天津海积软土的工程性质及强度增长规律分析

《天津海积软土的工程性质及强度增长规律分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章绪论案，通过打设砂井、塑料排水板等竖向排水通道，分期填筑，利用建筑物本身的重量加快土体中的孔隙水排出，提高土体强度。在地基加固和分期施工过程中，土体抗剪强度指标是随时间不断变化的变量。即使是在持久状况下的土体强度指标，一般来说也既不同于固结快剪指标，又不同于不排水指标，而是介于两者之间，仅在个别情况下等于这两个极端情况（某级荷载作用下，土体完全排水或完全不排水），其值与土体性质、固结条件、堆填方量大小、施工速率及交付使用后的堆货速率等因素有关，并且其中许多因素是难以估计的。因此，如何确定土体在不同计算情况下的实际强度值是

2、一个复杂的问题，至今仍未完全解决。1.2国内外研究现状1.2.1抗剪强度指标的测定和选取（一）抗剪强度指标的测定测定土的抗剪强度一般可通过原位试验和室内试验两种方法。原位试验的特点是快速、简捷，并大致在原位应力和条件下进行，缺点是不能精确确定和控制边界条件。在常用的原位试验中，除十字板剪切试验可直接测定饱和软粘土的不排水强度外，其他如旁压试验、静力触探试验和标准贯入试验等都属于间接测试方法，常常带有区域性和经验性。相反，室内试验的主要优势是边界条件明确，且易于控制，其缺点是在采样过程中将不可避免地导致土壤结构的扰动和应力释放，

3、特别是对于天津港地区的软土而言，与其他土质相比，其具有更为明显的结[4]构性和流变性，抗剪强度受扰动的影响较大。邓永锋等通过对扰动后软土的无侧限抗压强度试验结果分析后发现，软土尤其是高灵敏度软土经扰动后强度出现了大幅衰减。因此，室内试验测定的抗剪强度和土体真实的抗剪强度常常存在一定的差异性。为了让室内试验强度指标很好地模拟实际强度，除了减少土样扰动之外，还需尽量使土样的应力水平、试验时的应力路径、破坏时的应变、加载速率、排水[5]条件等和现场实际情况接近，国内外学者为此做了很多的改进工作。在土样方面，已由重塑土发展到活动活塞厚

4、壁取土，进一步发展到取样质量更高的大直径[6]固定活塞薄壁取土；在应力状态方面，已由各向等压预固结向更符合实际的K0预固结发展，同时采用平面应变、常规三轴和真三轴试验分别模拟平面应变状态、轴对称状态和三维应力状态；应力水平方面，开始采用接近现场实际工况和将要遇到的应力水平的强度参数，这和无论土样取自何种深度，一律采用100kPa、200kPa、300kPa、400kPa作为固结压力，然后进行固结不排水和固结2第一章绪论[7]排水试验相比，具有更高的精度；应力路径方面，已采用更接近施工过程中土体实际的应力变化路径来进行强度试验（

5、如对于海堤填筑和基坑开挖分别用加载试验和卸载试验来模拟）；在破坏应变方面，已由规范规定的15%作为破坏应变，发展到采用更接近实际破坏应变时的应力作为抗剪强度；在加荷速率方面，已有流变学的引入；在排水条件方面，已有排水、不排水情况的模拟等。这些改进措施都是从如何提高土体抗剪强度测定的精确度着手的，虽然其中有些改进方案如平面应变试验的仪器及操作要比常规三轴试验更加昂贵和复杂，但是其所获得的经济效益远大于因抗剪强度测定不当所付出的代价。（二）抗剪强度指标的选取天津港及我国其他沿海地区的许多防波堤、港口等都建造在软土地基上，稳定问题十

6、分突出，是决定工程成败的关键因素。在岩土工程界，稳定分析时如何正确地选择抗剪强度指标，一直是学者们争论的焦点。以在饱和软土上修建防波堤为例，如果采用的强度指标偏低，则防波堤的设计高度会受到限制，或者为了达到指定的设计高度必须打设大量的塑料排水板和采用较长的施工间歇期；如果采用的强度指标偏高，则可能会过高地估计稳定安全系数，埋下安全隐患。由此可见，正确合理地确定抗剪强度指标，对工程的经济性和安全性都有着深远的影响。根据采用的强度指标的不同，国内外通常将稳定分析方法分为总应力分析法（υ=0法，短期稳定分析法）和有效应力分析法（长期

7、稳定分析法），采用的指[8]标相应为总应力强度指标和有效应力强度指标。根据有效应力原理，破坏面上的有效法向应力是决定土体抗剪强度的唯一因素，孔隙水压力对土的抗剪强度不会产生任何贡献，故采用有效应力强度指标是最为明确合理的。对于砂土和碎石土，因其渗透系数较大，在通常的加载速率和排水条件下，可使用有效应力强度指标设计计算。然而，我国的港口工程多建在透水性很差的饱和粘性土上，想要获得较准确的孔隙水压力分布和变化规律几乎无法实现，已知的只有总应力，在稳定和强度问题计算分析时只能采用总应力分析法。采用总应力法分析时，有两种指标可供选择，

8、即不排水强度指标c、和uu[9,10]固结不排水强度指标c、。国内外学者已有明确和一致的选用标准。他cucu们认为，两种指标分别适用于两种不同的工况，前者适用于粘性土工程中很快地施加荷载，超静孔隙水压力来不及消散，土体从受荷一直到破坏基本不发生固结[11]的工况，一般称为