重塑饱和软粘土蠕变特性试验研究

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1、南京水利科学研究院硕士学位论文重塑饱和软粘土蠕变特性试验研究姓名：张望申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：范明桥20090601摘要摘要土体是一种三相体系的介质，它由土颗粒作为基本骨架，水和气充填其中。土体在外力作用下，颗粒趋向新的稳定位置移动，产生变形。由于颗粒间的摩擦以及颗粒和水之间的摩擦存在，使得孑L隙水和气体的排出受到阻碍，同时也阻碍了骨架自身的变形，从而表现为随着时间的推移，变形还会继续增加，即土体变形的时间效应。土体流变学是以土体作为对象，研究其在外力和自身重力作用下应力应变状态变化及其随时间变化规律的一门科学，流变规律是应力、应变与时间的函数，它表现为蠕变、

2、松弛、流动、弹性后效与长期强度特性。其中，蠕变是指在恒定的应力作用下变形随时间增长的过程，蠕变特性更是为研究流变的重要方面。本文针对重塑饱和软粘土的蠕变特性进行了室内试验，包括一维试验和三轴试验，其中三轴蠕变试验开展的较系统，得出了轴向总应变与时间关系、体积应变与时间关系、孔压与时间关系。运用本文提出的方法对试验数据进行处理，对排水剪切蠕变，排除瞬时应变和固结应变；对不排水剪切蠕变，排除瞬时变形，得出了剪切蠕变与时间关系。本文运用Singh．mitchell、Mesri蠕变模型及其修正形式对试验数据进行了分析计算，但结果都不理想，究其原因是蠕变．时间关系都是采用幂函数所致。针对

3、其原因，笔者分别对排水剪切和不排水剪切蠕变提出了不同的蠕变模型。排水剪的应力．应变关系采用幂函数比较合理，而应变．时间关系采用双曲线函数比较合理；不排水剪的应力．应变关系、应变．时间关系采用双曲线函数比较合理。同时，在数据处理方面，编制了Fortran计算程序；对蠕变计算曲线，运用Teechart控件编制了输出程序，并进行了计算验证，结果较为合理。关键词：重塑饱和软粘土；一维压缩蠕变；常规三轴试验；三轴蠕变试验；蠕变曲线；等时曲线；蠕变模型AbstractSoilisamediumofthree-phasesystem，whichisthebasicframeworkbythe

4、soilparticles，inwhichwaterandgasfill．Undertheexternalforce，theparticlestendtothenewstablelocation，resultingindeformation．Becauseoftheexistenceoffrictionbetweenparticles，particlesandwater,porewaterandgasdischarginghavebeenhampered，butalsohinderingthedeformationoftheskeletonitself,whichmanifes

5、tedwiththepassageoftime，deformationwillcontinuetoincrease，thatisthetimeofsoildeformationeffect．Thelawofrheologyisthefunctionofstress，strainandtime，whichmanifestsascreep，relaxation，mobility,flexibilityandlong．termstrength．AmongthefiLthestudyofcreeppropertyisanimportantaspectofrheology．Inthisp

6、aper,basedonremodeledsaturatedclay,theauthorhascarriedoutaseriesoflaboratorytestsofcreepproperty,includingtheone．dimensionaltestandtriaxialtest．Triaxialcreeptesthasbeencarriedoutbetter,whichobtainstherelationshipbetweenthetotalaxialstrainandtime，volumetricstrainandtime，aswellasporepressurean

7、dtime．Thispaperpresentsthemethodofprocessingexperimentaldata，fordrainedshearcreep，rulingoutinstantaneousdeformationandconsolidation；forundrainedshearcreep，rulingoutinstantaneousdeformation，theauthorobtainstherelationshipbetweenshearingstrainandthet