›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S1): 101-108.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S1.017

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

天然沉积结构性黏土原位压缩规律及预测模型研究

刘维正1，瞿 帅1，张军辉2   

  1. 1. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；2. 长沙理工大学 公路养护技术国家工程实验室，湖南 长沙 410004
  • 收稿日期:2015-03-09 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:刘维正，男，1982年生，博士后，讲师，主要从事特殊土地基与路基稳定等研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金（No.51208517，No.51478054，No.U1134207）；中国博士后科学基金（No.2013M530360）。

In-situ compression law and prediction model of natural sedimentary structured clay

LIU Wei-zheng1, QU Shuai1, ZHANG Jun-hui2   

  1. 1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha, Hunan 410075, China; 2. National Engineering Laboratory of Highway Maintenance Technology, Changsha University of Science & Technology, Changsha, Hunan 410004, China
  • Received:2015-03-09 Online:2015-07-11 Published:2018-06-14

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1423

摘要： 通过天然沉积黏土的原状样与重塑样的压缩对比试验，揭示了屈服后土结构性的渐进性破损过程以及由常规 曲线确定的压缩指数 随固结压力呈非线性变化性状给实际工程沉降计算参数选取带来不便。采用 双对数坐标表示方法，通过不同初始结构大小的黏土试验数据证实了 压缩曲线在屈服前后段具有良好的线性关系，实现了结构屈服应力、屈服前后压缩指标有效统一确定。在该坐标体系下给出了考虑取样扰动影响的原位压缩曲线恢复方法，建立了结构性黏土的双线性压缩模型，结合文中与文献中试验数据给出了结构屈服应力与不排水强度、屈服后压缩指标与稳定指数SI和液限wL的经验关系。研究结果可为天然沉积土地基固结沉降计算参数的合理选取提供依据。

关键词: 土结构性, 原位压缩曲线, 双线性压缩模型, 结构屈服应力, 压缩指数

Abstract: The comparative compression tests were performed on the natural sedimentary undisturbed clays and corresponding remolded samples. The test results indicate that the destructuration after gross yield is a progressive process; the post-yield compression curve displays a nonlinear behavior in the plot of ; and the compression index, Cc, designated by the slope of the curve, is not constant in the entire stress range, which cause trouble to settlement calculation. Therefore, the double logarithmic coordinates system is used to represent the compression curve. A good linear relationship between the logarithm of the specific volume and logarithm of consolidation stress is obtained for clays with different initial structures. The soil structural yield stress and compression indices in the pre-yield and post-yield phases are effectively and simultaneously determined. And then taking into account the sample disturbance, a method of modifying the compression parameters is presented to predict the virgin compression curve; and a bilinear compression model is developed for the structured clays. Based on the experimental data in this paper and other literatures, the empirical relationship between the yield stress and undrained strength, and relationship between compression index and stability index (SI) as well as liquid limit (wL) are established. This study results provides a reasonable basis for determining the consolidation and settlement calculation parameters.

Key words: soil structure, in-situ compression curve, bilinear model compression, structural yield stress, compression index

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[1] 朱剑锋, 徐日庆, 罗战友, 潘斌杰, 饶春义, . 考虑固化剂掺量影响的镁质水泥固化土 非线性本构模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2224-2232.
[2] 丑亚玲，郏书胜,张庆海，曹 伟，盛 煜,. 考虑结构性的冻融作用对黄土湿陷系数的影响[J]. , 2018, 39(8): 2715-2722.
[3] 何 平，王卫东，徐中华, . 上海黏土压缩指数和回弹指数经验关系[J]. , 2018, 39(10): 3773-3782.
[4] 高彦斌，张松波，葛潇楠，. 我国沿海地区软黏土压缩指数统计及与国外其他地区对比[J]. , 2017, 38(9): 2713-2720.
[5] 陈 波 ，孙德安 ，金 盼,. 海相沉积软黏土的弹塑性本构模型研究[J]. , 2015, 36(3): 730-738.
[6] 武朝军，叶冠林，王建华. 上海浅部土层压缩指数与天然含水率的关系[J]. , 2014, 35(11): 3184-3190.
[7] 刘维正 ，石名磊 ，缪林昌 . 天然沉积饱和黏土渗透系数试验研究与预测模型[J]. , 2013, 34(9): 2501-2507.
[8] 张先伟 ，王常明. 软土结构性对次固结系数的影响[J]. , 2012, 33(2): 476-482.
[9] 杨爱武 ，闫澍旺 ，杜东菊 . 结构性吹填软土蠕变模型研究[J]. , 2012, 33(11): 3213-3218.
[10] 黄英豪 ，朱 伟 ，周宣兆 ，张春雷 . 固化淤泥压缩特性的试验研究[J]. , 2012, 33(10): 2923-2928.
[11] 雷华阳 ，丁小冬 ，张万春 . 考虑软土结构性损伤的柱形孔扩张理论分析[J]. , 2012, 33(10): 3059-3066.
[12] 殷 杰. 土结构性对天然软黏土压缩特性的影响[J]. , 2012, 33(1): 48-52.
[13] 卢萌盟，谢康和，王玉林，蔡 新. 碎石桩复合地基非线性固结解析解[J]. , 2010, 31(6): 1833-1840.
[14] 孙德安，陈 波，周 科. 重塑上海软土的压缩和剪切变形特性试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1389-1394.
[15] 刘维正，石名磊，缪林昌. 基于扰动状态概念的结构性土压缩特性分析[J]. , 2010, 31(11): 3475-3480.
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[1] 李 奎，高 波. 地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究[J]. , 2010, 31(5): 1509 -1516 .
[2] 杨 冰，杨 军，常 在，甘厚义，宋二祥. 土石混合体压缩性的三维颗粒力学研究[J]. , 2010, 31(5): 1645 -1650 .
[3] 肖世国，鲜 飞，王唤龙. 一种微型桩组合抗滑结构内力分析方法[J]. , 2010, 31(8): 2553 -2559 .
[4] 叶海林，郑颖人，黄润秋，杜修力，李安洪，许江波. 强度折减动力分析法在滑坡抗滑桩抗震设计中的应用研究[J]. , 2010, 31(S1): 317 -323 .
[5] 张志沛，彭 惠，饶 晓. 软土地基注浆扩散过程数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 652 -0655 .
[6] 吴礼舟 ，张利民 ，黄润秋. 成层非饱和土渗流的耦合解析解[J]. , 2011, 32(8): 2391 -2396 .
[7] 刘 润 ，王秀妍 ，刘月辉 ，王武刚. 点支撑缺陷下海底埋管热屈曲分析[J]. , 2011, 32(S2): 64 -69 .
[8] 梁耀哲. 刚性桩复合地基的主动土压力分析[J]. , 2012, 33(S1): 25 -29 .
[9] 韩建新 ，李术才 ，李树忱 ，杨为民 ，汪 雷 . 基于强度参数演化行为的岩石峰后应力-应变关系研究[J]. , 2013, 34(2): 342 -346 .
[10] 黄 达 ，岑夺丰 ，黄润秋 . 单裂隙砂岩单轴压缩的中等应变率效应颗粒流模拟[J]. , 2013, 34(2): 535 -545 .
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