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非典型软质土沉降与固结特性研究

赵俊明  
【摘要】: 尽管目前对软土地基沉降固结特性和试验手段都有了较系统的研究成果,但由于软土性质极为复杂,沉降分析中不可避免地存在各种不确定因素,因此,沉降计算结果仍与实际监测结果存在较大的差异。长江口北侧区域天然沉积土地基主要由粉质土或粉细砂土含粘性土构成的,该类土与粘性土和砂性土有着本质的区别,天然中间土天然含水量与液限之比几乎与软质天然海相粘土相似,但是前者相对后者的灵敏度和现场强度更高。为此,研究和分析该地区的地基渗透固结特性是十分必要的,对应用土力学的研究和我国快速发展的公路交通建设具有重要的理论价值和实践意义。 对目前国内外常用的预测沉降计算方法进行了评价分析,利用通启高速公路沉降资料,通过SPSS统计分析,得出了不同地基处理措施下的简单沉降预测公式。并且简述了利用传递矩阵法求多层地基中夹砂体系的固结问题,为层状地基一维固结分析提供了一种实用的计算方法。 根据长江口地区沉积物的沉积特点,分析了地基渗透固结特性。通过大量试验,对孔隙介质预测模型参数进行了修正,采用改进的孔隙介质模型预测土的渗透系数的方法,成功预测了长江口北岸天然沉积土的渗透系数,得到了预测的渗透系数高出室内渗透试验成果一个数量级以上。基于地基一维固结理论,提出了考虑地基加固区下卧层修正过的沉降资料反演固结系数的计算方法,反演分析成果表明,长江口地区沉积物的固结系数相对室内固结试验成果高出1~2个数量级。将固结系数反演与渗透系数预测成果应用于地基固结沉降分析,并与实测沉降曲线进行比较,后期误差3%~7%;而将室内实验成果应用于地基固结分析中,与实测沉降曲线进行比较,后期误差达到10%~40%,说明了室内固结试验和室内渗透试验成果显著偏低,渗透固结的反演和预测结果与该地区土的特性相符。研究成果对以后的工程实际应用具有重要参考价值。


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