不同溫度條件下寧波軟粘土固結(jié)和強度特性研究.pdf

1、溫度對粘性土力學(xué)特性的影響研究成為當(dāng)前巖土工程領(lǐng)域的一個重要課題，在核廢料處置、地下結(jié)構(gòu)防護、能源貯存等方面具有良好的研究背景。本文在總結(jié)了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以寧波地區(qū)典型軟粘土為研究對象，通過自行設(shè)計改裝的溫控動/靜三軸試驗系統(tǒng)對試驗土樣在不同的溫度荷載和周圍壓力作用下的固結(jié)特性、變形特性及強度特性進行了研究。主要內(nèi)容包括：
　?。?）按照常規(guī)土力學(xué)試驗方法對本文所用土樣的含水率、液塑限等基本物理性質(zhì)指標(biāo)進行測定，

2、并詳細介紹了試樣的制樣方法。
　　（2）通過將常規(guī)動/靜三軸試驗系統(tǒng)與溫控裝置相結(jié)合，設(shè)計改裝出溫控動/靜三軸試驗系統(tǒng)。該試驗系統(tǒng)實現(xiàn)了對試驗溫度控制的要求，可以用來進行不同荷載—溫度路徑下的飽和土體固結(jié)、靜力及動力特性試驗。壓力室內(nèi)溫度可控制在10℃~100℃之間，圍壓范圍為0～3MPa。試驗時可根據(jù)需要對試樣施加不同的溫度和圍壓。
　?。?）對寧波軟粘土進行了不同溫度荷載和圍壓下的熱固結(jié)試驗，并對試驗進行了理論分析，將試

3、驗結(jié)果和理論結(jié)果進行了對比和驗證，結(jié)果表明：溫度主要影響土中水的粘滯性系數(shù)，進而使其滲透系數(shù)增大；溫度越高，固結(jié)越快，在相同條件、相同時段內(nèi)，土體的固結(jié)度也越高，且溫差越大，固結(jié)度差值越大；不同溫度下的固結(jié)度差值隨時間的增大呈現(xiàn)出先快速增大至極值，再逐漸減小至零的現(xiàn)象，可見溫度效應(yīng)主要體現(xiàn)在熱排水固結(jié)過程的初期，而且溫差越大，影響效果越明顯。
　　（4）對試驗土樣在4個不同溫度荷載（T=30℃、T=45℃、T=60℃、T=80℃）

4、和3個不同周圍壓力（σ3=50kPa、σ3=100kPa、σ3=200kPa）作用下開展了不排水三軸剪切試驗，通過對試驗數(shù)據(jù)進行整理、分析，討論了不同溫度荷載和周圍壓力對軟粘土變形特性和強度特性的影響。
　　（5）基于溫控三軸試驗的結(jié)果，確定了不同溫度條件下試驗土樣的鄧肯-張模型參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用新提出的歸一化因子對寧波軟粘土在不同溫度條件下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進行歸一化分析，提出了相應(yīng)的歸一化方程。并應(yīng)用該歸一化方程對試驗結(jié)果進