浅谈不同排水条件下软黏土固结蠕变特性试验研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文不同排水条件下软黏土固结蠕变特性试验研究姓名：龚艳霞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：汤斌2010-10-26武汉科技大学硕士学位论文第I页摘要由于软土的高含水量、大孔隙比、高压缩性、低抗剪强度以及显著的流变性等物理力学特征，软土地基上的建（构）筑物常常会出现沉降量过大，地基承载力不足等工程问题，因此对软黏土固结蠕变特性的研究是一项具有理论价值和实践意义的课题。本文利用通过应变控制式三轴仪进行改装而成的应力控制式三轴压缩仪，展开了一系列三轴固结蠕变试验研究。探讨了武汉地区典型软黏土在不同排水条件下不同应力水平时的固结蠕变特性；通过比较土样在固结排水和固结不排水

2、两种试验条件下的应力、应变与时间的关系曲线，分析了排水条件对土体固结蠕变特性的影响；并寻找出武汉地区典型软黏土的固结蠕变耦合变形的规律，利用数据处理软件拟合出了该地区软黏土的反映不同应力状态下的应变与时间关系的经验公式，为实际工程提供一定的理论依据。通过分析试验成果得出以下主要结论：在相同排水条件下，应力水平不同，土体变形过程也不相同，土体的蠕变变形随应力水平的增大而增加。在低应力水平作用下，土体的变形以固结变形为主，蠕变变形不明显，发生衰减蠕变，随着时间的发展最后变形值趋于一个与荷载有关的渐近值；随着应力水平的提高，土体变形以蠕变变形为主，瞬时阶段与蠕变变形阶段的变形速率逐渐增大，土体的变

3、形值随之逐渐增加，为非衰减蠕变。排水条件对土体固结蠕变特性有很大的影响。在应力水平较低时，试样在不排水条件下的总变形量远小于在排水条件下的总变形量。随着应力水平逐渐提高，土体慢慢表现出粘塑性体的特性，变形速率逐渐超过排水条件下的变形速率，当应力水平增加到一定水平时，不排水条件下试样的变形值反过来远大于排水条件下试样的变形值。根据广义Kelvin模型采用数据处理软件拟合出了两种排水条件下武汉地区典型软黏土固结蠕变耦合变形的经验公式，经过比较分析表明广义Kelvin模型可以较好地描述武汉地区典型软黏土的固结蠕变变形规律。关键词：软黏土；试验研究；固结；蠕变；变形特性武汉科技大学硕士学位论文第II

4、页AbstractTheengineeringproblemssuchasthelargesettlementofthebuildings(structures)onthesoftclayfoundationsandthelachofbearingcapacityofthefoundationsareusuallygeneratedbythehighaquosity、highvoidratio、highcompressibility、lowshearstrengthandobviousrheologyproperty,sotheconsolidationandcreepcharacterre

5、searchtothesoftclayisastudythatispregnantbothintheoryandactualengineering.Aseryoftriaxialconsolidationandcreeptestareadoptedonthestresscontroledtriaxialapparatusadaptedfromthestraincontroledtriaxialapparatus.TheconsolidationandcreepcharacterofthetypicalsoftclayinWuhanindifferentdrainageconditionsan

6、dstresslevelareinvestigated;theinfluenceofthedrainageconditionsontheconsolidationandcreepcharacterareanalyzedaccordingtothecomparationofthestress-time、strain-timerelationshipcurveindifferentdrainageconditions;andtheconsolidationandcreepdeformationpatternaregotforthetypicalsoftclayinWuhan,theempiric

7、alequationsindifferentstresslevelforthesoftclayarepresentedbythedataprocesssoftware,whichcanbeusedasthelogicalgroundtotheactualengineering.Theconclusionsaregotfromthetestresultasbelow:Thecreepdeformationamo