武汉软土固结不排水应力-应变归一化特性分析

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1、万方数据第27卷第9期2006年9月岩土力学RockandSoilMechanics、b1．27No．9Sep．2006文章鳙号l1000—7598一(2006)09—1509--06武汉软土固结不排水应力一应变归一化特性分析张勇，孔令伟，孟庆山，陈建斌(中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室，武汉430071)摘要：基于武汉软土的固结不排水三轴剪切试验，分析了武汉软土的应力一应变关系特性：在低围压下，土体表现出稳定型或弱应变硬化型；在高围压下，土体呈现出弱应变软化型；土体的应力一应变关系曲线为典型的双曲线。为实现

2、武汉软土应力．应变关系的归一化，基于典型的双曲线方程，从理论上推导了为实现应力一应变方程归一化而必须满足的归一化条件，并提出了用主应力差渐近值作为标准归一化因子。通过运用标准归～化因子和常用的以固结围压为归一化因子，对武汉软土应力．应变特性进行归一化分析和比较，得出用主应力差渐近值作为标准归一化因子，软土的应力．应变特性归一化程度更高，效果更好。同时，运用标准归一化因子，建立了武汉软土固结不排水条件下应力．应变特性的归一化方程。关键词：武汉软土；固结不排水三轴试验；应力一应变关系；归一化性状；归一化因子中图分类号：Tu43

3、；Tu447文献标识码：ANormalizedstress-strainbehaviorofWuhansoftclayZHANGYong，KONGLing—wei，MENGQing-shan，CHENJian—bin(KeyLaboratoryofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan430071，China)Abstract：BasedontheconsolidatedundrainedtriaxialsheartestofWuhansoftclay,the

4、behaviorsofstress—strainrelationshipareanalyzed．Thesoftclayappearstobestrainstabilizationorhardeningunderlowconfiningpressure，butexhibitsstrainsofteningphenomenonunderhigherone．Thestress-straincurvesofWuhansoftclayundervariousconfiningpressureconditionsarealltypic

5、alhyperbolapattern．Thenormalizationofitsstress—strainrelationshipisimportantforthestudyofstress-strainrelationshipofsoftclay．Inthispaper,anewnormalizedconditionisderivedtheoreticallybasedonhyperbolafunction．Inthiscondition，theconceptofstandardnormalizedfactor,whic

6、hisdefinedastheultimatevalueofprincipalstressdifference，isintroduced．Comparedwiththeconfiningpressurewhichisoftenadoptedasthenormalizedfactohthestandardnormalizedfactorismuchbetteratnormalizingthestress—strainrelationshipofsoftclay．Meanwhile，thenormalizedstress—st

7、rainrelationshipofWuhansoftclayunderconsolidatedundrainedconditionisestablished．Keywords：Wuhansoftclay；consolidatedundrainedtriaxialtest；stress—strainrelationship；normalizedbehavior；normalizedfactor1前言软土在我国的沿海、沿江地区有广泛分布，与港口、机场、城市、道路和隧道等工程建设关系密切。由于其在漫长的地质演变过程中，受应力历

8、史，应力条件，排水条件和结构特性的综合影响，软土成了一种多相分散系，并具有多孔性，导致了其力学特性的区域性和复杂性。同时，软土的含水量高，压缩性大，灵敏度高，渗透系数小，抗剪强度低，工程性质较差⋯。因此，在工程建设中，软土的工程力学特性是大家首要面对的问题。土的变形和强度特性可以通过三轴试验的应力一应变