【摘 要】
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洞庭湖区域具有广泛存在的湖泊沉积相软土层,其具有压缩性强、天然含水量高、强度低等特征,工程性质较差,且相较于一般粘性土,表现出明显的蠕变特性。当选择该软土土层作为地基时,伴随着上部荷载的增加,很容易出现较大的沉降,或者存在不均匀沉降的情况,如果处理不当可能会发生房屋开裂、路面塌陷、桥台错位等严重后果,造成巨大的经济损失。因此准确预测和分析软土地基变形,并对其改良特性展开研究,对工程中软土地基的处理
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洞庭湖区域具有广泛存在的湖泊沉积相软土层,其具有压缩性强、天然含水量高、强度低等特征,工程性质较差,且相较于一般粘性土,表现出明显的蠕变特性。当选择该软土土层作为地基时,伴随着上部荷载的增加,很容易出现较大的沉降,或者存在不均匀沉降的情况,如果处理不当可能会发生房屋开裂、路面塌陷、桥台错位等严重后果,造成巨大的经济损失。因此准确预测和分析软土地基变形,并对其改良特性展开研究,对工程中软土地基的处理和预防工后沉降起到至关重要的作用。为此,本文以洞庭湖软土为研究对象,开展了一维固结蠕变研究,研究软土的次固结特性,构建了软土经验蠕变模型,用水泥对软土进行改良,探究水泥土蠕变变形机理,为工程应用提供理论指导。主要研究内容及成果如下:(1)开展室内土工试验,分析洞庭湖区结构性软土物理力学指标;同时开展了一维固结蠕变研究,研究其次固结变形特性,分析次固结系数随固结压力的变化特征,研究次固结系数与压缩指数的关系。(2)基于一维固结蠕变研究的结果,判定应变-时间之间以及应变-应力之间的关系,在指数型Singh-Mitchell蠕变模型的研究基础上,建立模型参数与固结压力的关系,构建适用于描述洞庭湖区软土蠕变特性的经验模型;并与Burgers蠕变模型、Merchant模型、西原模型进行比较,验证本文所建模型的适用性。(3)对不同水泥掺入比的水泥土试样进行一维固结蠕变试验,分析水泥掺入比对软土次固结变形特性的影响,研究其对软土主固结完成时间的影响;分析次固结系数随固结压力的变化特征,研究次固结系数与压缩指数的关系;同时通过容量瓶法测定水泥土中的吸附结合水含量,研究其与水泥掺入比之间的关系,揭示水泥对软土次固结特性的影响机制。(4)制备不同面积置换率的模拟水泥搅拌桩复合地基软土试样开展一维固结蠕变试验,分析水泥搅拌桩对软土次固结变形特性的影响,研究其对软土主固结完成时间的影响;分析次固结系数随固结压力的变化特征,研究次固结系数与压缩指数的关系;并结合工程应用设计中存在的问题提出了相应的建议。
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