真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓作用下軟土蠕變機(jī)理及沉降計(jì)算研究.pdf

1、真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓法是在真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓法基礎(chǔ)上綜合了二者優(yōu)點(diǎn)發(fā)展而來的一種軟土地基處理方法，被廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、工民建等工程建設(shè)中，尤其在我國東南沿海一帶的高速公路建設(shè)中得到了大量的應(yīng)用。經(jīng)過二十多年的廣泛運(yùn)用和不斷探索，其工程運(yùn)用技術(shù)和基礎(chǔ)理論研究已取得了大量的成果，但有關(guān)工后沉降的機(jī)理、計(jì)算等仍是工程和理論上急待解決的問題。本文開展了室內(nèi)模擬真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓和真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓的三軸固結(jié)蠕變試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上通過拍攝SEM電

2、鏡掃描照片從微觀結(jié)構(gòu)的角度研究了三種預(yù)壓方法加固軟土地基的固結(jié)蠕變機(jī)理以及運(yùn)用不同的排水預(yù)壓方法加固軟基前后土體強(qiáng)度性質(zhì)和滲透性質(zhì)的變化。在三軸試驗(yàn)和微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了三種預(yù)壓方法加固軟基后土體的蠕變本構(gòu)模型和沉降計(jì)算的研究。本文的主要研究內(nèi)容為： (1)開展了三組室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)，通過從試樣頂部抽真空來模擬真空預(yù)壓，用施加豎向砝碼來模擬堆載預(yù)壓，通過同時(shí)抽真空和加砝碼來模擬真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓。在三軸壓縮試驗(yàn)前后，拍攝

3、了土樣的SEM電鏡掃描照片，從宏觀工程性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)變化及二者結(jié)合的角度研究了在三種不同的預(yù)壓方式下土體固結(jié)蠕變性狀的不同和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)變化的機(jī)理。 (2)在三組三軸試驗(yàn)前后，均開展了常規(guī)直剪、滲透等室內(nèi)土工試驗(yàn)，在每個(gè)土樣的直剪和滲透試驗(yàn)前后，都拍攝了土樣的SEM照片并用Geoimage程序進(jìn)行了處理，從微觀結(jié)構(gòu)和微觀參數(shù)變化的角度分析和研究了三種不同的預(yù)壓荷載作用下土體強(qiáng)度和滲透性質(zhì)的改變。 (3)三軸試驗(yàn)的結(jié)果表明

4、在排水預(yù)壓荷載作用下土體的固結(jié)過程和蠕變過程具有耦合效應(yīng)，土體具有彈、粘、塑性質(zhì)。微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的結(jié)果表明土體微觀結(jié)構(gòu)的改變和宏觀工程性質(zhì)的改變具有相輔相成的關(guān)系。經(jīng)典的EVP流變模型是基于土體應(yīng)力狀態(tài)點(diǎn)的改變而描述土體彈粘塑性質(zhì)的，不考慮具體的變化路徑，本文推導(dǎo)了考慮微觀參數(shù)的EVP模型。 (4)地基中某一深度處的土體在真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓法加固軟基時(shí)受到的應(yīng)力狀態(tài)不同，因而發(fā)生的應(yīng)變和沉降大小也不同。本文從受力變形分析入手，在