吹填軟土一維固結蠕變研究.pdf

1、吹填土是一種特殊的人工土,其固結時間較長,具有十分明顯的流變特性。吹填土作為地基會出現(xiàn)后期沉降過大,承載力不足等問題,嚴重的會導致地基不均勻沉降,地面開裂,建(構)筑物傾斜甚至倒塌等。學術界及工程界一直廣泛關注吹填軟土的長期變形問題,其中軟土的固結特性和蠕變特性是導致其變形具有時效性的根本原因。故研究吹填軟土的長期變形機理,探討其固結蠕變特性,并進一步完善沉降計算模型,對建造在吹填土地基上的工程具有重要意義。
　　目前在室內關于土

2、體固結蠕變變形的研究大多假定其不產(chǎn)生側向變形,但是對于吹填土來說,滿足這一假設的區(qū)域是有限的,更多區(qū)域如大面積堆載的非中心地帶,路堤等工程的非中心區(qū)域等其側向變形常常不等于零。即使是中心區(qū)域,也不能忽視瞬時變形及其對后期變形的影響。本文針對汕頭東部新溪地區(qū)吹填軟土,基于室內側限(剛性,柔性)試驗,理論分析和相應的數(shù)值計算,研究了軟土固結蠕變變形機理,分析了側向變形條件對軟土一維固結蠕變特性的影響。研究的主要內容以及得到的結論如下:

3、>　　1.吹填軟土的基本特性研究,研究表明土層含有大量砂石貝殼等雜質,物理性質指標均為高含水率,高孔隙比,低滲透性,和低抗剪強度。土層目前仍處于欠固結土階段,壓縮性較大。
　　2.剛性側限壓縮試驗(側向變形等于0)結果表明,加荷比大于或等于1時土樣的主次固結分界最明顯,最適合用 Casagrande方法確定主固結完成時間。次固結系數(shù) Ca均呈現(xiàn)先增大,在先期固結壓力附近達到峰值后逐漸減小最后趨于穩(wěn)定。土體物理參數(shù)如而含水率、孔隙比

4、、及試驗方法如加荷比等因素都會對次固結系數(shù)產(chǎn)生影響。另外,軟土的次固結呈非線性特征,應力應變等時曲線比較符合對數(shù)函數(shù)關系。
　　3.柔性側限壓縮(豎向應力與水平應力之比等于常數(shù))試驗結果表明,吹填土的固結性狀與上述剛性側限相似,表明其固結機理時相同的。但試樣產(chǎn)生了較大的瞬時變形,主固結完成的時間減少,次固結系數(shù)也相對減小。
　　4.基于三元件模型,建立了考慮瞬時變形的飽和土體的一維粘彈性固結方程,并推導出其相應的解析解。針對