交通荷載下超固結(jié)飽和軟粘土特性試驗研究.pdf

1、我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，人口數(shù)量居于世界第一，2015年國民生產(chǎn)總值位居世界第二，在如此龐大的經(jīng)濟總量之下，我國GDP增速仍居世界第一。完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施作為經(jīng)濟發(fā)展的先決條件，一直以來為歷屆政府所重視，特別是東南沿海地區(qū)，作為中國經(jīng)濟發(fā)展的榜樣和風(fēng)向標(biāo)，對交通基礎(chǔ)設(shè)施的需求十分強勁。東南沿海地區(qū)分布著廣泛的軟粘土地層，軟粘土具有含水量高、壓縮性大、強度低的特點，在交通荷載作用下易產(chǎn)生過大的沉降而破壞，增加了交通基礎(chǔ)設(shè)施運營和維

2、護(hù)的難度，影響交通效率，降低行車舒適性。近些年來，工程中廣泛采用超載預(yù)壓方法加固軟粘土地基，以降低運營期間軟粘土路基在交通荷載下產(chǎn)生的沉降，經(jīng)過超載預(yù)壓處理的路基表現(xiàn)出超固結(jié)性。本文利用動態(tài)空心圓柱系統(tǒng)同時施加軸向應(yīng)力和剪應(yīng)力模擬交通荷載，進(jìn)行空心扭剪試驗，研究超固結(jié)飽和軟粘土在交通荷載下的累積應(yīng)變、孔壓、應(yīng)力-應(yīng)變滯回曲線、回彈模量發(fā)展特性，對交通荷載下飽和軟粘土的理論研究進(jìn)行補充，為工程當(dāng)中超固結(jié)路基的設(shè)計提供依據(jù)。
　　本文

3、研究表明，與傳統(tǒng)的只存在軸向應(yīng)力的交通荷載相比，剪應(yīng)力的存在使土體在交通荷載下的應(yīng)力路徑發(fā)生變化，使超固結(jié)飽和軟粘土的孔壓以及累積應(yīng)變增加，回彈模量下降。本文研究了超固結(jié)比對交通荷載下飽和軟粘土特性的影響，結(jié)果表明，在相同應(yīng)力路徑的交通荷載下，當(dāng)循環(huán)次數(shù)相同時，超固結(jié)比越大，飽和軟粘土的孔壓以及累積應(yīng)變就越小，且飽和軟粘土所受到的交通荷載越大，超固結(jié)比對孔壓、累積應(yīng)變的影響程度越不明顯。在相同應(yīng)力路徑的交通荷載下，超固結(jié)比越大，飽和軟粘

4、土的彈性特征越明顯，相同循環(huán)次數(shù)下變形模量以及回彈模量越大，且超固結(jié)比越小，超固結(jié)比的增加對回彈模量的影響就越明顯。
　　考慮超固結(jié)比對交通荷載下飽和軟粘土特性的影響，本文定義了循環(huán)應(yīng)力水平CSL。本文研究了循環(huán)應(yīng)力水平CSL對交通荷載下超固結(jié)飽和軟粘土特性的影響，結(jié)果表明，當(dāng)循環(huán)次數(shù)相同時，不同超固結(jié)比飽和軟粘土的孔壓、累積應(yīng)變、穩(wěn)定回彈模量隨循環(huán)應(yīng)力水平CSL呈現(xiàn)出一致的變化規(guī)律，孔壓隨循環(huán)應(yīng)力水平的增加呈現(xiàn)線性增長，累積應(yīng)變

5、隨循環(huán)應(yīng)力水平的增加呈現(xiàn)指數(shù)型增長，穩(wěn)定回彈模量隨循環(huán)應(yīng)力水平的增加呈現(xiàn)線性下降。本文并提出了超固結(jié)飽和軟粘土在交通荷載下的累積應(yīng)變和穩(wěn)定回彈模量預(yù)測方程。
　　本文結(jié)合溫州機場跑道工程實例，計算超固結(jié)路基在交通荷載下產(chǎn)生的沉降，并與正常固結(jié)路基的沉降值作對比，結(jié)果表明超固結(jié)路基在交通荷載下的沉降相比正常固結(jié)路基減少了50％左右。本文分析了超載預(yù)壓減小路基沉降的原因，分析了超固結(jié)比對路基沉降的影響程度，為超固結(jié)路基的設(shè)計提供參考依