论文部分内容阅读
在工程实际中,土体的力学特性与其所处应力状态有关。受应力历史以及后期加载路径的影响,土体的应力状态比较复杂。因此,考虑应力路径和应力历史的影响,研究土体的物理力学特性具有较深的理论意义和工程应用价值。本文以重塑洞庭湖软土为研究对象,模拟实际工况,开展不同固结条件、不同应力路径下的一系列不排水剪切试验。以此研究洞庭湖区软土的的力学特性。本文主要内容如下:(1)对洞庭湖软土其物理力学指标进行分析研究,研究发现,洞庭湖区软土含水量高,接近饱和,大多处于软塑或可塑状态,属于高可塑性粘性土;孔隙比较大,土体比较疏松,压缩性较大;土体的抗剪强度较低。洞庭湖软土主要的物理力学指标之间具有良好的线性相关性,并得出了这些物理力学指标之间的线性回归方程,对工程实际具有指导作用。(2)等压固结下,正常固结土强度随着平均主应力p的增大而增大;超固结比OCR越大,超固结土的强度越大;提出了在不同超固结比OCR以及静止土压力系数K下固结不排水剪切强度的拟合经验公式。正常固结土和超固结土的超孔隙水压力Du随着平均主应力p的增大逐渐增加,达到峰值之后出现轻微下降的趋势。(3)偏压固结下,超固结比OCR的增大使土体的剪应力增大,静止土压力系数K的增加会导致剪应力q的增加。正常固结土和超固结土的超孔隙水压力Du在试验的开始阶段有比较小的上升趋势,随后超孔隙水压力的值开始下降并出现负值,并且随着轴向应变的增加,负孔隙水压力显著增大。超固结比相同的情况下,当静止土压力系数K较小时,试验起始阶段,孔隙水压力为正值,达到峰值后逐渐减小并出现负值,随着应变的增加,负孔隙水压力增加明显;静止土压力系数K增大,试验起始阶段,孔隙水压力不再出现正值,负孔隙水压力增加的幅度越大。(4)等压固结下正常固结软土的有效应力路径相似,破坏线的斜率为1.3。超固结软土的破坏线未过原点,斜率为1.1,比正常固结土略小,有效应力路径形状迥异,剪切初期阶段,应力路径斜率由负值变正值,越过破坏线,最后直到落在破坏线上。偏压固结轴向加荷剪切下超固结土破坏线不过原点,斜率随着超固结比OCR的增大而减小。轴、径向加荷剪切下随平均有效主应力p′的增加,剪应力q增加,破坏之前,应力路径斜率均为正值,过破坏点后,因轴、径向加荷增量比值及超固结比OCR不同,部分应力路径方向发生改变。(5)进行侧向卸荷条件下的固结不排水剪试验,并与常规压缩试验结果对比,发现在相同的固结条件下,由侧向卸荷所形成的剪切性状与轴向加荷相比而言,剪应力峰值低、轴向应变大,有效应力强度指标小于总应力强度指标。(6)对邓肯张模型进行论述,基于试验成果发现邓肯张模型能够对洞庭湖区软土的应力应变关系很好的描述,获得了洞庭湖软土的邓肯张模型参数,并对破坏比进行了修正。