• ISSN 0258-2724
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侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究

贾敏才 赵舜 张震

贾敏才, 赵舜, 张震. 侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(6): 1257-1263. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
引用本文: 贾敏才, 赵舜, 张震. 侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(6): 1257-1263. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
JIA Mincai, ZHAO Shun, ZHANG Zhen. Experimental Study on Creep Characteristics of Structural Soft Clay under Lateral Unloading Condition[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(6): 1257-1263. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
Citation: JIA Mincai, ZHAO Shun, ZHANG Zhen. Experimental Study on Creep Characteristics of Structural Soft Clay under Lateral Unloading Condition[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(6): 1257-1263. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180718

侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
基金项目: 浙江省交通运输厅科研计划项目(2014H06)
详细信息
    作者简介:

    贾敏才(1973—),男,副教授,博士生导师,研究方向为基坑工程、地基处理等, E-mail:mincaijia@tongji.edu.cn

  • 中图分类号: TU43

Experimental Study on Creep Characteristics of Structural Soft Clay under Lateral Unloading Condition

Funds: This work was supported by the research project of Zhejiang transportation department(2014H06)
  • 摘要: 通过对温州瑞安软黏土侧向卸荷条件下的三轴不排水蠕变试验,研究侧向卸荷路径和结构性对软黏土时间-应变曲线、等时曲线等典型蠕变特性的影响;建立侧向卸荷条件下软黏土的蠕变稳定时间模型,分析应变率与土体蠕变破坏标准之间的关系,并验证其对不同地区不同应力路径结构性软土的适用性. 研究结果表明:当土样卸荷量与初始固结应力的比值达到0.2~0.3时,土样达到蠕变破坏;变形发展可分为瞬时变形、衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变4个阶段. 当不同围压下的土样进入加速蠕变时,其应变率对数与蠕变时间存在良好的线性关系,该加速蠕变临界线可作为卸荷蠕变破坏的判据;蠕变稳定时间受结构性的制约和影响,侧向卸荷条件下,土样发生蠕变破坏时的轴向应变随固结压力的增大而增大,长期强度指标黏聚力下降超过50%,内摩擦角则基本不变,导致浅层结构性软黏土长期强度衰减严重,蠕变破坏应变较小,施工和监测时需重点关注.

     

  • 图 1  GDS三轴流变试验系统

    Figure 1.  GDS rheology triaxial instrument

    图 2  分级卸荷下蠕变曲线

    Figure 2.  Creep curves of multi-stage unloading

    图 3  侧向卸荷条件下的应力-应变曲线

    Figure 3.  Stress-strain curves of lateral unloading condition

    图 4  应变-时间对数加载曲线

    Figure 4.  Curves of ${\varepsilon _{\rm{a}}}$ with $\ln \;t$ of multi-stage unloading

    图 5  应变率-时间变化曲线

    Figure 5.  Curves of $\ln \;\dot \varepsilon $ with $t$

    图 6  分级卸荷条件下土体应力-应变等时曲线

    Figure 6.  Stress-strain isochronous curves of multi-stage unloading

    图 7  卸荷量-蠕变稳定时间关系曲线

    Figure 7.  Unloading-creep stabilization time curve

    图 8  温州软黏土长期强度包络线

    Figure 8.  Long-term strength envelopes of Wenzhou soft clay

    表  1  软土土样的物理力学性质参数

    Table  1.   Physical and mechanical properties of soft soil sample

    含水量
    $w$/%
    比重密度
    $\rho $/(g•cm−3
    孔隙比
    ${e_0}$
    塑限
    ${w_{\rm{p}}}$/%
    液限
    ${w_{\rm{L}}}$/%
    塑限指数
    ${I_{\rm{P}}}$
    液限指数
    ${I_{\rm{L}}}$
    不排水抗剪强度指标
    黏聚力$c$/kPa内摩擦角φ/($^\circ $)
    74.12.721.562.0728.455.527.11.6817.018.0
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    表  2  侧向卸荷条件下三轴蠕变试验方案

    Table  2.   Scheme of triaxial creep tests under the condition of lateral unloading

    试验
    编号
    ${K_0}$固结蠕变过程(不排水)
    ${\sigma _3}$/kPa${K_0}$系数控制
    方式
    加载
    方式
    卸荷速率/
    (kPa•min−1
    RB30 30 0.43 应力
    控制
    ${\sigma _1}$不变
    ${\sigma _3}$减小
    0.1
    RB50 50 0.49
    RB70 70 0.52
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    表  3  土样实际蠕变稳定时间

    Table  3.   Table of actual creep stabilization h

    固结围压/kPa侧向卸荷量/kPa
    36912
    30 107 133
    50 112 136 112
    70 74 109 96 79
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-08-23
  • 修回日期:  2019-05-29
  • 网络出版日期:  2019-06-13
  • 刊出日期:  2020-12-15

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