天津市滨海地区深层土固结系数变化规律探究

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1、天津市滨海地区深层土固结系数变化规律摘要：利用改造后的压缩蠕变机对天津市滨海地区深层土进行高压固结试验，测定各级荷载下的深层土固结系数，分析得到了深层土样在承受低于结构屈服压力范围的压力时，固结系数较大；当上覆压力大于结构屈服应力时，土的结构发生破坏，固结系数随压力增大降低的变化规律，为地面沉降项目中深层土的变形研究提供了依据。关键词：固结系数，深层土，滨海地区Abstract:AmodifiedcompressioncreepmachinethedeepsoilofthecoastalareaofTianjinhigh-pressureconsolidationtest,d

2、eterminationofalllevelsofloaddeepsoilconsolidationcoefficientanalysisofthedeepsoilsamplesunderlowerthanthestructureoftheyieldpressurerangepressure,thecoefficientofconsolidation;whentheoverburdenpressureisgreaterthanthestructureoftheyieldstress,thesoilstructuredamage,theconsolidationcoeffici

3、entwithincreasingpressuretoreducethevariation,theprojectinthedeepsoildeformationstudiesoflandsubsidencebasis.Keywords:coefficientofconsolidation,deepsoil,coastalareas中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：刖百固结系数作为地基处理的主要参数，在求取地基土在某级荷载下的某一时刻的固结度、反映主固结速率、预估沉降与时间的变化关系、估算土体中超静孔隙水压力的消散和沉降的过程等方面具有重要作用。一般通过室内固结试验得到

4、。在测定土在各级荷重下的固结系数时，要求试验仪器必须出力稳定，一次性施加所要求的荷载后，测定土的变形随时间变化的曲线。现有的固结仪器最大出力5.12MPa，对于浅部地层来说，压力尚能满足测试的需要，而对于地热开发和地面沉降的研究往往涉及到几百米甚至千米的地层，这个压力甚至不能达到土层的自重压力，不能测定高压阶段的固结系数。因此，我们对工业用途的电子压缩蠕变试验机进行改造，使之能够满足试验要求。「测试方法对电子压缩蠕变试验机按照《土工仪器的基本参数及通用技术条件》)(GB/T15406-94)的技术条件进行改造，使仪器的最大荷载为200kN,变形测量范围0-15mm，能够对试样

5、施加任意级的恒定压力，同时测量试样产生的压缩变形，进行蠕变试验。根据《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)要求，采用时间平方根测定土的固结系数。2•试验结果对滨海地区海岸带地质调查项目中深层土进行了不同压力下的固结系数测定，部分土样固结系数测试结果见如表1,物理力学性质见表2.从试验结果可以看出：土样的固结系数在小于一定压力时较相近，数值范围变化不大，但当所受荷载达到某级压力时，固结系数明显变小，为此我们作出每一级荷重下和对应的荷级的平均应力P'在双对数坐标内的关系(见图1),从图中可以发现，曲线具有明显特征，曲线前部分较平，随logp'的增大,log数值基本不

6、变，到达一定logp'时,曲线出现拐点，中、后部分明显弯曲向下，随平均压力p'的增大而减小,根据表2所示的土样前期固结压力，结合log与logp'关系曲线，发现曲线的拐点位置基本上处于前期固结压力附近,说明土样在承受低于结构屈服压力范围的压力时，试样的主固结过程能够很快完成，反映出较小，固结系数较大；当上覆压力大于结构屈服应力时，土的结构发生破坏，试样完成主固结时间明显延长，在试验中反映出较大，固结系数随压力增大明显降低，这与浅层土的固结系数变化规律具很大区别。表1滨海地区部分深层土样各级压力下固结系数试验结果注：表中数值为a*E-3(b表2滨海地区部分深层土样试验结果3結论

7、：1.利用改造后的压缩蠕变机，得到了天津市滨海地区深层土的前期固结压力、压缩指数、回弹指数及各级荷重下的固结系数。2•深层土固结系数与所受平均荷载之间的关系在双对数坐标系中呈抛物线状，前段较平，经拐点后，明显弯曲向下，随荷重增加而减小。曲线拐点位置位于土的前期固结压力附近，说明土样在承受低于结构屈服压力范围的压力时，试样的主固结过程能够很快完成，固结系数较大；当上覆压力大于结构屈服应力时，土的结构发生破坏，试样完成主固结时间明显延长，固结系数随压力增大明显降低。参考文献：[1]李广信，高等土力学[M],