【摘要】：針對(duì)天津中心漁港吹填場區(qū)軟黏土地基進(jìn)行了一系列的固結(jié)壓縮試驗(yàn),獲得應(yīng)力、應(yīng)變與時(shí)間的關(guān)系,對(duì)比分析了吹填土層和天然沉積土層的固結(jié)和次固結(jié)特性,為吹填場區(qū)軟黏土地基變形模型建立及長期工后沉降預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。研究表明,吹填土和天然沉積土的應(yīng)變速率與時(shí)間雙對(duì)數(shù)曲線具有很好的線性相關(guān)性;處理后吹填土含水率和壓縮性較低,天然沉積土含水率和壓縮性高;隨荷載P增大,吹填土的次固結(jié)系數(shù)Ca變化不大,天然沉積土的次固結(jié)系數(shù)Ca先增大后減小,最終趨于穩(wěn)定;次固結(jié)系數(shù)Ca與壓縮指數(shù)Cc具有良好的線性相關(guān)性,其隨時(shí)間的增加均呈對(duì)數(shù)下降趨勢(shì)。
【圖文】：

Table1Physicalparametersofsoilsamples土性吹填淺層吹填深層天然沉積淺層天然沉積深層深度/m0～34～67～1516～40密度/(g/cm3)2.01～2.041.92～1.961.94～1.991.91～2.09含水率ω/%20～2222～2825～3525～40孔隙比e0.60～0.70.7～0.810.67～1.10.69～1.2液限/%48～5645～5421～3322～38塑限/%25～3420～3513～2315～253固結(jié)變形特性分析3.1應(yīng)變-時(shí)間關(guān)系曲線由于每層土樣的試驗(yàn)規(guī)律相同，分別取代表性土樣進(jìn)行結(jié)果分析。圖1為中心漁港吹填場區(qū)吹填土層和天然沉積土層雙面排水條件下的應(yīng)變-時(shí)間關(guān)系曲線，圖2為4層土的應(yīng)變速率與時(shí)間雙對(duì)數(shù)關(guān)系曲線。圖1應(yīng)變-時(shí)間關(guān)系曲線Fig.1Strainvs.timecurves圖2應(yīng)變速率與時(shí)間雙對(duì)數(shù)關(guān)系曲線Fig.2Doublelogarithmcurvesofstrainrateandtime從圖1中可以看出，4層土在加載后均產(chǎn)生較大的瞬時(shí)應(yīng)變，隨著時(shí)間的增加，應(yīng)變逐漸增大并趨于穩(wěn)定。圖2表明，4層土的應(yīng)變速率與時(shí)間雙121086420%/01000200030004000500060007000t/min(25kPa)(50kPa)(175kPa)(225kPa)PPPP吹填淺層吹填淺層天然沉積淺層天然沉積淺層-20246810lnt6420-2-4-6-8-10n(l/t)吹填淺層吹填深層天然沉積淺層天然沉積深層

122巖土力學(xué)2015年對(duì)數(shù)曲線具有很好的線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)均為0.99，說明吹填土和天然沉積土均符合Mitchell的應(yīng)變速率與時(shí)間雙對(duì)數(shù)關(guān)系，其應(yīng)變速率-時(shí)間雙對(duì)數(shù)曲線擬合方程為ln(/t)alntb（1）式中：t為計(jì)算時(shí)間；為相應(yīng)時(shí)刻的應(yīng)變；a、b為曲線擬合參數(shù)。3.2壓縮特性與深度的關(guān)系圖3為4層土在整個(gè)壓縮試驗(yàn)過程中的e-p曲線。圖中，e為土樣壓縮過程中的孔隙比；p為施加的外部荷載。以此曲線及相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，計(jì)算不同荷載等級(jí)下的壓縮指標(biāo)見表2、3。圖3土樣的e-p壓縮曲線Fig.3e-pcompressioncurves表2不同荷載等級(jí)下的壓縮系數(shù)Table2Compressioncoefficientsunderdifferentconsolidationpressures荷載等級(jí)/kPa壓縮系數(shù)/MPa－1吹填淺層吹填深層天然沉積淺層天然沉積深層0～250.840.921.841.825～500.40.441.320.9250～1000.220.30.940.78100～2000.170.170.630.54200～3000.10.120.420.31300～4000.0810.0830.40.18表34層土的壓縮指數(shù)Table3Compressionindicesoffoursoils吹填淺層吹填深層天然沉積淺層天然沉積深層0.05990.06750.20810.1574對(duì)比不同土層壓縮系數(shù)發(fā)現(xiàn)，相同荷載等級(jí)下吹填淺層土壓縮系數(shù)最小，其次是吹填深層土，再是天然沉積深層土，天然沉積淺層土壓縮系數(shù)最大，壓縮指數(shù)呈現(xiàn)出相同的變化規(guī)律。這是因?yàn)橥馏w的壓縮性受含水率的影響，吹填淺層土排水路徑短，排水充分，經(jīng)過真空預(yù)壓處理后其含水率低，土顆粒密實(shí)，顆粒間的摩擦力較大，，土體不易被壓縮；吹填深層土排水路徑變長，真空預(yù)壓加固效果有所減弱。天然沉積土受真空預(yù)壓作用不明顯，其含水率高，土體表現(xiàn)出較高的壓縮特性。4次固結(jié)變形特性分析4.1次固結(jié)系數(shù)與荷載的關(guān)系Buisman（1936年）認(rèn)為，在次固結(jié)變形階段，

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