重塑粉質(zhì)黏土的蠕變特性及蠕變模型研究.pdf

1、地基土變形的時(shí)間效應(yīng)是引起各類(lèi)建（構(gòu)）筑物長(zhǎng)期沉降及結(jié)構(gòu)損壞的基本原因之一。粉質(zhì)黏土是長(zhǎng)江中下游地區(qū)常見(jiàn)的地基土質(zhì)條件之一，因此研究粉質(zhì)黏土力學(xué)變形的時(shí)間效應(yīng)對(duì)指導(dǎo)地下工程及地基工程的實(shí)踐具有重要意義。本文通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)與離散元數(shù)值模擬，從宏觀與細(xì)觀角度對(duì)粉質(zhì)黏土的蠕變特性和蠕變過(guò)程中試樣內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化開(kāi)展研究，主要工作內(nèi)容和成果如下。
　　1、通過(guò)對(duì)重塑粉質(zhì)黏土進(jìn)行不同加載分級(jí)方式下的等壓固結(jié)蠕變?cè)囼?yàn)，分析了不同應(yīng)力水平下和不同

2、加載分級(jí)條件下試樣的體應(yīng)變?nèi)渥兲匦?。研究發(fā)現(xiàn):應(yīng)力水平越高，試樣的蠕變現(xiàn)象越明顯，且蠕變穩(wěn)定的速度也越慢，蠕變變形曲線表現(xiàn)出明顯的非線性;當(dāng)最終加載量相同時(shí)，不同加載級(jí)數(shù)對(duì)試樣的最終體應(yīng)變量的影響甚微。
　　2、通過(guò)對(duì)重塑粉質(zhì)黏土進(jìn)行了不同加載分級(jí)方式下的三軸剪切蠕變?cè)囼?yàn)，研究了粉質(zhì)黏土在不同偏應(yīng)力水平下和不同偏應(yīng)力分級(jí)方式作用下的偏應(yīng)變?nèi)渥兲匦?。試?yàn)表明粉質(zhì)黏土的偏應(yīng)變?nèi)渥冏冃尉哂忻黠@的非線性;而且發(fā)現(xiàn)，在同樣的剪切應(yīng)力水平下，

3、不同的加載分級(jí)方式對(duì)試樣的最終偏應(yīng)變量的影響顯著，即加載分級(jí)越多，最終的偏應(yīng)變量越小。
　　3、采用“Cassagrande”作圖法和孔壓消散法對(duì)粉質(zhì)黏土在不同加載條件下的主次固結(jié)變形階段進(jìn)行了劃分。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，前者所確定的tEOP要超前于后者所確定的tEOP;在等壓固結(jié)蠕變?cè)囼?yàn)中由“Cassagrande”作圖法所確定的tEOP所對(duì)應(yīng)的孔壓消散的程度基本上可達(dá)到90％左右，而在剪切蠕變?cè)囼?yàn)中由“Cassagrande”作圖法所

4、確定的tEOP所對(duì)應(yīng)的孔壓消散程度在80％左右。
　　4、采用離散元顆粒流程序?qū)Ψ圪|(zhì)黏土的室內(nèi)等壓蠕變?cè)囼?yàn)和剪切蠕變?cè)囼?yàn)進(jìn)行細(xì)觀數(shù)值模擬。首先通過(guò)細(xì)觀參數(shù)反演實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)試驗(yàn)的仿真，然后對(duì)試樣進(jìn)行了不同應(yīng)力水平下的蠕變?cè)囼?yàn)，分析表明，采用作圖法劃分試樣的主次固結(jié)階段具有一定的合理性;在不同應(yīng)力水平下統(tǒng)計(jì)并分析了試樣在蠕變過(guò)程中細(xì)觀組構(gòu)特征參量(孔隙比、平均配位數(shù)、法/切向接觸的分布）的演化規(guī)律，分析表明，等壓固結(jié)下，試樣的細(xì)觀組構(gòu)特