太湖湖积相黏土高压固结试验研究

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1、铁道建筑l1ORailwayEngineeringJuly，2010文章编号：1003-1995(2010)07-0llO一03太湖湖积相黏土高压固结试验研究’林伟，段宏飞，薛晓辉(1．陕西铁路工程职业技术学院建筑工程系，陕西渭南714000；2．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116)摘要：对湖积相黏土土样进行高压固结试验，测出了压缩系数、压缩指数、压缩模量等压缩性指标，结果表明，太湖湖积相黏土属于高压缩性软土，并对不同深度高压作用下压缩模量的变化进行了详细的分析，为工程中预压固结处理地基的方法提供了试验基

2、础佐证。关键词：湖积相黏土高压固结压缩中图分类号：TU411．5文献标识码：B沪宁城际轨道交通娄蕴特大桥昆山西桥段位于江高压固结试验设计荷载为：50、100、200、400、800、苏省昆山市境内，里程为DK240+203．80～DK252+1600、3200kPa，目的是测定土的单位沉降量、压缩系279．36，桥梁全长12075．88m。桥址区属太湖冲湖积平数、压缩指数、压缩模量等。原，地势平坦开阔，地面高程在一2．70～3．87ITI之间，最大相对高差约5．2in，地势较平缓，辟为农田、水塘及菜2试验成果分析地。根据区

3、域地质和钻探资料，地层由第四系全新统人工堆积层、冲湖积层、海积层、泻湖积层、上更新统冲积2．I_p曲线及压缩系数n层组成，岩性岩相复杂，常发生相变或尖灭。将试验所得数据采用直角坐标系绘制e—p曲线，假设压力由p增加至P⋯，相应的孑L隙比由e减小到1取样及试验内容e⋯，则压缩系数0(MPa)0：■———————_-×10I．I00I,I(l1)J铁道第四勘察设计院工程测试中心对娄蕴特大桥(Pi+l—PfJ昆山西桥段土样做了高压固结试验，本文以其中里程当压力变化不是很大时，可以用它代表这一压力DK251+821．37～DK25

4、2+21399段太湖湖积相黏土段内土的压缩性。实际上，同一压力段或者不同压力为分析研究对象，由于黏土具有比一般材料更加显著段的n值是不同的，工程上一般取P=100kPa，P=的非线性(模量随应力的大小而变化)、弹塑性(压缩200kPa区间段内的压缩系数o一：来评价土的压缩性，变形中既有可恢复的弹性变形又有不可恢复的塑性变即形)和剪胀性(剪应力引起的体积变形)，而且由于渗一岫==z流固结作用，变形的发展有一个时间过程，因此，选取了代表性的土样进行高压固结试验，试验分析土样如取压力在400kPa以内不同深度的土样研究，其表1所

5、示。e’_p关系曲线见图1，压缩系数o。一：见表2。表l试验分析土样信息丑题图1e—p关系曲线收稿日期：200912-2o；修回日期：2OlO~4-18作者简介：林伟(1966一)，男，吉林白城人，讲师，硕士。2010年第7期太湖湖积相黏土高压固结试验研究表2压缩系数al一2看出，深度从5．2m到57．2m压缩指数c由0．46基深度／m口l一2／(MPa。)本上呈减小趋势，直至变为0．40，仅在37．2m处为5．20．750．43，稍大于27．2m处的压缩指数，但变化不大。20．2O．872．3不同深度的压缩模量曲线27．

6、2O．57压缩模量是指在完全侧限条件下土的竖向附加应37．20．49力与相应的竖向应变增量之比值。E，越小，土的压缩57．2O．5l性越高。试验取自重压力P对应的孔隙比e，1+e为土从图1和表2还可以看到，深度从5．2m到20．2m样的起始高度时，E为黏土的压缩系数呈变大趋势，20．2m以下黏土的压缩系数逐渐变小；再由表2可以看出，从5．2m到57．2mE：(6)的不同深度黏土的压缩系数都大于0．5MPa～，仅37．2m为0．49MPa～，说明试样黏土属于高压缩性黏土。2．2—l印曲线及压缩指数g将孔隙比e与垂直压力P的对

7、数绘制e—lgP曲线，见图2。1l10o2004006008001ooo1200fkPa筮篮o．9图3压缩模量E。与垂直压力P关系曲线0807lgp／kPa图2e—lgP关系曲线篮从图2不难看出，e—lgP【H{线后半段是一直线，其斜率就是压缩指数c：二(3j)c图4压缩曲线结合式(1)、式(3)，可以得出n与c的关系，如从图3可以看到，同一深度不同垂直压力P作用下：下，压缩模量E是不一致的，表现出明显的非线性特c=(4)征，并且随着P的加大，E呈增大的趋势，但不同深度。的压缩模量的变化规律有一些不同：深度为5．2m时，对

8、应于公式(2)在400kPa以前E曲线递增，400kPa以后E呈直线~c(1-2)：—lg2：一o．‘332。“一(5)／上升；深度为20．2、27．2、37．2、57．2m时，E，基本上呈“s”形曲线递增。总的来说，E呈增大的趋势且远不同深度的压缩指数cc“1_2)见表3。>4MPa，而在200kPa