軟土工程特性和軟土地基設(shè)計(jì)_圖文

1、 110 巖 土 工 程 學(xué) 報(bào) 1998 年 文獻(xiàn) 45 所指出, 目前這種錯(cuò)誤的用法并不少見(jiàn)。另一 方面, 大量的計(jì)算實(shí)例表明, 式 ( 34 的計(jì)算結(jié)果是比較 可靠的。例如, 杜湖水庫(kù)軟基強(qiáng)度的實(shí)測(cè)結(jié)果表明, 有 效應(yīng)力法高估強(qiáng)度增長(zhǎng)量達(dá) 10% 22% , 而實(shí)測(cè)值與有 效固結(jié)應(yīng)力法計(jì)算值之比變化在 0. 93 1. 06 之間 44 。 類似的證明有效固結(jié)應(yīng)力法的實(shí)例還有很多 46 。 在常規(guī)設(shè)計(jì)方法中如何考慮結(jié)構(gòu)性是一個(gè)需要研 究的問(wèn)題。這里建議一個(gè)簡(jiǎn)便的辦法。如果通過(guò)現(xiàn)場(chǎng) 十字板或其它試驗(yàn)獲得天然強(qiáng)度 s 0 , 并從圍壓高于 R pc 的固結(jié)不排水試驗(yàn)測(cè)定 U cu , 即可得

2、出以 Rp c 為轉(zhuǎn)折點(diǎn) 的兩段直線, 第一段的強(qiáng)度參數(shù)為 c 0 和 U 0 , 第二段則 為 c= 0 和 U cu 。相應(yīng)的強(qiáng)度公式為( 圖 29 S f = s0 + ( R z c - R0c # t g U 0 ( Rz c R p c ( Rz c R p c ( 35a ( 35b S f = s0+ ( R p c - R0c tg U 0+ ( R z c- R p c tg U cu 伴隨著排水的壓縮, 如果要把兩者區(qū)分 , UE 宜稱為固 結(jié)度 , 而 UR 宜稱為消散度。其次 , 從沉降觀測(cè)結(jié)果推 算 UE 只能適用于無(wú)側(cè)向變形的大面積加荷的情況。 圖 30 Fig

3、. 30 固結(jié)度和壓縮度 Degree of conso lidation and degree o f compression 固結(jié)度的理論計(jì)算已經(jīng)建議過(guò)許多方法 , 林孔錙 還針對(duì)不同的荷載組合提供了一套圖表 , 可供實(shí)際應(yīng) 用 48 。這里應(yīng)當(dāng)指出, 隨著荷載分布的不同, 固結(jié)度 是隨深度而變的 , 籠統(tǒng)地給出一個(gè)平均固結(jié)度會(huì)帶來(lái) 較大的誤差。 5 結(jié) 論 ( 1 天然粘土的結(jié)構(gòu)性是普遍存在、 不容忽視的, 通常傳播的有關(guān)軟土的知識(shí)大多從重塑土得來(lái) , 在工 程師中普及天然土結(jié)構(gòu)性的知識(shí)已是迫切的需要。 圖 29 Fig . 29 結(jié)構(gòu)性土的抗剪強(qiáng)度 Shear strength of

4、structured clay ( 2 天然土在結(jié)構(gòu)破壞前后的特性有很大的不同, 它的壓縮曲線和剪切曲線都可以分成兩段 , 后一段的 特性可以從通常的室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定, 前一段則易受取樣 擾動(dòng)的影響, 宜通過(guò)原位測(cè)試方法測(cè)定。 ( 3 現(xiàn)有的彈塑性本構(gòu)模型也是在重塑土試驗(yàn)結(jié) 果的基礎(chǔ)上提出的, 要合理地描述天然土的特性, 必須 發(fā)展新一代的本構(gòu)模型 結(jié)構(gòu)性模型。 ( 4 在發(fā)展結(jié)構(gòu)性模型的同時(shí) , 常規(guī)設(shè)計(jì)方法中也 應(yīng)當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)性的影響。 ( 5 剪切引起的孔隙壓力難以恰當(dāng)?shù)毓烙?jì) , 限制了 有效應(yīng)力法的實(shí)際應(yīng)用 , 有效固結(jié)應(yīng)力法只考慮壓縮 ( 37a 引起的孔隙壓力而忽略剪切引起的孔隙壓力 ,

5、 更切合 實(shí)際應(yīng)用。 參 1 4. 3 固結(jié)度 從總應(yīng)力增量 $Rz 推算有效應(yīng)力增 量 $Rzc一般 通過(guò)固結(jié)度 U, 即 $Rz c = U # $R z ( 36 U 可以從孔隙壓力的觀測(cè)結(jié)果或變形觀測(cè)結(jié)果推算。 按照經(jīng)典理論, 兩種結(jié)果應(yīng)當(dāng)是一致的 , 但當(dāng)應(yīng)力應(yīng)變 關(guān)系為非線性時(shí) , 結(jié)果可能不一致。通常固結(jié)度通過(guò) 有效應(yīng)力的變化定義 , 即 R c - R0c U= R f c - R0 c E- E 0 UE = E f - E 0 魏汝龍把通過(guò)應(yīng)變推算的固結(jié)度另外稱為壓縮度 47 ( 37b 考 文 獻(xiàn) Henkel D J. T he r elationship betwee

6、n the stress, por e w ater pr essure and volume chang e character istics of satur ated clays. Geotechnique, 1959, 9( 3 : 119 135. 上述式中 R0c, E 0 和 R f c, E f 分別為固結(jié)前和固結(jié)后的 有效應(yīng)力和壓縮應(yīng)變 , 如果 R c- E關(guān)系為半對(duì)數(shù)曲線, 他推算出兩者之間的關(guān)系如下 : 1 UR = ( 1 + $R $R UE 2 Roscoe K H, Schofield A N , T hurair ajah A. Y ielding of cl

7、ays in the state w etter than crit ical. Geotechnique, 1963, 13 ( 3 : 211 240. - 1 ( 38 3 4 其中 $R = R c- 1 。在非線性的條 件下, UR 應(yīng)當(dāng) f c/ R0 小于 UE, 圖 30 是一個(gè)實(shí)例。但是 , 以上分析中存在兩 個(gè)問(wèn)題。首先, 固結(jié)又稱壓密, 是壓縮的一種 , 即它是 T avenus F, Leroueil S. Behaviour of embankment on clay foundations. Can Geotech J. 1980, 17( 2 : 236 260.

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