不同溫度條件下寧波軟粘土固結(jié)和強(qiáng)度特性研究.pdf

1、溫度對(duì)粘性土力學(xué)特性的影響研究成為當(dāng)前巖土工程領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，在核廢料處置、地下結(jié)構(gòu)防護(hù)、能源貯存等方面具有良好的研究背景。本文在總結(jié)了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以寧波地區(qū)典型軟粘土為研究對(duì)象，通過自行設(shè)計(jì)改裝的溫控動(dòng)/靜三軸試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)土樣在不同的溫度荷載和周圍壓力作用下的固結(jié)特性、變形特性及強(qiáng)度特性進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括：
　?。?）按照常規(guī)土力學(xué)試驗(yàn)方法對(duì)本文所用土樣的含水率、液塑限等基本物理性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，

2、并詳細(xì)介紹了試樣的制樣方法。
　　（2）通過將常規(guī)動(dòng)/靜三軸試驗(yàn)系統(tǒng)與溫控裝置相結(jié)合，設(shè)計(jì)改裝出溫控動(dòng)/靜三軸試驗(yàn)系統(tǒng)。該試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)試驗(yàn)溫度控制的要求，可以用來進(jìn)行不同荷載—溫度路徑下的飽和土體固結(jié)、靜力及動(dòng)力特性試驗(yàn)。壓力室內(nèi)溫度可控制在10℃~100℃之間，圍壓范圍為0～3MPa。試驗(yàn)時(shí)可根據(jù)需要對(duì)試樣施加不同的溫度和圍壓。
　?。?）對(duì)寧波軟粘土進(jìn)行了不同溫度荷載和圍壓下的熱固結(jié)試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行了理論分析，將試

3、驗(yàn)結(jié)果和理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和驗(yàn)證，結(jié)果表明：溫度主要影響土中水的粘滯性系數(shù)，進(jìn)而使其滲透系數(shù)增大；溫度越高，固結(jié)越快，在相同條件、相同時(shí)段內(nèi)，土體的固結(jié)度也越高，且溫差越大，固結(jié)度差值越大；不同溫度下的固結(jié)度差值隨時(shí)間的增大呈現(xiàn)出先快速增大至極值，再逐漸減小至零的現(xiàn)象，可見溫度效應(yīng)主要體現(xiàn)在熱排水固結(jié)過程的初期，而且溫差越大，影響效果越明顯。
　?。?）對(duì)試驗(yàn)土樣在4個(gè)不同溫度荷載（T=30℃、T=45℃、T=60℃、T=80℃）

4、和3個(gè)不同周圍壓力（σ3=50kPa、σ3=100kPa、σ3=200kPa）作用下開展了不排水三軸剪切試驗(yàn)，通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，討論了不同溫度荷載和周圍壓力對(duì)軟粘土變形特性和強(qiáng)度特性的影響。
　　（5）基于溫控三軸試驗(yàn)的結(jié)果，確定了不同溫度條件下試驗(yàn)土樣的鄧肯-張模型參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用新提出的歸一化因子對(duì)寧波軟粘土在不同溫度條件下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行歸一化分析，提出了相應(yīng)的歸一化方程。并應(yīng)用該歸一化方程對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)