浅谈结构性软土一维弹粘塑性固结性状研究

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1、结构性软土一维弹粘塑性固结性状研究摘要土豹结构性移流变性对其国绪琢缩行羚有重婺影嫡，瓣蘸能辩窃考虑这两方面内容的圃结理论在国内外鲜有报道，因而开展这方面的研究对避一步舜清天然土豹鑫结压鳕抒菇是≤}常重要豹。本文数天然主霾结疆缭试验研究残采受基础，建立了一个结构性士的一维弹粘塑性固结模型，并通过该模型对天然土、拭魂±蕊嚣结瞧按进行系统、念夏戆分凝磋突。结合前人的试骏成果，对固结压缩过程中软土的结构性和流变性进行了系统的分析。研究结果表盟，结构性士的固继过程具有以下姆性：主囿结和次固结阶段都包含有因土骨架韵粘滞性移动而产生的交形。而艇在正常固结阶段，存程应力一应变一斑变速率的唯一性，F(《，8)

2、=0、F(∥，口，})=0形式的本构关系不足以描述土骨架的变形行为：固结联缩过程中的时间效应包括三个方面的内容，除了应力斑变关系与时间相关外，还包括粘滞性变形引起表观前期固结繇力藉麓稻疆服斑力躲藏变速率效应：较±的结构性使獒力学特性与蠹力求平棚关，压缩曲线具有分段性。本文将结构藩l荻瘦力歉其穰关特牲孳

3、入主兹莲绪分析审，霹辩结合当蔫瘟力应交时效获系的试验研究成果，创建了一个结构性粘土的一维弹粘塑性固结模型，遥过摸搬蘸入豹试骏残暴，涯暇该模型不仅糖摆述缀缝过鬏中戆三今酎间效应以及固结压缩的分段性，而鼠模型邋用于一维条件下任何加载方式的固结模拟。模型计算嚣要初贻孔隙比孙渗透系数k、再压续系数c。

4、压缩系数c0、次固结系数C：、加载前的初始有效应力《、室内常规固结联缩试验条件下测出表裂魏期强终压力萨：耐翻达到表戏翦期固缎珏力时的应交速率套。．。等八个基本参数，而这八个蒸本参数很容易从常规试验中得出。文中给出模型的有戳差分鼹法，并憋此模型与翦人模型进镗EB较，分析露续变形的极理，。基于本文新建模型，分析论述士结构性、表观前期圆结压力、再压缩系数、次固绩系数、褥载增量太小、渗透系数、加荷速率、嘲结层厚度、自震应力隧深度交亿和主体成层健簿对±阐结的影响，魄鞍本文模鍪与Yin&Graham模型的异同，阐述土结构性和流变性对软土固结压缩行为的影响。基于结{驽往较主蕊受力梳理分析，提穗了一个新静挠

5、麓度定义，建立了挠动度与土工参数的定量关系。计算分析表明，扰动作用对结构性土的固结性状毒援著影响；魏动浚越大，变形越大，魏黢水匿力漤散越缓漫。最后，通过两个工程实例的分析来说明本文模型的有效性和实用性：一是对Berthiervill填土试验场的软基实测数据和理论成果进行对比分析，阐明考虑结构性扰动和粘滞性效应对分析天然粘土固结压缩性的重要性：二是对温州机场袋装砂井超载预压工程进行数值模拟，指出停荷预压期间下卧层孔压增加和工后沉降大的原因。关键词：结构性软土，弹粘塑性，固结，粘滞性效应，表观前期固结压力，屈服应力，扰动，参数校正。STUDIES0NTHEoNE—DIMENSIoNALELAST

6、IC一ⅥSCoPLASTICCoNSOUDATIoNBEHAVIoRoFSTRUCTUREDSOFTCLAYAbstract111estructureandrheologicaipropertiesofsoftclayhaveimportantinfluenceonitsconsolidationbehavior．Atpresent,thereisn’taconsolidationtheorythatcarlreflectthistwopropertiesduringtheprocessofconsolidationofnaturalsoil，andsoitisimportanttodore

7、searchonthestructureandrheologicalpropertiesofsoftclay．Inthisdissertation，anewone-dimensionalelasticviscoplaStieconsolidationmodelisestablishedbasedontheanalyticresultofconsolidationofthestructuredsoftclay，andbyusingthismodel，theconsolidationbehaviorofthenaturalclayanddisturbedclayar'eanalyzedsyste

8、matically．Inordertoestab-lishamorerationalconsolidationmodel，thestructureandrheologicalcharacteristicsduringtheprocessofconsolidationareacross-the—boardstudiedonthebasisoftheexistingexperimentaldata．Therese