軟土物理、力學指標的特性及相關(guān)性分析.pdf

1、東南大學碩士學位論文軟土物理、力學指標的特性及相關(guān)性分析姓名：王家強申請學位級別：碩士專業(yè)：道路與鐵道工程指導教師：陳榮生張朝生2001.3.1軟土物理力學指標的特性及相關(guān)性分析第一章前言近年來，高速公路在我國的沿海地區(qū)有了迅猛的發(fā)展，建設中遇到的軟土地基也越來越多，而軟土的性質(zhì)各有不同，這其中有近千年內(nèi)才沉積的珠江三角洲水網(wǎng)平原區(qū)位于地表的含砂、欠固結(jié)的厚層淤泥；有太湖平原廣泛的湖沼積的超固結(jié)淤泥和淤泥質(zhì)土：有長江三角洲地區(qū)深埋在粘土

2、層下的第四系中下統(tǒng)的淤泥質(zhì)土。它們的成因不同、經(jīng)歷的地質(zhì)歷史不同，土體表現(xiàn)出的物理和力學性質(zhì)亦各不相同。軟土的主要特征就是高含水量、大孔隙比、高壓縮性和低強度。在軟土地基上修建高速公路會產(chǎn)生很大的路基沉降，有時甚至會導致路基失穩(wěn)。因此，軟土地基上路基設計的重點就是在確保路基穩(wěn)定的前提下盡可能減少工后沉降。目前，道路軟土地基處理設計的基本理論還是太沙基的一維固結(jié)理論和極限平衡原理，多采用條分法計算路基穩(wěn)定性、采用e—logP曲線、e—P曲

3、線(可簡化為壓縮系數(shù)alz法或壓縮模量Es法)計算路基沉降，采用的力學指標主要有：土體不排水快剪和固結(jié)快剪強度(C、巾值)、垂直和水平固結(jié)系數(shù)(cv、c。)、壓縮模量等。工作中，軟土地基的力學指標主要依賴于鉆探取樣試驗和現(xiàn)場原位測試。認真而充足的勘探、準確可靠的室內(nèi)試驗是一項工期長、成本高而準確率低的工作。正因為如此，很多工程盡管在勘探試驗中進行了大量的投入，但力學指標試驗對土樣的要求高、受試驗過程因素控制較多，單個樣品試驗資料的可靠性

4、又不高，加之受樣品數(shù)量和質(zhì)量的限制，大部分軟土樣都或多或少地缺少某些力學試驗指標，而力學指標對設計卻是至關(guān)重要的，直接影響到設計方案的確定。有時不得不使用內(nèi)插數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行設計，使設計與實際不盡相符，嚴重時還會導致工程事故。相對而言土體物理指標的試驗可采用擾動樣進行，對取樣及樣品運輸要求不高，試驗方法既簡單又易于操作，試驗成果可信度高。由此我們想到，如果通過一些試驗資料的總結(jié)，得出物理指標與力學指標之間的對應關(guān)系，這樣就可以通過簡單

5、的物理指標試驗來導出有一定可靠度的力學指標，這些指標在工可、初設階段進行方案評價時是大有用處的，即使在資料較多的施工圖設計階段也可以通過這種相關(guān)關(guān)系來補充個別缺失的數(shù)據(jù)、核對試驗數(shù)據(jù)的有效性，即使找不到實用的相關(guān)公式但可以找出數(shù)據(jù)離散的原因?qū)σ院蟮墓ぷ饕彩谴笥袔椭?。對軟土物理力學指標的研究伴隨了軟土研究的全過程，巖土工程領(lǐng)域研究軟土的根本目的就是認識軟土的力學特性、提出提高其力學強度的途徑與方法。多年來，對軟土成因及其結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的研究