資源描述：
《軟土蠕變特性研究及在工程中的應用.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、圃■唧●■h●帥軟土蠕變特性研究及在工程中的應用張全鋒核工業(yè)天津工程勘察院摘要：通過試驗研究了軟土的應力一應變一時間關(guān)系，建立非線性模型分析了軟土的．蠕變工程特性，結(jié)合上海地區(qū)軟土特性，認真研究軟土的蠕變規(guī)律對軟土地基工程十分重要。關(guān)鍵詞：軟土；蠕變特性；工程應用1前言軟土一般指由黏性土組成的天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1．0，壓縮系數(shù)av>0．5MPa一，且具有靈敏結(jié)構(gòu)性的土層。工程上把淤泥和淤泥質(zhì)土統(tǒng)稱為軟土。上海地區(qū)廣泛分布著濱海相淤泥質(zhì)土。該淤泥質(zhì)黏土層多為灰色，有機質(zhì)含量較高，厚度一般在
2、5m～10m，含水量塒=36．O％。59．6％，液限WL=29．6％～50．2％，孔隙比e=1．00～1．67，塑性指數(shù)／，=lo．3—25．1，壓縮系數(shù)ao．I"4J．2=0．500～1．650MPa～，靈敏度一般在4～7．2，最大值超過10．0。為典型的高含水量和孔隙比、高液塑限、高壓縮性、低強度、低透水性、高靈敏度的軟土地層。軟土的固結(jié)一般分為主固結(jié)及次固結(jié)。主固結(jié)是由孔隙水的滲透所引起，次固結(jié)是由土的骨架蠕變所引起。軟土不同于一般黏性土的特性即當加載結(jié)束后，土體的變形仍有可能長期發(fā)展，并最終導致
3、結(jié)構(gòu)物的破壞。本文主要合上海地區(qū)軟土特性，研究恒定應力作用下軟土變形隨時問增大的現(xiàn)象，即土的次固結(jié)一土的蠕變，對工程建設(shè)的影響。2軟土的蠕變特性2．1試驗方法本文主要針對上海地區(qū)普遍分布的淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土(第③層、第④層)進行取樣分析，此二層為主要工程病害層。取樣地點為嘉定區(qū)嘉定新城“紫氣東來”景觀工程5#堆土場地，試驗儀器采用應變控制式三軸儀，設(shè)計加荷等級分別為100、200、400、600、800、1000、1200。土層主要物理力學性質(zhì)如表1所示。表1土層主要物理力學性質(zhì)深顏含水量密度孔
4、隙比液限塑性指飽和度度色w／％咖In3eWL，％數(shù)IJ％Sr，％／n1灰439．71．7l1．1l30．411．296．24色灰745．21．741．2534．622．6497．99色灰1050．81．761．3650．425．99100色2．2蠕變t時間效應通過試驗得到典型的軟土蠕變曲線。從圖1可以看出，應力水平較低時蠕變過程以減速方式進行；應力水平較高時，蠕圖1不同應力水平下土體蠕變曲線軟土變形量=受荷后的瞬時變形+受荷后的長期變形之和，即：8=8口+s堪)蠕變過程中：減速蠕變過程如圖2(a)hB段
5、所示，變形量d力隨時間增長減速發(fā)展，最終趨于某有限值，即占∞=常數(shù)，該常數(shù)與荷載大小，軟土性質(zhì)等相關(guān)。從圖中不難看出，遞減速度隨時間增長變緩，最終趨于零，即d8／cfr叼，該蠕變過程于一般黏(a)減速蠕變(b)加速蠕變圖2蠕變變形與時間的關(guān)系加速蠕變過程包括三個階段，如圖2㈣所示：I階段為不穩(wěn)定衰減階段(AB段)；11為穩(wěn)定衰減階段(Bc段)，即占=常數(shù)；Ⅲ為加速衰減階段(CD段)，此即為給工程造成重大影響的、不同于一般黏性土的軟土蠕變特性。通過試驗得出，軟土受荷越大，第Ⅲ階段的變形￡越大。在較大荷載作
6、用下，第Ⅲ階段蠕變曲線呈S形。分析認為，軟土在受荷壓力增大過程中，第Ⅲ階段蠕變過程中孔隙水壓力消散，原來由孔隙水承受的一部分荷載轉(zhuǎn)由骨架承受，軟土骨架的剛度增加，出現(xiàn)軟土顆粒間發(fā)生大量滑移，從而造成了軟土在后期變形異于一般黏性土的表現(xiàn)。2．3蠕變前載效應通過大量試驗表明，在加荷后短時間內(nèi)，即使在較低的應力水平下，土體的變形也存在不可恢復的塑性變形，而且呈非線性，這一特征與一般的黏性土有所不同；另外，軟土變形量隨荷載增大而增大，在不同荷載下，變形呈線性增長，曲線的斜率也呈增大狀態(tài)；第三，隨著上部荷載的增大
7、，軟土蠕變過程階段的變形量增大。圖3蠕變變形與應力的關(guān)系3蠕變特性對工程的影響3．1軟土蠕變特性實質(zhì)軟土蠕變相較于其它黏性土變形，其在長期外荷載作用(下轉(zhuǎn)第221頁)2016．08219混凝土結(jié)構(gòu)分為不同層，下層澆筑完成后，在其為凝結(jié)時澆筑上一層，逐漸進行澆筑作業(yè)，直至完成澆筑作業(yè)。這種方法適用于面積不大的大體積混凝土施工，能有效遏制裂縫問題。(2)分段分層法。將混凝土結(jié)構(gòu)分為不同段落，再對每段進行分層澆筑，適用于面積較大的大體積混凝土施工。每段澆筑高度設(shè)計以混凝土結(jié)構(gòu)要求、鋼筋疏密度為依據(jù)。(3)斜面
8、分層法。是一種采用自然流淌方式進行澆筑的作業(yè)法，能有效簡化泌水處理，這種澆筑方法主要針對的是混凝土斜面的澆筑作業(yè)。注意，澆筑作業(yè)應是連續(xù)進行的，間歇時間不能超過6h。．5．4嚴格混凝土振搗混凝土振搗就是使用振動棒按一定頻率在澆筑過程中對混凝土進行振搗處理，目的是為了夯實混凝土密實性。這里提倡采用趕漿法，避免漏振。振搗過程中易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，所以要采取必要的泌水處理措施，如排除到井坑內(nèi)，或用海綿吸除。此外，也可以在混凝土初凝時，每半小時進行一次
