软土的蠕变(共2页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上蠕变是岩土工程中常见的一种土体流变现象。自土力学创立以来，许多学者研究土体蠕变变形规律，目前已取得不少研究成果。在土体流变本构模型方面，目前有线性简化方法、修正模型理论方法和半经验半理论方法三种。线性简化方法认为，土体的应力一应变关系在不同时刻是不同的，而在同一时刻却是线性的。该方法原理简单，应用方便，但没有考虑应力一应变关系随时间的增加和应力水平的提高所表现的非线性流变特征，不能准确反映出流变土体的变形特点。修正模型理论是在线性模型理论基础上修改而成，该模型在建立屈服准则方面存在缺陷。半经验半理论方法将流变分成线性流变和非线性流变两部分，用试验统计方法描述非线性部分

2、，理论方法描述线性部分，该方法便于工程运用。本文主要介绍一种半经验半理论的软土蠕变模型，该模型以试验为基础，结合相关理论推导软土蠕变本构关系，并借助某河堤工程，阐述模型中不同参数的意义以及确定方法，模型的屈服准则以及模型中不同参数对沉降和安全系数的影响程度。土体变形是孔隙流体的流失及气体体积减小，颗粒重新排列，粒间距离缩短，骨架体发生错动的结果 J。这种变形不仅与应力有关，还与时间有关。对于饱和软粘土，含水量高，塑性高，渗透性差，土体固结和蠕变效应比较明显。土的固结过程又常常被划分为主固结和次固结两个阶段。主固结是内部应力引起的体积变化，次固结是超孔隙水压力消散后，有效应力基本稳定的条件下，土

3、骨架蠕动产生的较为缓慢的变形，常用次固结系数描述。陈宗基(1958) 认为，造成次固结变形的时间效应的机械作用主要有两个，即因剪应力产生的滞留和因静水压力而产生的体积蠕变及在这个过程中产生的土骨架硬化。有些学者 认为次固结变形即主固结完成后的蠕变变形。可见，次固结变形与时间密切相关，特别是对于高塑性土、高有机质土，次固结引起的工后沉降不可忽视。(1)软土蠕变变形与应力水平、加荷比及加荷速率密切相关，土体变形量随着应力水平、加荷速率的增大而增大；同等应力水平下，加荷比大时土样的蠕变变形量较小。超载预压大幅度减小了土体的蠕变变形。(2)蠕变变形表现出非线性和粘弹塑性，加荷比较大时，从粘弹性到粘塑性

4、的转变更明显。对试验结果进行曲线拟和，确定Metchell一维经验模型参数，拟和曲线与试验结果吻合较好，所得参数较好的反映了软土流变特性。(3)土的次固结性质与应力历史有关。对于正常固结土，次固结系数与应力水平和加荷比关系不大，但受加荷速率的影响较大。加荷速率较大时，次固结系数c。随应力水平增加先急剧增加，后略有降低。对于经过超载预压的土样，c。值在荷载达到预压压力时有较大的增加，随后趋于稳定，但均小于正常固结土样的c。值。并且预压时间越久，次固结系数越小。可见超载预压能有效减小次固结系数，有利于减小次固结引起的工后沉降京沪高速铁路六标阳澄湖段属于江南地层区域，第四系沉积物覆盖广泛，以松散碎屑

5、沉积为主，全新统黏性土、上更新统滨海相、浅海相或河流相成因黏性土及粉细砂层分布广泛，是典型的软土和松软土深厚土层。实验使用一一维固结试验较为简便，是K。路径下体积蠕变与剪切蠕变相耦合的蠕变试验，而且早期的软土蠕变试验也是在一维固结仪上进行的。图1为一维固结压缩试验得到的典型e- lgt曲线，该曲线反映了软土在外荷载作用下固结压缩的两个过程：主固结过程和次固结过程。1.影响次固结系数的主要因素有加荷比、超载预压、加载速率和应力水平等。该地区软土在相同的应力水平条件下，加荷比大的的土样的蠕变变形更小，增大加荷比可以减小次固结系数。预压不仅可以减小软土的主固结沉降，还可以显著地减小次固结系数，能够有效地减少工后次沉降。加载速率对次固结系数有较大影响，加载时间间隔越长，次固结系数越小。(2)该地区软土的次固结系数与先期固结压力的相关性不大，其随固结压力增大而增大，但是增长率逐渐减小，次固结系数趋于稳定。次固结系数和固结压力的关系曲线可以用双曲线拟合。(3)试样的次固结系数C 与压缩指数C 之间呈现良好的线性关系，C c 值的范围为00180035专心-专注-专业