软土工程特性和软土地基设计_图文

1、 110 岩 土 工 程 学 报 1998 年 文献 45 所指出, 目前这种错误的用法并不少见。另一 方面, 大量的计算实例表明, 式 ( 34 的计算结果是比较 可靠的。例如, 杜湖水库软基强度的实测结果表明, 有 效应力法高估强度增长量达 10% 22% , 而实测值与有 效固结应力法计算值之比变化在 0. 93 1. 06 之间 44 。 类似的证明有效固结应力法的实例还有很多 46 。 在常规设计方法中如何考虑结构性是一个需要研 究的问题。这里建议一个简便的办法。如果通过现场 十字板或其它试验获得天然强度 s 0 , 并从围压高于 R pc 的固结不排水试验测定 U cu , 即可得

2、出以 Rp c 为转折点 的两段直线, 第一段的强度参数为 c 0 和 U 0 , 第二段则 为 c= 0 和 U cu 。相应的强度公式为( 图 29 S f = s0 + ( R z c - R0c # t g U 0 ( Rz c R p c ( Rz c R p c ( 35a ( 35b S f = s0+ ( R p c - R0c tg U 0+ ( R z c- R p c tg U cu 伴随着排水的压缩, 如果要把两者区分 , UE 宜称为固 结度 , 而 UR 宜称为消散度。其次 , 从沉降观测结果推 算 UE 只能适用于无侧向变形的大面积加荷的情况。 图 30 Fig

3、. 30 固结度和压缩度 Degree of conso lidation and degree o f compression 固结度的理论计算已经建议过许多方法 , 林孔锱 还针对不同的荷载组合提供了一套图表 , 可供实际应 用 48 。这里应当指出, 随着荷载分布的不同, 固结度 是随深度而变的 , 笼统地给出一个平均固结度会带来 较大的误差。 5 结 论 ( 1 天然粘土的结构性是普遍存在、 不容忽视的, 通常传播的有关软土的知识大多从重塑土得来 , 在工 程师中普及天然土结构性的知识已是迫切的需要。 图 29 Fig . 29 结构性土的抗剪强度 Shear strength of

4、structured clay ( 2 天然土在结构破坏前后的特性有很大的不同, 它的压缩曲线和剪切曲线都可以分成两段 , 后一段的 特性可以从通常的室内试验测定, 前一段则易受取样 扰动的影响, 宜通过原位测试方法测定。 ( 3 现有的弹塑性本构模型也是在重塑土试验结 果的基础上提出的, 要合理地描述天然土的特性, 必须 发展新一代的本构模型 结构性模型。 ( 4 在发展结构性模型的同时 , 常规设计方法中也 应当考虑结构性的影响。 ( 5 剪切引起的孔隙压力难以恰当地估计 , 限制了 有效应力法的实际应用 , 有效固结应力法只考虑压缩 ( 37a 引起的孔隙压力而忽略剪切引起的孔隙压力 ,

5、 更切合 实际应用。 参 1 4. 3 固结度 从总应力增量 $Rz 推算有效应力增 量 $Rzc一般 通过固结度 U, 即 $Rz c = U # $R z ( 36 U 可以从孔隙压力的观测结果或变形观测结果推算。 按照经典理论, 两种结果应当是一致的 , 但当应力应变 关系为非线性时 , 结果可能不一致。通常固结度通过 有效应力的变化定义 , 即 R c - R0c U= R f c - R0 c E- E 0 UE = E f - E 0 魏汝龙把通过应变推算的固结度另外称为压缩度 47 ( 37b 考 文 献 Henkel D J. T he r elationship betwee

6、n the stress, por e w ater pr essure and volume chang e character istics of satur ated clays. Geotechnique, 1959, 9( 3 : 119 135. 上述式中 R0c, E 0 和 R f c, E f 分别为固结前和固结后的 有效应力和压缩应变 , 如果 R c- E关系为半对数曲线, 他推算出两者之间的关系如下 : 1 UR = ( 1 + $R $R UE 2 Roscoe K H, Schofield A N , T hurair ajah A. Y ielding of cl

7、ays in the state w etter than crit ical. Geotechnique, 1963, 13 ( 3 : 211 240. - 1 ( 38 3 4 其中 $R = R c- 1 。在非线性的条 件下, UR 应当 f c/ R0 小于 UE, 图 30 是一个实例。但是 , 以上分析中存在两 个问题。首先, 固结又称压密, 是压缩的一种 , 即它是 T avenus F, Leroueil S. Behaviour of embankment on clay foundations. Can Geotech J. 1980, 17( 2 : 236 260.

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