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1、河海大學博士學位論文軟土的次固結特性試驗及計算模型研究姓名：余湘娟申請學位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導教師：殷宗澤20080301河海大學博士學位論文摘要流變是軟土變形理論研究中的關鍵閥題之～，很多工程事故都與土體的流變有關。因此，對軟土的蠕變次固結變形特性進行專門的研究是十分有意義的。本文利用單向固結儀及應力控制式三軸剪切流變儀，對取自汕揭和汕汾高速公路路基的原狀軟土和部分重塑土樣。進行了單向以及三軸固結排水情況下的次固結變形特性試驗研究。為了對軟土的單向次固結特性進行深入的研究，本文在單向次固結試驗中考
2、慮了荷載大小、不同歷時、超固結與正常固結、重塑土與原狀土、分級加載與分別加載等因素對軟土次固結變形的影響；在三軸排水條件下考慮了固結壓力、偏應力和時間對次固結體積應變和剪應變的影響；在詳細分析試驗結果的基礎上建立了單向和三維條件下次固結應變的經驗公式。具體內容和結論如下：1．利用輕便型固結儀和高壓固結儀對不同壓力作用下軟土次固結變形規(guī)律進行了研究，研究結果表明：原狀軟土的次固結系數(shù)與壓力有關。超固結試樣的次固結系數(shù)隨著壓力的增加而增大，正常固結試樣的次固結系數(shù)隨著壓力的增加而減小。建立了考慮壓力對次固結變形
3、影響的一維次固結經驗公式，并結合工程實際對該經驗公式進行了驗證。2．對不同歷時條件下軟土次固結變形規(guī)律進行研究，結果表明；對于正常固結土，不同歷時下e—lgP曲線并不是平行線，而是一組斜率隨荷載而減小的曲線。對Bjc刪m不同歷時的對數(shù)模型進行了修正，提出了能反映次固結特性的次固結沉降計算方法。3．采用雙曲線形式對單向次固結試驗的次固結應變與時問關系進行了擬合，建立了一個三參數(shù)的單向次固結經驗公式。通過實例計算和分析得出雙曲線擬合應變與時間關系的經驗公式適合于次固結特性不是很強的一般粘土和無粘性土，對于結構性
4、較強和含水率較高的軟秸土，用應變與時問對數(shù)的關系來表示變形隨時間變化更符合軟土的變形特性。4．利用應力控制式三軸剪切流變儀器，進行了不同圍壓及偏應力狀態(tài)下軟粘士排水次固結變形試驗?？紤]了橡皮膜的滲漏對體積變形量測的影響，對實測體積變化量進行了修正，得出三軸條件下次固結應變(軸向應變、體積應變和剪切應變)隨時間變化的規(guī)律；建立了考慮時間因素影響的三維次固結經驗模型，為三維有限元計算提供了依據(jù)，并給出了三維次固結沉降量計算的基本思路。5。對本文工作進行了總結，并提出了今后工作的方向和改進的建議。關鍵詞：軟粘土、
5、一維、次固結試驗、次固結系數(shù)、壓力、流變模型、BjemJm模型修正ⅡAbstractRheologyis㈣ofthekeyproblemsofsoftsoil’Sdeformationm∞哪manyengineeringaccidentshaverelationswithsoil’stheology．Therefore,itisverysigulfw．anttostudythecreepcharacter／stiesofsoftclay．Onedimensionslandtriaxialconsolidat
6、eddrainedtestsWel-ecarriedouttos如dythesecondaryconsolidationdeformationpropertiesofnaturalsoilfromShantou-Jieyanghighwayonone-dimensionulconsolidometerandstresscontrolledtriaxlalshealrheometcr．．Inordertostudysoil’Ssecondaryconsofidafionpropertiescomprehens
7、ively，theeffectsofloadmagnitude，duration,overconsoditation,remouldedorintactsoil,steporrespectiveloadingWeretakeninto∞couDt．Influenceoftheconfmingpressure．deviatoricstressanddurationonthevolumestrainandshcar$Uainofthesecondaryconsofidafionwe∞studied．Basing
8、∞thetestresult,empiricalformulasforsecondaryconsolidationsUaiuofooe-dimensionalandthree-dimensionalconsolidationWereobtained．The塒imafycontentsandconclusionsarc∞follows：(1)Portableconsolidometerandhighpressure
