长江口深水航道治理工程地基土动三轴试验研究综述

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1、维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com’第12期闫澍旺，等：长江口深水航道治理工程地基土动三轴试验研究综述·149·的研究要少得多，而且大都限于对某些区域性土波浪周期为25年一遇。地基土表层是约2．0m厚的特殊性质的实验研究，与工程的结合较少【卜。的粉土层，下层是大约60m厚的软黏土层。土的因为软土地基强度弱化可能会导致严重的工程问工程性质指标见表1。题．所以如何处理软土强度弱化现象和如何发展1．2基础结构既有效又经济的地基加固措施，是亟待解决的问为防止表层地基土受到冲刷，在地表面放置题。1层土工

2、布，上面是2m高的碎石基床垫层。由于长江口导堤建设工程是迄今为止我国最大的地基承载力相当低。导堤的沉箱做成中空的半水运工程项目。由于该地区遭受到强风暴的袭击，圆形状，以减少基础的重量(图1)，而且半圆形北导堤试验段的部分沉箱在建造期间或沉入土中结构的另一个优点是波浪的合力方向总是通过达数米之深。或偏移原始位置大约20m罔。为了找结构物的圆心，这样大大地改善结构物的承载条到破坏的原因，采用动三轴试验来模拟波浪荷载件。作用下地基土强度的变化情况。试验结果显示，表1土的工程性质指标风暴袭击后地基上部的粉土层并没有发生液化现象。但是下边的软黏土层在波浪的冲击下强

3、度被大大地削弱。为解决软黏土的强度软化问题，对排水板加堆载预压加固后的软土地基的强度特性进行了动三轴试验。以确定经加固的地基土是否能够抵抗设计要求的波浪冲击力。1．3破坏描述2002年12月的一次强风暴期间，已经安装好1工程概况的沉箱发生了很大的沉降和侧移(图2)。调查表1．1环境和地质条件明，在已经滑移的沉箱中，填充的部分砂被波浪要修建的长江口北导堤位于建造基地大于40km淘出，大大降低了对侧向荷载的抵抗能力，导致远处，水深约5．0—8．5m，设计波高为3．32~5．90m，侧移。--4图1导堤构造维普资讯http://www.cqvip.com-15

4、0·水运工程2006鱼理不同：1)上层粉土可能发生液化现象；2)下层的软黏土可能发生强度弱化现象。因此，试验分为两类，即粉土的液化试验和软黏土的强度弱化试验。土样用薄壁取土器从现场取出，并且小心运到实验室。粉土和软黏土都做不固结不排水的动三轴试验，以了解其动态响应特性，试验前后检图2长河口破坏的导堤结构测土的UU强度。2．1地基土中的应力㈣2沉箱突然沉降的原因分析地基应力是根据设计基本数据，例如：土的为了解沉箱发生竖向过量沉降的机理，在自重、碎石垫层和沉箱的重量。用有限元程序得HX一100振动三轴仪上进行了动三轴试验。由于地出，见表2。通过动三轴试验来模

5、拟荷载的作用路基土由表层粉土和软黏土组成，地基土的破坏机径，动三轴应力以0．15Hz的频率重复1000次。表2动三轴试验的静荷载和动荷载2．2试验方法和试验过程小施加周围压力(相当于现场的自重应力，固结2．2．1测试土壤的强度指标度为100％)，打开排水阀J'la~水固结至孔隙水应试验方法主要参照水利部《土工试验规程》力消散为零，然后由轴向施加静应力，相当(SL237—1999)。试验方法分为3种，以测试不同波浪循环荷载作用下结构物自重在地基土壤内引固结条件和排水条件下土壤的强度指标。起的静应力．当静应力作用下的静应变稳定后，2．2．1．1不固结不排水的

6、动三轴试验(动UU试验)立即在轴向施加规定大小的往复荷载。试验结果将土样安装在压力室中，在不排水的条件下，的整理方法与动UU试验相同。在达到预定的振施加周围压力(相当于现场的自重应力，固结度动次数后，即刻进行不排水剪试验，以确定土样为零)，然后由轴向施加静应力，相当于沉箱振后的残余强度。和箱内填砂引起的地基土中的静应力，当静应力为取得可靠的数据。每组至少做3个土样的作用下的静应变稳定后，立即在轴向施加规定大平行试验。小的往复荷载。在试验中由压力传感器记录施加2．2．1．3部分固结的不排水动三轴试验的动应力．由位移传感器量测土样的动变形。当将土样安装在压力

7、室中，施加周围压力(相土样变形达到土样初始高度(80mm)的10％时终当于地基土自重及基床抛石重量引起的地基中的止试验．由计算机生成应力—应变关系、累计应应力之和)，打开排水阀门排水固结，待孑L隙水应变—振次关系和累计孔隙水应力—振次关系的文本力消散值达到初始孔隙水应力的85％时，关闭排文件和图形文件。在达到预定的振动次数后，即刻水阀门，然后由轴向施加静应力，相当波浪进行不排水剪试验，以确定土样振后的残余强度。循环荷载作用下结构物自重在地基土壤内引起的为取得可靠的数据，每组至少做3个土样的静应力，当静应力作用下的静应变稳定后，立即平行试验。在轴向施加规定

8、大小的往复荷载(相当于波浪通2⋯212固结不排水的动三轴试验(动CU试验)过沉箱