• ISSN 0258-2724
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侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究

贾敏才,赵舜,张震

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贾敏才, 赵舜, 张震. 侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究[J]. 江南娱乐网页版入口官网下载安装学报, 2020, 55(6): 1257-1263. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
引用本文: 贾敏才, 赵舜, 张震. 侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究[J]. 江南娱乐网页版入口官网下载安装学报, 2020, 55(6): 1257-1263.doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
JIA Mincai, ZHAO Shun, ZHANG Zhen. Experimental Study on Creep Characteristics of Structural Soft Clay under Lateral Unloading Condition[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(6): 1257-1263. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
Citation: JIA Mincai, ZHAO Shun, ZHANG Zhen. Experimental Study on Creep Characteristics of Structural Soft Clay under Lateral Unloading Condition[J].Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(6): 1257-1263.doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20180718

侧向卸荷条件下结构性软黏土蠕变特性试验研究

doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20180718
基金项目:浙江省交通运输厅科研计划项目(2014H06)
详细信息
    作者简介:

    贾敏才(1973—),男,副教授,博士生导师,研究方向为基坑工程、地基处理等, E-mail:mincaijia@tongji.edu.cn

  • 中图分类号:TU43

Experimental Study on Creep Characteristics of Structural Soft Clay under Lateral Unloading Condition

    Funds:This work was supported by the research project of Zhejiang transportation department(2014H06)
    • 摘要:通过对温州瑞安软黏土侧向卸荷条件下的三轴不排水蠕变试验,研究侧向卸荷路径和结构性对软黏土时间-应变曲线、等时曲线等典型蠕变特性的影响;建立侧向卸荷条件下软黏土的蠕变稳定时间模型,分析应变率与土体蠕变破坏标准之间的关系,并验证其对不同地区不同应力路径结构性软土的适用性. 研究结果表明:当土样卸荷量与初始固结应力的比值达到0.2~0.3时,土样达到蠕变破坏;变形发展可分为瞬时变形、衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变4个阶段. 当不同围压下的土样进入加速蠕变时,其应变率对数与蠕变时间存在良好的线性关系,该加速蠕变临界线可作为卸荷蠕变破坏的判据;蠕变稳定时间受结构性的制约和影响,侧向卸荷条件下,土样发生蠕变破坏时的轴向应变随固结压力的增大而增大,长期强度指标黏聚力下降超过50%,内摩擦角则基本不变,导致浅层结构性软黏土长期强度衰减严重,蠕变破坏应变较小,施工和监测时需重点关注.

    • 图 1GDS三轴流变试验系统

      Figure 1.GDS rheology triaxial instrument

      图 2分级卸荷下蠕变曲线

      Figure 2.Creep curves of multi-stage unloading

      图 3侧向卸荷条件下的应力-应变曲线

      Figure 3.Stress-strain curves of lateral unloading condition

      图 4应变-时间对数加载曲线

      Figure 4.Curves of ${\varepsilon _{\rm{a}}}$ with $\ln \;t$ of multi-stage unloading

      图 5应变率-时间变化曲线

      Figure 5.Curves of $\ln \;\dot \varepsilon $ with $t$

      图 6分级卸荷条件下土体应力-应变等时曲线

      Figure 6.Stress-strain isochronous curves of multi-stage unloading

      图 7卸荷量-蠕变稳定时间关系曲线

      Figure 7.Unloading-creep stabilization time curve

      图 8温州软黏土长期强度包络线

      Figure 8.Long-term strength envelopes of Wenzhou soft clay

      表 1软土土样的物理力学性质参数

      Table 1.Physical and mechanical properties of soft soil sample

      含水量
      $w$/%
      比重 密度
      $\rho $/(g•cm−3
      孔隙比
      ${e_0}$
      塑限
      ${w_{\rm{p}}}$/%
      液限
      ${w_{\rm{L}}}$/%
      塑限指数
      ${I_{\rm{P}}}$
      液限指数
      ${I_{\rm{L}}}$
      不排水抗剪强度指标
      黏聚力$c$/kPa 内摩擦角φ/($^\circ $)
      74.1 2.72 1.56 2.07 28.4 55.5 27.1 1.68 17.0 18.0
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      表 2侧向卸荷条件下三轴蠕变试验方案

      Table 2.Scheme of triaxial creep tests under the condition of lateral unloading

      试验
      编号
      ${K_0}$固结 蠕变过程(不排水)
      ${\sigma _3}$/kPa ${K_0}$系数 控制
      方式
      加载
      方式
      卸荷速率/
      (kPa•min−1
      RB30 30 0.43 应力
      控制
      ${\sigma _1}$不变
      ${\sigma _3}$减小
      0.1
      RB50 50 0.49
      RB70 70 0.52
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      表 3土样实际蠕变稳定时间

      Table 3.Table of actual creep stabilization h

      固结围压/kPa 侧向卸荷量/kPa
      3 6 9 12
      30 107 133
      50 112 136 112
      70 74 109 96 79
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    出版历程
    • 收稿日期:2018-08-23
    • 修回日期:2019-05-29
    • 网络出版日期:2019-06-13
    • 刊出日期:2020-12-15

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