单向压缩状态下滇池泥炭土的蠕变特性研究

为探究不同埋深和扰动状态对滇池泥炭土固结蠕变特性的影响,采用分级加载方式分别对埋深17 m、34 m的原状和扰动泥炭土样进行了一维固结蠕变试验。结果表明:泥炭土粘塑性蠕变特性显著,扰动后竖向应变在各级压力下均较高。17 m土样前期固结压力较小,孔隙和有机质较多,压缩性更高。土体内排水通道随固结压力增大被逐渐压缩,延长了主固结时间。扰动土因结构性被破坏,主固结时间较短。17 m原状土的固结系数在低固结压力下较大,其结构随压力增加而破坏,固结系数逐渐接近于扰动样;34 m土样分解度高且较密实,扰动后易于排水,故扰动土固结系数大于原状土。滇池泥炭土的次固结系数大于一般软粘土,且有机质含量较高的17 m土层的次固结特性更为显著。     

新疆昭苏县草甸土的工程性质试验研究

由于目前对草甸土的工程性质了解甚少,一方面引起了草甸土与草炭土、泥炭等的混淆,另一方面导致了在设计过程中不知如何选择相应的处治措施。鉴于此,以新疆伊犁昭苏县草甸土层为研究对象,参照一般土体的室内土工试验方法,测试了草甸土的比重、重度、烧失量、渗透系数、抗剪强度、无侧限抗压强度等物理力学指标,并将试验结果与国内外草炭土、泥炭、泥炭质土的工程特性进行了对比分析。结果表明:按照有机质含量分类,新疆昭苏县草甸土属于泥炭质土;其含水率处于泥炭质土的低限附近,而重度则高于一般泥炭和泥炭质土的重度,具有较好的渗透性、很高的压缩性;草甸土中的草根可以显著提高土体的黏聚力,但对内摩擦角的影响不明显;无侧限抗压强度试验过程中草甸土未发生类似于一般黏土的剪切破坏,而是产生了很大的压缩变形和鼓胀变形;草甸土在受荷载后主固结沉降完成很快,其主固结系数随着固结压力的增大线性减小;当固结压力超过100 k Pa时,草甸土的主固结比较小,说明此时草甸土的次固结变形量不容忽视,地基沉降计算中应予以考虑。     

温州超固结软黏土次固结试验研究

为研究超固结比对软黏土次固结特性的影响,对温州正常固结和超固结软黏土开展长期一维压缩试验,系统性研究先期固结压力、超固结比等因素对次固结变形和次固结系数的影响。试验结果表明:先期固结压力对软黏土固结变形发展曲线有显著影响,固结压力小于先期固结压力时,曲线变化较小,接近直线,此时次固结系数随固结压力增长较快;当固结压力超过先期固结压力后,曲线变化明显,呈三段式发展,次固结系数随固结压力的增大略有减小,最后趋向某一稳定值。软黏土的次固结系数随超固结比的增大而减小,通过试验结果分析得到了次固结系数随超固结比变化的计算式。次固结变形随时间的变化在双对数坐标下近似为直线关系,基于此建立了次固结变形累积方程。     

高原湖相泥炭土次固结特性及机理分析

泥炭土地基在长期荷载作用下将产生显著的工后沉降,必须明确其次固结特性及机理。针对取自昆明、大理的高原湖相泥炭土开展了一系列次固结试验,探讨了取样深度、加荷比R、加荷方式、固结压力p对次固结系数Cα的影响。试验结果表明:分级加载下,泥炭土的e–lgt曲线以反"S"型为主,次固结变形占总变形量的比例较大;泥炭土在宏观上与普通原状土存在相似的Cα–p关系,即Cα随p的增大而增大到峰值,之后减小并趋于稳定;但泥炭土峰值Cα对应的p不等于前期固结压力cp,而为100~200 k Pa。通过建立微结构模型,对泥炭土次固结特性进行了机理分析,认为峰值Cα对应的固结压力p应为泥炭土从多孔隙状态压缩至相对密实状态的临界荷载。昆明泥炭土的次固结系数和压缩指数具有一定的相关性,二者比值Cα/Cc可视为常数,和已有研究结果基本一致。     

浙江近海软黏土次固结系数研究及应用

我国室内固结试验中把次固结沉降曲线作为线性处理,然而,大量的实验数据证明,测定周期的不同次固结曲线呈非线性特征,故次固结系数为变数。通过我国近海典型海相软黏土——浙江平阳港次固结试验为验证实例,提出一种适用于工程的分级加载、延时校正及保持试样结构原状的土工快速测试法。对工程中试验曲线分析及研究表明:我国近海区域软黏土次固结系数与固结压力、压缩指数以及测试时间存在着一定的相关性,次固结系数与固结压力变化呈先增、后降、趋稳的现象,次固结系数峰值与土体深度等有关,C_a/C_c比值为常数。实验中所得到的经验值可作为邻近工程固结沉降量预估,所创方法为填补国家标准规范次固结试验的空白提供有益参考。     

新旧软粘土路基原位固结压缩特性数值分析

针对新旧软粘土路基固结压缩沉降变形的特点,通过对试验路段新旧路地基进行钻探取样和原位试验及室内物理力学试验,通过土体固结压缩试验求取土体的压缩系数和先期固结压力,用以判断土的压缩性和计算路基沉降。基于卡萨格兰德法,用多项式拟合e-lgp曲线,分析比较后确定曲线的拟合数学模型,然后根据先期固结压力的数值分析,应用Matlab软件实现其数值求解,反演新旧路基软粘土路基原状土固结现状。     

吹填区软土固结及次固结特性试验研究

对某吹填区软土进行了不同固结压力、固结时间、排水距离、初始孔隙比等的对比性固结试验,研究了软土的固结及次固结特性。试验结果表明:次固结系数与压缩指数呈较好的线性关系,压缩性指标与上覆固结压力密切相关;固结变形与先期固结压力有关,在超固结阶段呈线性变形、正常固结阶段呈黏塑性变形的特征;次固结系数随固结压力变化可分3个阶段,阶段Ⅱ(p_c相似文献   

软土的单向压缩的应力应变关系研究

本文根据土体的压缩试验曲线,给出先期固结应力的简化计算方法,避免了图解法确定中目测曲线的最大曲率点的困难,由此确定的前期固结压力一般为其下限值;另外,从土中任意一点任意时刻的一维变形出发,推导土体竖向应变(一维变形情况)与有效应力的关系式。     

软土蠕变特性试验研究

针对广州南沙原状软土进行了一系列室内试验研究,包括三轴压缩试验、三轴蠕变试验和一维固结试验,系统地探讨了软土的蠕变变形特性。结果表明:软土的蠕变特性与多种因素有关,包括土体的初始固结度、土层排水条件、加荷比等;次固结系数与固结压力的关系取决于土体的先期固结压力和试验中的加荷比。     

高原湖相泥炭质土蠕变特性及本构模型研究

高原湖相沉积泥炭质土的蠕变严重影响建构筑物的长期稳定和安全,有必要对其蠕变特性进行研究。对原状泥炭质土进行固结蠕变试验,采用分别加载方式获得其在不同荷载作用下应力应变随时间的变化曲线。研究结果表明:蠕变试验的等时及双对数曲线显示泥炭质土在各级荷载下具有明显的非线性特性;将泥炭质土的应变简化为线粘弹性ε₁与非线性粘塑性ε_n,通过线性Kelvin蠕变模型与经验模型,建立了半经验半理论固结蠕变模型,可分析其蠕变性状。对蠕变试样进行电镜扫描,分析在荷载作用下其微观结构变化机理,即泥炭质土低压时的变形主要来自于有机质和胶体的压缩及自由水排出,高压时的变形主要是土体颗粒间的错动。通过以上分析,可为预防和控制工后沉降提供参考。     

昆明泥炭土工程性质原生各向异性试验研究

基于一系列室内试验结果,系统分析了昆明泥炭土原生各向异性对固结变形、抗剪强度和渗透性质的影响,并从分析泥炭土特殊组分入手,探讨了其工程性质原生各向异性的产生机制。试验结果表明:高分解度泥炭土水平向与垂直向表现出来的变形特性差异不大,θ=45°方向土样在固结压力p较小时压缩模量E_s及固结系数C_v较小,但当p增大到一定程度时,3个方向的变形特性趋于一致;分解度低的泥炭土更多呈现变形各向同性。抗剪强度方面,不含或含微量残余纤维的高分解度泥炭土抗剪强度原生各向异性程度较弱,主要体现在粘聚力上,内摩擦角的差异较小,且抗剪强度各向异性程度随着腐殖质含量增多而减弱;残余纤维含量多对泥炭土的强度各向异性能起增强作用。渗透特性方面,渗透系数k随切样角度θ增大而增大,即泥炭土水平方向的渗透性比垂直方向的强。泥炭土的各向异性机制复杂,在导致各向异性效应方面,矿质土颗粒、腐殖质及残余纤维产生了不同的效果。     

灵敏性粉土的压缩及触变特性研究

山西汾河一级阶地的饱和粉土大多具有灵敏性,使得其强度和变形性质在扰动前后差别很大。为了研究灵敏性粉土的压缩及触变特性,对探井取样的原状土和重塑土样进行了一维固结压缩试验和无侧限抗压强度试验。试验结果表明,原状土加载到结构屈服应力处,沉降量突增,固结系数突增,主固结比突降,次固结对沉降的贡献开始上升;原状土与重塑土的差异是原状土的结构强度引起的,在高压固结压力下两者压缩曲线约在0.58e₀处重合;灵敏土无侧限抗压强度试验的应力应变曲线表现出类似超固结土的应变软化特性,其触变后恢复具有时效性,弹性模量受扰动影响较为敏感,可考虑作为扰动指标的量度。     

反复荷载作用下软土次固结特性试验研究

在高压固结仪上,对3种原状软土13个试样进行了反复加卸荷载的一维固结试验,研究了反复荷载作用下软土的次固结特性。结果表明:初始加荷时,次固结系数C■随固结压力p先增大后减小,但次固结系数峰值对应的荷载并非前期固结压力;在超固结状态下,第1次再加荷时,C■随p增大而减小,但35次荷载循环后再加荷时即使在超固结范围内C■随p增大而增大;次固结系数随荷载循环次数增加显著减小;荷载比对次固结系数的影响明显。试验及分析结果对工程实际具有一定的指导意义。     

利用微生物技术改良泥炭土工程性质试验研究

提出利用微生物技术制备原生菌高浓度菌液,用来加快土中有机质分解速率,实现在较短时间内显著降低有机质含量、改善土的工程性质的目的。为验证其可行性,从昆明市2个场地采取了泥炭土样,研发了2套模型装置,分别模拟厌氧、好氧环境下泥炭土有机质分解过程,并测试分析了分解后泥炭土的烧失量、界限含水率及一维固结蠕变特性。试验结果表明:厌氧环境下,菌液浸泡的泥炭土生物气产量比纯水浸泡的有大幅度提高,其产气动力学特征符合修正Gompertz模型。好氧环境下,分解30 d左右时,2个场地泥炭土烧失量分别减少了10.3%和15.6%,减少量比厌氧环境下的大。界限含水率试验表明,泥炭土液限随微生物分解反应时间的增长有所降低,而塑限变化幅度不大。一维固结蠕变试验表明,有机质分解后的泥炭土次固结系数下降,分解时间越长,次固结系数下降越显著。对新技术的特点进行了分析,并对其理论及应用研究进行了展望;该技术有望发展为一项生态友好型的泥炭土地基新型处理方法,改良泥炭土有望成为微生物岩土技术一个潜在应用领域。     

Peak and residual strength characteristics of cement-treated soil cured under different consolidation conditions

The shear strength of cement-treated soil can be changed by both cementation and consolidation during the early stages of hardening because of cement hydration. Based on the results of triaxial and unconfined compression tests, this paper describes the effects of isotropic and one-dimensional consolidation stress, applied during the curing period, on the undrained peak and residual shear strengths of cement-treated soil. The sample used was a mixture of fine-grained sand and ordinary Portland cement. A consolidated undrained triaxial compression test (ICU) was conducted on the specimens immediately after the cement treatment. Each test was conducted under different consolidation pressures, curing times and delayed loading times. The following conclusions were developed from the results and discussions: (1) the undrained peak shear strength of cement-treated soil, cured under different consolidation conditions, increases with an increase in either the consolidation pressure or the curing time, whereas it gradually decreases with an increase in the delayed loading time. (2) The rate of undrained strength increase resulting from consolidation differs significantly between isotropic and one-dimensional consolidations. (3) For a curing time of between one and seven days, the rate of strength increase by isotropic consolidation exceeds that by one-dimensional consolidation. The simultaneous volumetric change of cement-treated soil during consolidation depends on the stress conditions of the specimen, that is, the difference between isotropic and one-dimensional consolidations. (4) When the test is not conducted under nearly in-situ conditions, the undrained shear strength may be underestimated, depending on the time interval between the cement treatment and the start of consolidation. (5) The shear strength in the residual state is influenced by the consolidation pressure during curing. (6) As the consolidation pressure during curing increases, the specimens exhibit a higher residual strength.     

深圳海相沉积软土蠕变特性的试验研究

为探求近代海洋沉积相软土的蠕变规律,对深圳海相沉积软土开展一维压缩蠕变试验和不同固结压力作用下的三轴固结不排水蠕变试验。试验表明,近海沉积相软土蠕变的非线性特性显著,非线性特征通过应力水平的增大而逐渐显露;由于一维压缩蠕变试验中环刀的侧限作用,试样没有发生快速蠕变破坏现象;次固结系数随着固结压力的增大会出现峰值,且峰值...