上海软土宏观力学特性与微观特征试验研究

发布时间：2020-04-03 09:10

【摘要】：近年来许多大型工程建在巨厚层软土地基上。由于对软土的工程性质认识不足,发生了许多重大工程事故。大量的研究和实践证明,软土的工程性质与颗粒形状、分布、连接方式、孔隙等微观结构及其变化规律紧密相关。因此,加强对软土宏微观力学特性研究是十分必要的,对工程实践具有重要指导意义。对上海第④层软土开展固结试验与压缩-回弹试验、K_0固结条件下的等p压缩及拉伸不排水剪切试验,FE-SEM电镜扫描试验,研究上海第④层软土在不同应力状态下的宏观力学特性及微观特征的演化规律。研究表明,随着固结压力的增加,孔隙比和固结系数先缓慢下降,然后快速下降最后趋于定值,压缩指数增大到一定值后缓慢减小;回弹指数先增大后减小。在等p剪切试验下,上海软土的应力应变关系表现为较为明显的应变硬化型,破坏点的应力值、孔隙水压力峰值均随固结压力的增加而增加,压缩应力路径下破坏点的应力值、孔隙水压力峰值远高于拉伸应力路径。压缩路径下的强度指标大于拉伸路径。固结压力、应力路径、扫描位置、扫描方向及放大倍数对软土的微观结构参数均有影响。固结压缩及回弹试验中,随着固结压力的增大,孔隙数量减少。孔隙比、颗粒及孔隙分布分维数及孔隙概率熵减小,颗粒及孔隙形状分维数增大,土体具有明显的各向异性。等p剪切路径下,随着应变不断增大,孔隙比、颗粒及孔隙的形状分维数、颗粒分布分维数、孔隙概率熵增大,孔隙分布分维数下降;K_0固结压力越大,孔隙比、颗粒及孔隙分布分维数、孔隙概率熵不断减小,颗粒及孔隙的形状分维数增大。K_0固结作用下,土体具有较为明显的各向异性。压缩指数、回弹指数及固结系数与微观结构参数的相关性紧密。各微观结构参数与剪应力比的关系分为缓慢发展、快速发展、迅速破坏三个阶段。拉伸路径下各微观结构参数在迅速破坏阶段的发展较压缩路径迅速。
【图文】：

固结仪,加荷,试验方法标准,软黏土

图 2-1 标准固结仪Fig.2-1 Conventional consolidation apparatus试验方法标准[36]（GB/T 50123-1999）规范因加载的试样为上海淤泥质软黏土，第一加荷法，加荷率为 1，标准加荷时间 24 h

曲线,压缩曲线,试样,上海软土

b) e-logp 曲线b) e-logp curve图 2-2 试样的压缩曲线Fig. 2-2 Soil compression curve土的压缩曲线进行综合分析可知，上海软土的压缩过 0~100 kPa 范围内，孔隙比的变化较小，土体的宏观变
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU447

【参考文献】