粘性土应力路径的试验研究与分析

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1、南京工业大学硕士学位论文粘性土应力路径的试验研究与分析姓名：常银生申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王旭东20050101南京工业大学学位论文独创性声明及使用授权的声明一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名

2、盥纽查日期：趟!芏，i』二、关于学位论文使用授权的声明南京工业大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社及清华同方光盘股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。允许沦文被查阅和借阅，可以公布(包括刊臀)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权南京工业大学研究生部办理。研究生签名：篷超生导师签名蜮j、期：_2-。。f．r；7摘要随着高层建筑、地铁、土坝等大型重要工程的建设和发展，深基

3、坑工程已成为岩士工程领域的重要课题。长期以来，深基坑工程中更多的研究了常规三轴压缩试验，忽略了开挖中的实际应力路径。本文结合基坑开挖工程的实际特点，通过实验室试验研究了基坑开挖中典型应力路径下土的特性，同时使用有限元程序对试验过程进行数值模拟计算。主要研究结论如下：1．针对深基坑工程中实际应力状态，选取南京市河西地区同一地点相同深度的原状饱和土体，设计了常规三轴压缩、减压三轴压缩和等P应力路径试验方法。通过GDS三轴仪，对这些应力路径在固结排水和固结不排水条件进行试验研究。2．常规三轴压缩试验、减压三轴压缩试验和等P试

4、验应力～应变关系均具明显的非线性，且基本呈应变硬化型；相同圃结条件下不同应力路径得到的的强度按常规三轴压缩试验、等P试验、减压三轴压缩试验依次递减，但强度参数相同。3．相同偏应力条件下，固结不排水常规三轴压缩试验的应变小于减压三轴压缩试验，而各应力路径试验均在应变4％左右时出现一相变点。4．固结不排水条件下，常规三轴压缩试验和等P试验保持为正孔压，并随固结压力的增加而提高；减压三轴压缩试验观察到负孔压，呈现剪胀特性。由于减压三轴压缩试验孔压为负，试验结束时，侧向总应力卸至零，但试样仍具有‘定的有效应力，仍能保持一定的强

5、度。5．同结排水三轴试验在相同偏应力条件F，试验初始阶段减压三轴压缩试验的应变小于常规三轴压缩试验，且破坏时减压三轴压缩试验的应变较小。试验过程中常规三轴压缩应力路径试验试样的体变为负，呈剪缩特性，并随同结压力的增加而增大，而减压三轴压缩应力路径试验试样的体变为正，呈剪胀特性。6相同应力路径试验得到的有效应力路径具有明显相似性。P’～q坐标中变形控制的常规_二=三轴压缩试验有效应力路径呈“s”形的特征，但在等P试验和减压三轴压缩试验中，其现象得到减弱或消失。(3-i～盯：坐标中固结不排水试验的应力路径除去常规三轴压缩试

6、验初始段的孔压滞后产生的轴向有效应力增加外，应力路径近似呈一水平直线。整个试验过程中轴向有效应力差异较大，而侧向有效应力差异较小。7．采用土的硬化模型，确定了硬化模型中的参数，应用Plaxis有限元程序进行了模拟试样试验过程的数值计算，并与试验结果对比表明，土的硬化模型能较好的模拟劂结排水和固结不排水试验的应力．应变关系，对于体变和孔jfi存在‘定的差异，但能大致反映其变化规律。关键词：粘性十应力路径三轴试验有限元硕士学位论文————————————————————_—————————_—__________-——_h

7、_————————————-—-____-———_____-●———_一ABSTRACTWithconstructionanddevelopmentofsomelargeimportantengineeringprojects，suchashigh-risebuildings，subway,earthdamandSOon，deepexcavationhasbeenacriticalquestioningeotechnicalengineeringForalongtime，conventionaltriaxialtest

8、indeepexcavationhavemorestudied，actualstresspathintheexcavationprocessisusuallyignoredBasedontherealitycharacteristicsofexcavation，testsinthelaboratorystudiedsoilchar