固化剂加固软土试验研究毕业论文(6)

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1、固化剂加固软土试验研究毕业论文(6)摘要:本文通过应用不同固化剂对加固软土的作用进行室内试验,研究NO.5固化剂、NO.1固化剂加固粘土的无侧限抗压强度变化的规律。分析和讨论NO.1固化剂和NO.5固化剂加固土在不同掺入比和龄期时强度的变化规律及应力~应变特性,从整体加固效果分析看出,NO.5固化剂加固土效果优于NO.1固化剂加固土,两种固化土的最佳掺入比在12%~15%,可在软土地基处理和实际工程中应用关键词:土力学粘土固化剂掺入比无侧限抗压强度应力应变3.3NO.1加固土应力应变关系模拟3.3.1抛物线模拟根据试验所得加固土应力~应变

2、关系曲线,其在不同掺入比和不同龄期时。σ~εa关系表现出一些共同的特性。结合前述对土的应力应变模型分析,选用多项式(抛物线)进行模拟。经比较分析,确定为二次抛物线。由抛物线方程有下式:(εa≤ε0)(3-4)式中:σ0—最大应力;ε0—相应与最大应力时的应变值;A、B—试验参数。变换上式有:2(3-5)以σ/σ0为纵坐标,εa/ε0为横坐标,点绘实测数据。试验参数A、B如表3-5所示。由式(3-5)分析,当εa=ε0时有σ=(A-B)σ0,若要满足条件必须有σ=σ0,也即意味着A-B=1。从表3-5中A、B值的变化可见,A与B的差值近似等

3、于1。个别参数A和B的差值虽然大于1或小于1,但也徘徊在数据1的附近,乃是试验误差所致。表3-5NO.1加固土抛物线模拟参数A、B值掺入比10%12%15%龄期ABABAB32.69751.76411.14640.09070.9466-0.188372.10881.08511.31640.20561.56010.4854140.5775-0.56420.9969-0.08691.1136-0.0017280.3518-0.770.8566-0.23990.8887-0.2229通过表3-5中的参数A、B值结合抛物线方程可知,当εa=ε0时

4、有σ≈σ0,当εa=0时有σ=0,基本满足边界条件。若对该抛物线方程求导,有:即初始摸量E0:(3-6)令εa→ε0时抛物线求导知,峰值应力处的切线摸量尚不等于零,说明模拟曲线在该点有误差。由实测资料及A、B值进行应力~应变曲线比较,见图3-13、图3-14、图3-15所示。实测的应力~应变曲线和模拟的抛物线情况比较明显。曲线在应力~应变曲线初期还比较理想,但曲线后期尚有一定的偏差。说明抛物线模拟一定程度可以反映实测应力~应变曲线的基本特征。根据试验结果图3-13NO.1加固土(10%)应力—应变抛物线模拟图3-14NO.1加固土(12%

5、)应力—应变抛物线模拟图3-15NO.1加固土(15%)应力—应变抛物线模拟汇总见图3-16所示。其抛物线方程可表示为:(3-7)试验参数A、B的变化可参阅表3-5。就加固土的应力应变大致分析而言,为一致起见,可取A=1.2673,B=0.1874。从图中可知,拟合曲线反映了一定的规律,经过验算,大致可以模拟出实测值,但个别存在着一定的偏差。图3-16NO.1加固土εa/ε0~σ/σ0关系曲线3.3.2NO.1加固土qu~E50(Ef)关系通过NO.1加固土的应力~应变曲线的非线性使得其摸量不是一个常数,而是随应力范围的变化而变的。根据定

6、义取应力从0至qu/2间曲线的割线斜率作为加固土的平均变形模量E50,即E50=(ε0.5为qu/2时对应的应变量)。经计算点绘成图3-17。由图可知,无侧限抗压强度qu与平均变形模量E50之间有良好的线形相关关系。经线形预测分析,二者之间的关系可表示为:E50=155.5qu(3-8)同理取应力σ变化由0至qu曲线的割线斜率作为加固土的极限变形模量Ef。由图3-18可见,其qu~Ef也存在较好的线性相关关系。个别实测点虽有偏离,但大部分实测点较为集中且变化趋势明显。经线性预测分析,二者之间的关系可表示为:Ef=145.86qu(3-9)

7、通过Ef、E50~qu的对比分析,极限变形模量和平均变形模量与无侧限抗压强度qu之间的大致关系(系数)分别为145.86,155.5。同理也可以看出Ef、E50之间的关系。极限变形模量Ef约为其相应的平均变形模量E50的93.8%。平均变形模量E50比极限变形模量Ef大,反映出该加固土应力应变变化的特点。图3-17NO.1加固土qu—E50关系散点图图3-18NO.1加固土qu—Ef关系散点图

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