分别加载下重塑饱和黏土蠕变特性研究

针对刚性桩复合地基下卧层土体的蠕变问题,采用自制三轴蠕变试验仪,开展分别加载下重塑饱和黏土的长期蠕变试验(最长加载时间超过10 000h),研究其蠕变特性。研究结果表明:应力水平对土样变形的影响随着时间的增长逐渐显现,在较高应力水平下,土体的变形持续时间更长,在应力水平相当时,重塑饱和黏土在排水条件下的蠕变变形和蠕变基本稳定时间大于不排水条件;排水和不排水条件下的蠕变基本稳定时间约为2 000和1 000h,蠕变基本稳定时间随应力水平的提高而增加;对于重塑饱和黏土土体的长期变形,采用幂函数描述时间对其影响是合适的,幂指数拟合值基本随着应力水平的提高而增大,因此采用各加载水平下的幂指数的平均值作为不同应力水平下的幂指数并不十分合适。

网纹红土分级加载与分别加载蠕变试验研究

由于试验条件的限制,目前国内外学者大都是采用分级加载对蠕变进行研究,而分别加载很少被采用。为了解决分级加载的土样硬化问题以便得出更符合工程实际的分别加载蠕变,本文对网纹红土未扰动土样进行了在分级加载条件下和分别加载条件下的初始加载、卸载、重复加载的单向固结蠕变试验。试验结果表明,网纹红土未扰动样在每级应力水平下都发生了明显的蠕变,蠕变随应力的增加而增加。对比两种不同加载条件的蠕变试验结果发现,无论是分级加载条件下还是分别加载条件下,网纹红土未扰动样的蠕变时间与蠕变变形的比值跟蠕变时间都存在线性关系;并且分级加载条件下这种线性关系的斜率与分别加载条件下线性关系的斜率也存在线性关系。对研究结果的分析表明,可以利用分级加载的蠕变变形的稳定值推算出分别加载的蠕变变形稳定值。

软黏土蠕变试验及其经验模型研究

针对湖南竹城公路路基软土开展了系统的三轴固结不排水蠕变试验,得到不同围压、不同应力加载等级下的全过程蠕变曲线。进而通过"陈氏加载法"得到分别加载下蠕变曲线和应力-应变等时曲线。以围压100 kPa为例,得出应力-应变关系采用幂函数,而应变-时间关系采用双曲线关系的蠕变方程。对比分析表明,该蠕变方程较Singh-Mitchell模型、Mesri模型更适应试验数据,能够更好地反映和预测该软土的蠕变特性。

重庆市城市生活垃圾的蠕变特性研究

首先以分别加载的方式对以重庆市城市生活垃圾典型组分为依据配制的垃圾试样进行不同应力水平的室内压缩蠕变试验,进而根据蠕变元件的基本性质和试验过程中试样反映出的变形特征,利用HK和PTH蠕变模型对生活垃圾的蠕变曲线进行拟合,并总结得出蠕变模型的基本参数。研究表明,HK和PTH模型对试验数据的拟合程度都比较好,此两种模型对于垃圾填埋场的容量计算和沉降规律研究具有一定的参考价值。

EPS颗粒轻质混合土蠕变特性试验研究

利用双联高压固结仪,采用分级加载和分别加载方式,对新型填土材料EPS颗粒轻质混合土的蠕变性进行了对比试验研究,并基于试验结果建立了压缩蠕变本构关系式.试验结果表明:EPS颗粒轻质混合土呈现衰减蠕变特性,不出现急剧流动阶段;压力越大,达到蠕变稳定的时间越长.由蠕变本构关系式计算的蠕变变形与试验数据对比表明,这种蠕变本构关系式总体上能够反映这种新型填土材料的蠕变特性,可应用于工程实践.

吹填淤泥次固结特性试验研究

通过室内试验对吹填淤泥次固结系数随固结压力及固结历时的变化规律、次固结系数与压缩指数的关系进行了总结分析。结果表明:①次固结系数在工程预压荷载75～125kPa内随固结压力的增加变化最显著;②在两相邻试验时段内次固结系数减小25.7%～27.0%,受固结历时的影响十分明显;③次固结系数与压缩指数之比Ca/Cc=0.025 5～0.026 9,为沿海地区软土Ca/Cc的上限值,受压缩指数变化的影响最显著。在此基础上提出了考虑压力影响的吹填淤泥次固结变形计算方法。

结构性海积软土强度与变形时效特性试验研究

以天津地区海积软土为研究对象,在不同固结压力、不同固结时间作用下开展分别加载的一维固结试验,对固结后的原状样与相应重塑样进行微型十字板剪切测试,分析海积软土强度和变形特性受固结压力、固结时间及结构性等因素的影响。试验结果表明:天津海积软土在短时间固结作用下,强度和变形时效特性表现明显,且受结构性影响显著;在长时间固结作用下,土的强度和变形随固结压力和固结时间均呈衰减型增长,结构性对其影响程度随时间增长在减小;长期强度与土的初始强度、固结压力和时间有关,随土的初始强度和固结压力的增大而增大,而强度随时间增长达到最大值后又随之降低。

导管架拖航强度分析研究

导管架在拖航过程中,驳船的六个自由度运动会使导管架产生相应的惯性力,拖航过程对导管架强度的影响可以通过重力及惯性力叠加作用来模拟。常规做法中,对导管架在重力及惯性力作用下的影响是同步完成的,计算中导管架拖航固定件会承受较大的重力竖向力,这与实际拖航过程中导管架重力竖向分力主要由垫堆承受不相符。介绍了一种导管架拖航强度分析的优化做法,将拖航分析中的重力加载和惯性力加载分别进行,在重力加载中,拖航固定件不起到支撑重力的作用,有效避免了上述问题。给出的分析方法对类似的结构物拖航强度分析具有一定的参考价值。

填埋固化污泥土的压缩过程及微结构变化

为探讨填埋场中固化污泥土作为地基土的压缩变形特性,通过多组试样分别加载的侧限压缩试验及扫描电镜观察,对固化污泥土在不同应力作用下的变形规律及微结构变化进行研究.压缩试验显示,重塑固化污泥土孔隙比高、压缩性高,在100~200 kPa应力段压缩量较小,存在亚稳定状态,土中含水量随应力的增大呈指数衰减形式下降.成分解析显示:固化污泥土成分复杂,主要为叠片状的黏土矿物土畴,同时还含有矿物碎屑、水化硅酸钙、单硫型水化硫铝酸钙、虫卵、生物碎屑以及各种有机絮凝质等.微结构变化观察显示:应力较小时,颗粒间存在较大的架空状孔隙,是土体压缩性高的主要原因,受水泥固化影响,土体中存在部分强度较高的大孔隙,使土体表现为一种亚稳定状态;当应力达到400 kPa时,亚稳定状态破坏,颗粒破碎变形严重,呈紧密的镶嵌状接触;应力增至800 kPa后,颗粒内部小孔隙也被压缩,土体密实度提高,孔隙比达1.445.

温州地区典型软土蠕变特性试验研究

基于软土的常规三轴固结排水蠕变试验成果,研究了温州地区原状软土的蠕变力学特性,分析了其轴向蠕变规律。蠕变试验采用分别加载的方式进行,得到了原状软土在不同应力状态下的蠕变试验曲线,在此基础上,得到原状软土的应力～应变等时曲线。采用Merchant模型与Burgers模型对土样的蠕变曲线进行拟合,确定模型参数,建立了适用于温州地区的软土的蠕变本构模型,并对两种模型的计算结果与软土的三轴蠕变试验结果进行了对比分析。计算结果表明,Burgers模型比Merchant模型更吻合蠕变试验结果。

宁波软黏土流变特性试验及蠕变模型研究

针对现场原状软黏土采用分别加载方法,开展三轴固结排水蠕变试验,研究原状土样的蠕变曲线和应力-应变等时曲线的变化规律;基于Caputo分数阶微分算子理论和Mittag-Leffler函数理论,引入Koeller弹性黏壶元件,建立了修正的Mer-at蠕变本构模型,并对试验数据进行拟合分析,结果表明:宁波地区软黏土在达到蠕变强度前,可近似看作非线性黏弹性体;相比传统Mer-at模型,修正Mer-at模型拟合精度高、误差性小,更适合表征宁波软土的蠕变特性.