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1、上海軟黏土結(jié)構(gòu)性對其力學(xué)特性影響的試驗研究同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院博士學(xué)位論文上海軟黏土結(jié)構(gòu)性對其力學(xué)特性影響的試驗研究姓名：王江鋒申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：地質(zhì)工程指導(dǎo)教師：葉觀寶;高彥斌20091201摘要摘要天然土體都具有一定的結(jié)構(gòu)性。國內(nèi)外學(xué)者針對不同地區(qū)的軟黏土，通過不同的研究手段，對土的結(jié)構(gòu)性進(jìn)行了一定的研究。研究結(jié)果表明，軟黏土原有結(jié)構(gòu)的破壞會導(dǎo)致一些力學(xué)特性發(fā)生明顯變化，諸如壓縮特性、剪切特性等，這對工程建設(shè)影響較大。本文對上海軟黏土的原狀樣和重塑樣進(jìn)行了壓縮、直剪、三軸等試驗?；谠囼灲Y(jié)果分析，初步得到了結(jié)構(gòu)性對上海軟黏土壓縮特性、剪切特性及屈服特性的影響規(guī)律。本文所開展的具體工作
2、及主要研究成果如下：1對上海第四層軟黏土的原狀樣和重塑樣進(jìn)行了一維壓縮試驗。結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)性對其壓縮曲線性狀的影響非常明顯，重塑土的P―lgp壓縮曲線為一壓縮指數(shù)恒定的斜線，而原狀土以結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力為晃分為兩段曲線。原狀土的壓縮模量在結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力處達(dá)到峰值，結(jié)構(gòu)性喪失后與重塑土的變化趨勢一致。根據(jù)壓縮試驗結(jié)果，初步評價了上海軟黏土的結(jié)構(gòu)性：SCL曲線明顯的在ICL曲線上方；結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力約為125kPa左右。2對上海第四層軟黏土的原狀樣和重塑樣進(jìn)行了直剪試驗，對其破壞剪切面上的含水率進(jìn)行了量測分析。試驗結(jié)果證明，結(jié)構(gòu)性對強(qiáng)度曲線的影響較為明顯：重塑土的強(qiáng)度線是一過原點的斜線，粘聚力為O；原狀土的強(qiáng)
3、度線以結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力為界呈折線形，后段折線與重塑土的特性一致。上海軟黏土原狀樣和重塑樣的內(nèi)摩擦角與塑性指數(shù)存在著良好的線性關(guān)系，隨塑性指數(shù)的增大而減小，但重塑土的變化幅度小許多。進(jìn)一步研究了結(jié)構(gòu)性對剪切破壞時含水率的影響，原狀土的剪切破壞時含水率與應(yīng)力的曲線及孔隙比與剪應(yīng)力的曲線均在重塑土的上方。3分別對上海軟黏土原狀樣和重塑樣進(jìn)行碭固結(jié)三軸壓縮和三軸拉伸試驗，首次研究了結(jié)構(gòu)性對其剪切特性的影響。試驗結(jié)果顯示，原狀土的抗剪強(qiáng)度比重塑土的大。原狀土壓縮剪切試驗的孔壓增量比重塑土的大，重塑土拉伸剪切試驗的孔壓增量比原狀土的大；無論壓縮或拉伸試驗，原狀土的體變均比重塑土的大。進(jìn)一步的研究表明，原狀土和
4、重塑土的壓縮和拉伸的剪切模量，隨著剪應(yīng)變的增大，逐漸減小，并在某一應(yīng)變下變化趨勢越來越趨于平緩。原摘要狀土的壓縮剪切模量比重塑土的要大，而拉伸的剪切模量基本上相同。上海軟黏土重塑樣的＆廚’，值大于原狀土的，進(jìn)一步的分析了原狀土和重塑土各向異性和各向等壓在拉伸或壓縮的跏，v值。4開展了針對上海軟黏土不同等應(yīng)力比試驗，首次獲得了上海軟黏土原狀樣和重塑樣的屈服特征：不同等應(yīng)力比的壓縮曲線均在各向等壓固結(jié)線的下方，且壓縮曲線在拉伸曲線的上方，沿著遠(yuǎn)離各向等壓固結(jié)線的方向，不同等應(yīng)力比值逐漸增大。進(jìn)一步的分析了結(jié)構(gòu)性對上海軟黏土的原狀樣和重塑樣的屈服面形狀以及偏轉(zhuǎn)方向的影響。5原狀土的s'-t空間的歸一
5、化屈服曲線關(guān)于腸線近似對稱，而經(jīng)過硒固結(jié)的重塑土的屈服包絡(luò)線并不關(guān)于硒線對稱。原狀土和重塑土的屈服曲線相交于‰線，‰線以上屈服面旋轉(zhuǎn)的方向差別很大，而硒線以下部分基本一致。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)性，上海軟黏土，壓縮特性，抗剪強(qiáng)度，剪切特性，屈服面IIAbstractAbstractNaturalsoilhasstructuralbothathomeandproperties．Scholarsabroadhavedonesomeonsoilstructureofdifferentdifferentstudybymethods．Researchregionsresultsshowthatstructureo
6、fsoftwillleadtotheoforiginaldamageclaychangessomemechanicalasbehaviors，suchshearcompressioncharacteristics，thepropertiesofthetestsconstruction，ere．Inwerecarriedoutengineeringpaper,someonthesoftasShanghaiclay,suchshear,triaxialtestandetc．Basedoncompressing，directtheofruleswereobtainedanalysisexperime
7、ntalresults，someinsoftShanghaiclayonstructuralcharacteristicsonshearandinfluencingcompressibility,thepropertiesthecharacteristics．yieldInthistheconcreteworkandmainpaperresearchresultsaleaspresentedfol
