淺談結(jié)構(gòu)性軟土的性狀研究及其應(yīng)用

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1、浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院博士學(xué)位論文結(jié)構(gòu)性軟土的性狀研究及其應(yīng)用姓名：李玲玲申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：王立忠20071201結(jié)構(gòu)性軟土的性狀研究及其應(yīng)用摘要我囂?hào)|南沿海娩囂廣泛分蠢整深厚豹軟弱嵇±層。這些天然軟麓±國(guó)予結(jié)構(gòu)性的存在表現(xiàn)出與煎塑土截然不同的性狀。土體的結(jié)構(gòu)性性狀研究是目前巖土工程學(xué)術(shù)界研究及正程實(shí)踐中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，如何考慮和描述土體的結(jié)褐瞧戳及遴一多應(yīng)磺予實(shí)際翼鴦羹

2、}要意義，囂本文正是鋅瑟藏霹蘧開(kāi)震討論和研究的。天然士體結(jié)構(gòu)性的形成機(jī)理不同，會(huì)相應(yīng)襲現(xiàn)出不同的性質(zhì)。不同予次壓績(jī)款因蘩，膠結(jié)傳瓔必圭形殘豹縫褥縫±接麴蠢～定戇縫梅溪度，壤±髂不囂要進(jìn)一步壓

3、密便能支承上覆荷載重，因而保持宵大孔隙比狀態(tài)；這類結(jié)構(gòu)性土體是本文的主要研究對(duì)象。論文或足于這類結(jié)構(gòu)性土的主要性狀分析，并麓重于其在鰓決實(shí)際工程中闋題的應(yīng)用瞧研究。論文首先簸土紿構(gòu)性的基本概念和結(jié)構(gòu)徑±的基本性狀如發(fā)，結(jié)合天然軟土的一維壓縮特性及熊變形機(jī)理，系統(tǒng)提出了原位壓縮曲線的確定、驗(yàn)證以及應(yīng)用。程士體的側(cè)向變形性狀方麟，指出了超固結(jié)比OCR和屈服應(yīng)力比YSR茲不嗣，探討了結(jié)稔瞧主俸蠡冬為穩(wěn)及增量鍘悉力系數(shù)載交純溉律；結(jié)合增箍翻壓力系數(shù)和切線泊松比的聯(lián)系，引入狀態(tài)轉(zhuǎn)折讞的概念，構(gòu)濾了非線性彈性模型中泊松比的計(jì)算模式。然后基于傳統(tǒng)鄧肯張雙曲線模型的思路，考慮±體結(jié)輯性豹佟焉，建立了

4、一耱考慮縫褥經(jīng)戇菲線魏辮鰉模型，勢(shì)縫會(huì)有疆元瑗痔VFEAP避行了初步的數(shù)值模擬。綜上所述，本文在分析軟粘士結(jié)構(gòu)性和構(gòu)建非線性彈性模型的過(guò)程中主要完成了以下一些工作：l+提爨了結(jié)槐瞧軟糕±魘位囂繚曲線鮑璃窀方法。鋒瓣天然±俸懿愿縫蓮狀以及融有確定方法豹優(yōu)點(diǎn)和不慰，在溫嫻軟±的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)收集的國(guó)際上典測(cè)結(jié)構(gòu)性軟粘士的試驗(yàn)結(jié)槊，提出了對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)折應(yīng)力的關(guān)鍵點(diǎn)和原位壓縮曲線的確定方法，勞在此基礎(chǔ)上，多種角度驗(yàn)證了該方法數(shù)逶用餓與合理住。從研究思路、確定步驟、交形機(jī)理、試驗(yàn)驗(yàn)證、工程應(yīng)用等多方瑟完善了原位壓緩曲線的構(gòu)建體系。2．揭示了原位施工擾動(dòng)的機(jī)理及原位擾動(dòng)壓縮曲線的校芷方

5、法。從土體微愛(ài)終撼熱度器，器使蕤工撬旗主要楚饅±髂鞭粒閩懿黢嫠{(lán)鏨璃減弱，宏鼴襲現(xiàn)出結(jié)構(gòu)屈服成力減小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，土體壓縮性增大，不排水強(qiáng)腱降低等性獲。在噩乏萋麓之上，提出了驤位撬動(dòng)J匿縮魏線懿校疆方法，霧探囂了原位撬動(dòng)的定量評(píng)價(jià)方法，結(jié)合實(shí)例給出了考慮擾動(dòng)的地基沉降計(jì)算方法。3．構(gòu)建了天然絡(luò)構(gòu)性士體菲線住彈性模型中切線治松眈的計(jì)算模式。觚土體結(jié)構(gòu)性形成楓理餐手，指出軟土沉積后結(jié)構(gòu)性的形成抑制了次固緒的發(fā)展，原彼硒值建議仍取為硒Nc；并探討了土體在加載過(guò)程中側(cè)壓力系數(shù)的變化規(guī)律。在綏構(gòu)牲土體壩《限愿縫變形規(guī)律的基礎(chǔ)上，縫合島躕結(jié)試驗(yàn)結(jié)果，弓l入狀態(tài)轉(zhuǎn)折麗的概念，采用修正劍橋模型的橢

6、圓形屈服面形式，計(jì)算天然結(jié)構(gòu)性土體非線搜彈性模凝中的切線泊松托，并接廣到熨符合結(jié)構(gòu)性±嬲服特性黝頰斜糖圓屈服面的情況。4．疆窶了一釋考慮結(jié)豫欄影響鵑菲線魏彈性模黧(NLSModel)?；枇探y(tǒng)雙曲線模型的思路，結(jié)合天然土體變形機(jī)理以及基本彈塑性理論，模型的計(jì)算參數(shù)包括，粼、c矗、G、妒’、eo，v黻及峰馕斑交s扭等七個(gè)參數(shù)。該模型麓較磐地模擬土體應(yīng)力應(yīng)變?cè)诓煌A段的發(fā)展規(guī)律，描述土體的實(shí)際應(yīng)力成變性狀；且參數(shù)通過(guò)簡(jiǎn)單的±工試驗(yàn)均可獲得，便予應(yīng)用。辯將該穰鱉在育黻元程膨孛實(shí)覡，最后，結(jié)合工程算例對(duì)該模型的有效性和實(shí)用性進(jìn)行驗(yàn)證。關(guān)鍵遞：天然較撻±；結(jié)構(gòu)性；樂(lè)綻蓬綾魏線：藏I擾動(dòng)；憨；切

7、線遺松比：初始模量；非線性彈性模型；有限元分析“BehaviorofStructuredClayanditsApplicationABSTRACTSoftclaysarewidelydistributedinthecoastalareaofthesoutheastChina．Thesenaturalclaysusuallyhavehighwatercontent，extensivecompressibilityandlowstrengthjustasothersoftclaysallaroundtheworld．Themostimportantisthatthepropeaiesof

8、naturalclaydifferfromitsreconstitutedpropertiesinanumberofimportantwaysduetothesoilstructure．Geotechnicaldesignerscommonlyusetestdataofdisturbedclaysintheircalculationanddesigning．Therefore，investigationoftheeffectofstructureonpro