靜動荷載下軟黏土的長期變形特性研究.pdf

1、路基軟黏土在服役期內除了受到靜荷載作用外，還需承擔因交通工具行駛引起的低幅值交通循環(huán)動荷載作用。為了能準確地預測及控制其工后沉降特別是長期沉降，就必須深入地研究路基軟黏土在靜荷載下的蠕變變形和動荷載下的累積變形產生、發(fā)展的影響因素及其變化規(guī)律。
　　本文在靜荷載作用下軟黏土長期蠕變（次固結）變形特性研究方面，先基于Bjerrum蠕變圖和Yin-Graham EVP模型，利用切線斜率定義方法針對高速公路超載預壓工況探討了超固結軟黏土

2、次固結系數的時間效應，提出隨時間增長的次固結系數雙曲線理論模型。由于Bjerrum蠕變圖是理想化的模型，本文還實施了一系列軟黏土長期超載預壓蠕變試驗對上述模型提出修正，使其更符合路基土體的實際變形情況。研究結果表明，超固結軟黏土的次固結系數不僅隨著超固結比的增大而減小，而且隨著次固結時間的增大而增大。在此基礎上，本文根據修正后的次固結系數時間增長模型提出了一個考慮次固結系數時間效應的超固結軟黏土工后次固結沉降計算公式，并采用簡單的算例對

3、比本文方法與傳統不考慮時間效應方法之間的計算結果差別。從算例的結果可知，本文方法計算得到的工后次固結沉降一般是傳統方法的1.6～5倍，并且兩者之間的差距隨著超固結比和服役期長度的增大而進一步加劇。因此，超固結軟黏土次固結系數的長期時間效應在評估超載預壓路基工后沉降時應引起足夠的重視。
　　本文隨后基于英國GDS雙向振動三軸試驗系統實施的一系列長期排水動三軸試驗模擬了低幅值交通循環(huán)動荷載作用下路基軟黏土的長期累積變形，系統地研究了循

4、環(huán)周次、靜動偏應力、超固結比和振動頻率等因素的影響。研究結果表明，低幅值交通循環(huán)動荷載作用下軟黏土的長期累積變形隨著循環(huán)周次和靜動偏應力的增大而增大，隨著超固結比和振動頻率的增大而減小。由于靜力蠕變過程和動荷載作用下長期累積變形的變形模式之間存在著相似性和可比性，本文采用Yin-Graham對數EVP模型的蠕變方程推導得到考慮循環(huán)周次、靜動應力、超固結比和振動頻率影響的對數長期累積應變計算公式。軟黏土蠕變和長期累積變形雖然存在相似的變形