應(yīng)變、有效應(yīng)力路徑、割線模量以及小變形剪切模量等特性。研究發(fā)現(xiàn),不同固結(jié)狀態(tài)對小應(yīng)變下的剪切模量有著較大的影響,并考慮各向異性固結(jié)對Hardin公式進(jìn)行了修正。軟黏土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系在不同的固結(jié)狀態(tài)下分別表現(xiàn)出不同的應(yīng)變硬化或軟化。剪切強度、孔壓系數(shù)、割線模量、有效應(yīng)力路徑等均顯著受到固結(jié)狀態(tài)的影響。建立了強度q_f、孔壓系數(shù)A_f與OCR和K的定量關(guān)系。分析了有效應(yīng)力路徑的發(fā)展規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)破壞線斜率與固結(jié)狀態(tài)無關(guān),對溫州重塑土,其破壞線斜率M_f=1.25;對重塑高嶺土,其M_f=1.12。基于應(yīng)力路徑試驗,發(fā)現(xiàn)應(yīng)力路徑斜率η對剪切強度和有效應(yīng)力路徑等影響較小,對超孔隙水壓力影響較大。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU41
【圖文】：

0' 203 2 ( ) 2NCAvm K ncM M 式中 su—— 正常固結(jié)過程中最大應(yīng)力狀態(tài)；'v0 ——當(dāng)前有效覆巖自重；M—— 臨界狀態(tài)線斜率；'vm ——K0固結(jié)過程結(jié)束時的有效覆巖壓力；1.3 本文研究內(nèi)容在自然沉積條件下，大多數(shù)黏土通常都是 K0固結(jié)狀態(tài)。然而，由于自因素如地質(zhì)和水文變化，和工程實踐如基坑開挖、路基和隧道施工、地基理等等，所有方向的固結(jié)應(yīng)力分量產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致土體固結(jié)狀態(tài)的變化即從 K0正常固結(jié)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦飨虍愋猿探Y(jié)狀態(tài)。以堆載預(yù)壓和基坑開挖例，如圖 1-1 所示，土單元 A 和 B 不僅由于加卸載的過程中成為超固結(jié)，且有效垂直應(yīng)力與有效水平應(yīng)力之比由于變形而發(fā)生了變化。 Shi[14Bozzano[43]認(rèn)為工程會使得黏土產(chǎn)生垂直和水平應(yīng)力的改變，K0系數(shù)應(yīng)被為參數(shù)變量。

驗器材簡介試驗設(shè)備簡介文中所使用的試驗設(shè)備是位于浙江省軟弱土地基與海涂圍墾工驗室的循環(huán)圍壓動三軸系統(tǒng)，生產(chǎn)于英國 GDS 公司。儀器主要 2-1 所示。）壓力室 b）圍壓反壓控制器 c）數(shù)據(jù)傳感器接

圖 2-2 GDSLAB 的操作界面) 線性飽和模塊試樣施加反壓飽和。與此同時會施加圍壓，使得圍壓比反壓大 20 k強[44]，谷川[32,45]）。系統(tǒng)會自動檢測 B 值，可設(shè)置成自動進(jìn)行下一步≥0.97 時。也可以手動控制試驗步驟。) B 值檢測模塊反壓飽和完成后，進(jìn)行 B 值檢測，查看試樣的飽和程度。B 值pton[32]孔隙水壓力參數(shù) B。3B u / ，B 值測試方法是：關(guān)閉排水試樣處于不排水狀態(tài)），增加圍壓一定的值，等待約五分鐘，B 值會于穩(wěn)定狀態(tài)，這個穩(wěn)定的 B 值來判斷試樣飽和程度，全部土樣試驗B 值≥0.97，如果未達(dá)到，重新返回飽和步驟進(jìn)行飽和。) 固結(jié)模塊照試驗方案對試樣進(jìn)行各向同性固結(jié)。對于固結(jié)結(jié)束的判斷標(biāo)準(zhǔn)有個是當(dāng)孔壓下降到和反壓值相等，另一個是本文中所取的是反壓排 mm3/min。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 黃茂松;姚兆明;;循環(huán)荷載下飽和軟黏土的累積變形顯式模型[J];巖土工程學(xué)報;2011年03期

2 楊林德,張向霞;基于廣義塑性力學(xué)的Cam-clay模型的改進(jìn)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2005年18期

3 鄭永來,潘杰,韓文星;軟土地鐵隧道沉降分析[J];地下空間與工程學(xué)報;2005年01期

4 孫德安,姚仰平,殷宗澤;初始應(yīng)力各向異性土的彈塑性模型[J];巖土力學(xué);2000年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 沈玉濤;飽和軟土基坑穩(wěn)定性及分區(qū)開挖力學(xué)效應(yīng)研究[D];廣西大學(xué);2018年

2 蔡露;軟土各向異性不排水抗剪強度及在基坑中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2017年

3 袁泉;砂土小應(yīng)變剪切模量各向異性試驗研究及數(shù)值模擬[D];吉林大學(xué);2009年

本文編號：2774669