浅谈结构性软土的性状研究及其应用

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1、浙江大学建筑工程学院博士学位论文结构性软土的性状研究及其应用姓名：李玲玲申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：王立忠20071201结构性软土的性状研究及其应用摘要我嚣东南沿海娩嚣广泛分蠢整深厚豹软弱嵇±层。这些天然软麓±国予结构性的存在表现出与煎塑土截然不同的性状。土体的结构性性状研究是目前岩土工程学术界研究及正程实践中的热点和难点问题，如何考虑和描述土体的结褐瞧戳及遴一多应磺予实际翼鸯羹

2、}要意义，嚣本文正是锌瑟藏霹蘧开震讨论和研究的。天然士体结构性的形成机理不同，会相应袭现出不同的性质。不同予次压绩款因蘩，胶结传璎必圭形残豹缝褥缝±接麴蠢～定戆缝梅溪度，壤±髂不嚣要进一步压

3、密便能支承上覆荷载重，因而保持宵大孔隙比状态；这类结构性土体是本文的主要研究对象。论文或足于这类结构性土的主要性状分析，并麓重于其在鳃决实际工程中阕题的应用瞧研究。论文首先簸土绐构性的基本概念和结构径±的基本性状如发，结合天然软土的一维压缩特性及熊变形机理，系统提出了原位压缩曲线的确定、验证以及应用。程士体的侧向变形性状方麟，指出了超固结比OCR和屈服应力比YSR兹不嗣，探讨了结稔瞧主俸蠡冬为稳及增量铡悉力系数载交纯溉律；结合增箍翻压力系数和切线泊松比的联系，引入状态转折谳的概念，构滤了非线性弹性模型中泊松比的计算模式。然后基于传统邓肯张双曲线模型的思路，考虑±体结辑性豹佟焉，建立了

4、一耱考虑缝褥经戆菲线魏辫鳇模型，势缝会有疆元瑗痔VFEAP避行了初步的数值模拟。综上所述，本文在分析软粘士结构性和构建非线性弹性模型的过程中主要完成了以下一些工作：l+提爨了结槐瞧软糕±魇位嚣缭曲线鲍璃窀方法。锋瓣天然±俸懿愿缝莲状以及融有确定方法豹优点和不慰，在温娴软±的室内试验结果基础上，结合系统收集的国际上典测结构性软粘士的试验结槊，提出了对应于转折应力的关键点和原位压缩曲线的确定方法，劳在此基础上，多种角度验证了该方法数逶用饿与合理住。从研究思路、确定步骤、交形机理、试验验证、工程应用等多方瑟完善了原位压缓曲线的构建体系。2．揭示了原位施工扰动的机理及原位扰动压缩曲线的校芷方

5、法。从土体微爱终撼热度器，器使蕤工撬旗主要楚馒±髂鞭粒闽懿黢嫠{錾璃减弱，宏鼹袭现出结构屈服成力减小，结构强度降低，土体压缩性增大，不排水强腱降低等性获。在噩乏萋麓之上，提出了骧位撬动J匿缩魏线懿校疆方法，雾探嚣了原位撬动的定量评价方法，结合实例给出了考虑扰动的地基沉降计算方法。3．构建了天然络构性士体菲线住弹性模型中切线治松眈的计算模式。觚土体结构性形成枫理餐手，指出软土沉积后结构性的形成抑制了次固绪的发展，原彼硒值建议仍取为硒Nc；并探讨了土体在加载过程中侧压力系数的变化规律。在绥构牲土体坝《限愿缝变形规律的基础上，缝合岛蹰结试验结果，弓l入状态转折丽的概念，采用修正剑桥模型的椭

6、圆形屈服面形式，计算天然结构性土体非线搜弹性模凝中的切线泊松托，并接广到熨符合结构性±嬲服特性黝颊斜糖圆屈服面的情况。4．疆窭了一释考虑结豫栏影响鹃菲线魏弹性模黧(NLSModel)。基予撂统双曲线模型的思路，结合天然土体变形机理以及基本弹塑性理论，模型的计算参数包括，粼、c矗、G、妒’、eo，v黻及峰馕斑交s扭等七个参数。该模型麓较磐地模拟土体应力应变在不同阶段的发展规律，描述土体的实际应力成变性状；且参数通过简单的±工试验均可获得，便予应用。辩将该穰鳖在育黻元程膨孛实觋，最后，结合工程算例对该模型的有效性和实用性进行验证。关键递：天然较挞±；结构性；乐绽蓬绫魏线：藏I扰动；憨；切

7、线遗松比：初始模量；非线性弹性模型；有限元分析“BehaviorofStructuredClayanditsApplicationABSTRACTSoftclaysarewidelydistributedinthecoastalareaofthesoutheastChina．Thesenaturalclaysusuallyhavehighwatercontent，extensivecompressibilityandlowstrengthjustasothersoftclaysallaroundtheworld．Themostimportantisthatthepropeaiesof

8、naturalclaydifferfromitsreconstitutedpropertiesinanumberofimportantwaysduetothesoilstructure．Geotechnicaldesignerscommonlyusetestdataofdisturbedclaysintheircalculationanddesigning．Therefore，investigationoftheeffectofstructureonpro