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K0固结软黏土的应变率效应研究

第30卷

2008钲

第5期

5月

Chinese

工程学报

Engineering

V01.30May,

No.52008

JournalofGeotechnical

砀固结软黏土的应变率效应研究

但汉波,王立忠

(浙江大学岩土工程研究所,浙江杭州310027)

摘要:在已建立的‰固结软土弹黏塑性本构模型基础上,推导了一维先期固结压力和三轴不排水抗剪强度的计算式,并着重分析了应变率对两者的影响,分别用各自的应变率参数表征。强度应变率参数p仅取决于次固结系数与压缩指数的比值,与土体固结应力、固结历史及试验类型均无关:先期固结压力应变率参数风则与该比值及压缩参数4都有关,且一般有风>p。对于无机质软黏土,应变率增大10倍时,先期固结压力增长8%~21.2%,不排水强度增长7.2%~12.2%,与试验结果较吻合。考虑到室内试验与原位的应变率差异,建议先将试验所得先期固结压力及不排水抗剪强度按本文规律进行应变率修正,再应用于原位情况。OCR越大,不排水强度比随应变率增长越快。关键词:软黏土;‰固结;先期固结压力;三轴不排水抗剪强度;应变率;各向异性中图分类号:TU411

文献标识码:A

文章编号:1000—4548(2008)05—0718—08

作者简介:但汉波(1983一),男,湖北潜江人,博士研究生,主要从事软土黏性及本构方面的研究。E-mail:dan—zju@163.com。

Strain-ratedependentbehaviorsofKoconsolidatedclays

DAN

(InstituteofC圯otochmcal

Abstract:Based

on

Han-bo,WANG

Li—zhong

310027.China)

and

Engineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou

thenewlydevelopedanisotropic

elasticvisco-plasticconstimtivemodelforgoconsolidatedclays,the

presented,andtheirstrain—ratedependencies

which

expressionsofpreconsolidationpressureandundrainedtriaxialshearstrengthwerewereinvestigated.Thestrainrateconsoliationdependent

parameterofundrainedshearstrengthWas

aconstant

justdepends

on

theratioofthe

coefficient

thisratio

tO

thesecondary

compressionindex.butthecorrespondingparameterofpreconsolidationpressureWas

on

aswellasthecompressionparameter人.Formostinorganicclays,thepreconsolidationpressureand

increaseby8%-21.2%and7.2%-12.2%respectivelywith

undrained

strengthwould

tenfoldincreaseinthestrainrate.

Consideringthedifferencesofstrainratebetweenthelaboratorytestpreconsolidationpressure

andthefieldcondition,itissuggestedthatthemeasured

andundrainedstrengthshouldbemodified

beforeapplied

to

thein situcondition.AsOCR

increases,

theincreasingrateofthestrengthratiowithstrainrateKeywords:clays;/Coconsolidation;preconsolidation

becomes

faster.

pressure;triaxiaiundrainedshearstrength;strainrate;anisotropy

引言

轴试验结果表明,《的这种应变率效应可扩展至整个初始屈服面,或越大,初始屈服面也越大【2|。

对于黏土不排水抗剪强度的应变率效应,已有很多针对性的试验口。8】,结果都表明:六越大,土体的不排水抗剪强度&越大。Grahaml3]总结了15种软黏土的试验结果,发现当幺增大10倍时,鼠增长10%--一20%。其后大部分无机质软黏土的试验结果显示,岛随lgea的增长率为8%~12%,平均10%【4一】。

另外,天然土体还具有各向异性,影响其变形及

先期固结压力和不排水抗剪强度是研究软黏土变形和稳定的两个基本要素,且均与时间或应变率密切相关。先期固结压力由一维多级加载或等应变率加载试验得到,不排水抗剪强度则由三轴固结不排水剪切试验得到,采用不同轴向应变率龟将得到不同试验值。另外原位实际的加载速率与室内试验速率范围不同,应用时须考虑到加载速率的影响。

Leroueil…总结了加拿大东部多种黏土不同类型的一维压缩试验后,指出土体的先期固结压力(屈服应力)以随幺增大而增大,在双对数坐标下两者有较好的线性关系:应力用《归一化后,不同屯对应的压缩曲线都集中在压缩平面上较小范围内。另外很多三

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50479045);国家自然科学基金资助项目<50779061)收稿日期:2007—05—22

万方数据 

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