各向异性超固结温州软黏土小应变剪切模量与剪切特性试验研究.pdf

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1、硕士学位论文各向异性超固结温州软黏土小应变剪切模量与剪切特性试验研究STUDYONTHESMALLSTRAINSHEARMODULUSANDSHEARCHARACTERISTICSOFANISOTROPICALLYOVERCONSOLIDATEDWENZHOUCLAY郝兵兵哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TV551.4学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工程硕士学位论文各向异性超固结温州软黏土小应变剪切模量与剪切特性试验研究硕士研究生：郝兵兵导师：蔡袁强教授申请学位：工程硕士学科：建筑与土木工

2、程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TV551.4U.D.C:624AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheprofessionaldegreeofMasterofEngineeringSTUDYONTHESMALLSTRAINSHEARMODULUSANDSHEARCHARACTERISTICSOFANISOTROPICALLYOVERCONSOLIDATED

3、WENZHOUCLAYCandidate:HaoBingbingSupervisor:Prof.CaiYuanqiangAcademicDegreeApplied：MasterofEngineeringSpeciality:ArchitecturalandCivilEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业

4、大学工程硕士学位论文摘要我国东南沿海地区广泛分布有湖相或者海相饱和软黏土，这种软黏土具有强度低、含水量高、孔隙比大、压缩性大等诸多不良工程性质，作为基础设施的最终承载体，在各种荷载作用下，软黏土地基极易发生变形、失稳等灾变行为，并产生大量工程问题。基于此，更加全面地了解饱和软黏土的变形、破坏及水土二相的相互作用机理，更加真实模拟饱和软黏土的工况迫在眉睫。无论自然因素，包括地质和水文变化，还是基坑开挖、预压堆载等工程实践，都会导致黏土固结状态的变化，具体表现在各向异性和超固结。在本文研究中，进行了一系列不同固结状态下（各向

5、同性正常固结、各向同性超固结、各向异性超固结）温州软黏土和高岭土的三轴剪切和应力路径试验，并结合弯曲元试验分析和探讨了软黏土应力-应变、孔压-应变、有效应力路径、割线模量以及小变形剪切模量等特性。研究发现，不同固结状态对小应变下的剪切模量有着较大的影响，并考虑各向异性固结对Hardin公式进行了修正。软黏土的应力应变关系在不同的固结状态下分别表现出不同的应变硬化或软化。剪切强度、孔压系数、割线模量、有效应力路径等均显著受到固结状态的影响。建立了强度qf、孔压系数Af与OCR和K的定量关系。分析了有效应力路径的发展规律，并

6、发现破坏线斜率与固结状态无关，对温州重塑土，其破坏线斜率Mf=1.25；对重塑高岭土，其Mf=1.12。基于应力路径试验，发现应力路径斜率η对剪切强度和有效应力路径等影响较小，对超孔隙水压力影响较大。关键词：软黏土；超固结；各向异性固结；小应变剪切模量；强度；孔压系数-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThesaturatedsoftclayoflakesidefaciesorcoastalfaciesiswidelydistributedinthecoastalareasofsoutheastChina

7、.Thiskindofclayhasmanybadengineeringproperties,suchaslowstrength,highwatercontent,largevoidratioandhighcompressibility.Astheultimatebearingbodyoftheinfrastructure,thesoftclayfoundationiseasilydeformedandunstableundervariousloads,andproducesalargenumberofengineeri

8、ngproblems.Basedonthis,itisverynecessarytounderstandcomprehensivelythedeformation,failure,interactionmechanismofsoilandwaterphasesinsaturatedsoftclay,andmorere