考慮應力歷史影響的成層地基一維固結理論研究.pdf

1、雖然土體的應力歷史對地基的固結和變形有很大影響,但目前關于考慮應力歷史影響的軟黏土地基固結理論的研究并不多見.本文在前人工作基礎上對成層超固結飽和軟黏土地基一維固結理論進行了較為系統(tǒng)和深入的研究. 基于現(xiàn)有成層地基一維線性固結解析解,本文提出并建立了求解考慮應力歷史影響的成層地基一維線性固結和非線性固結問題的半解析法,編制了能同時考慮土的應力歷史影響、成層性、非線性以及土體自重和變荷載的一維線性固結計算程序 ODLCALOS 與

2、一維非線性固結計算程序 ODNCALOS,并通過與已有的解析解的對比,檢驗了本文半解析法和程序的正確性.當不考慮土的應力歷史影響時,本文程序就可退化為現(xiàn)有的成層地基一維非線性固結計算程序NAODCLS；而當進一步不考慮土的非線性時,程序便可退化為現(xiàn)有成層地基一維線性固結計算程序ODCALS. 利用本文程序,以雙層和三層超固結飽和土地基固結為例,對成層超固結飽和軟黏土地基一維固結性狀進行了詳細分析,繪制了大量的固結曲線,討論了各種

3、因素對地基沉降發(fā)展速率和超靜孔壓消散速率等的影響.分析研究表明:除邊界條件外,影響成層超固結飽和軟黏土地基非線性固結性狀的主要因素有:各層土的先期固結壓力(σ<'1><,c>)、回彈指數(shù)與壓縮指數(shù)之比(c<,e>/c<,c>)、壓縮指數(shù)與滲透指數(shù)之比(c<,c>/c<,k>)、自重應力分布形式、土層厚度和土層分布、以及荷載大小和加荷速率(q<,u>值和T<,vc>)等；考慮土的應力歷史影響后,按變形定義的地基平均固結度U<,s>,(代表

4、地基沉降發(fā)展速率)與按平均孔壓定義的固結度U<,p>.(代表超靜孔壓消散速率)在數(shù)值上有較大的差異,并且沉降發(fā)展速率與超靜孔壓消散速率均增大、地基最終沉降減小.此外,為便于本文理論的實際應用,針對單層超固結土地基一維非線性固結問題,制作了可供直接查閱的計算表格.同時,通過與蕭山軟黏土室內超固結壓縮試驗對比分析,進一步驗證了本文理論并表明了在固結計算中考慮土體應力歷史和非線性的重要性. 本文工作首次將軟黏土的非線性、成層性等重要特