›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (11): 3475-3480.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于扰动状态概念的结构性土压缩特性分析

刘维正,石名磊,缪林昌   

  1. 东南大学 交通学院,南京 210096
  • 收稿日期:2010-04-09 出版日期:2010-11-10 发布日期:2010-11-24
  • 作者简介:刘维正,男,1982年生,博士研究生,主要从事软土工程特性及地基处理方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金自助项目(No. 50578036);江苏省交通科学研究计划项目(No. 06y15)。

Analysis of compressibility of structural soils based on disturbed state concept

LIU Wei-zheng,SHI Ming-lei,MIAO Lin-chang   

  1. School of Transportation, Southeast University, Nanjing 210096, China
  • Received:2010-04-09 Online:2010-11-10 Published:2010-11-24

摘要:

由于土结构性的影响天然沉积土的结构是亚稳定的,屈服后的压缩变形阶段必然伴随着结构的破损。将附加孔隙比?e作为表征原状土的一个结构状态参数,基于扰动状态概念,引入定量分析附加孔隙比?e随固结压力变化关系的方法,得到一维扰动状态概念(DSC)压缩模型,以描述结构性土压缩损伤现象,并通过结构破损指数b来刻画压缩过程中的结构破损速率。根据该模型,对太湖湖沼相典型的天然沉积软黏土、粉质黏土和硬黏土不扰动试样的一维压缩试验结果进行模拟和分析,并结合试验数据提出了模型参数的测定方法。分析结果验证了该模型能够描述具有不同结构形式土样的压缩特性及其实际变形过程中表现出的非线性,这给结构性土非线性固结与沉降计算提供了一定的理论基础。

关键词: 土结构性, 压缩特性, 附加孔隙比, 扰动状态概念, 结构破损指数

Abstract:

Due to the effect of soil structure, the structure of natural sedimentary clays was meta-stable and would damage during the process of post-yield compression deformation. First, a one-dimensional disturbed state concept (DSC) compression model of structured soils was established based on the disturbed state concept to characterize the compression destructural behavior of natural soils under loading. Additional void ratio ?e was employed as a structured state parameter reflecting the influence of soil structure; and quantitativel analysis was conducted on the relationship between additional void ratio and consolidation pressure. Compression destructive index b was used to describe the rate of destructuring in the DSC model. Then, one-dimensional compression tests were conducted on the Taihu Lake swamped natural soft clay, silty clay and stiff clay, and the results of the tests were simulated and analyzed using the DSC model. A procedure was suggested to determine parameters in the model. The results show that the proposed DSC model can be implemented to describe the compression behavior of natural soils with various structures. The DSC model reflected the nonlinearity of compression curve, which contribute to the accurate calculation in the nonlinear consolidation and settlement of structural soils.

Key words: soil structure, compressibility, additional void ratio, disturbed state concept, destructural index

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