基于土结构性的软土流变特性研究

土结构性是土体最为内在的根本特性之一。大量的试验和工程实践均表 明结构性对土的流变特性等工程性质具有极大的影响。研究结构性对流变特 性的影响,对于预测高速公路、地铁以及机场跑道等工后沉降具有重大的意 义。。 流变是指土在外力作用下所发生随时间发展的变形过程。鉴于目前福州 地区关于土结构性对其流变特性影响的研究不多见,为此,本文针对福州 地区进行了土结构性次固结试验和三轴流变试验的研究。建议了一个基于土 结构性次固结沉降公式,提出改进的土结构损伤流变模型。具体如下: 首先,对福州地区软土进行原状土和重塑土的次固结对比试验,研究 表明结构软土的次固结系数在结构破坏前、后有着明显的不同;据此,提出 了考虑土结构性的次固结沉降计算公式,并将其应用于实际工程,结论表 明可以应用该公式预测地基的次固结沉降。 其次,进行了不同轴压和围压的三轴流变试验,研究原状土和重塑在 三轴状态下应力一应变与时间的关系;在西原模型的基础上,引入现代损 伤力学理论,提出了一个改进的损伤流变模型。该模型采用剑桥模型描述土 体的弹塑性变形,用西原模型描述粘弹塑性变形;并应用该模型对某具体 。 工程进行分析,结果较为理想。 最后,借助扫描电子显微镜观察原状土和重塑土的微观结构,通过对、 SEM图像分析表明原状土结构破坏前后分别为空架结构和片状结构,结构破 坏后,逐步趋向重塑土;随后,对土体的微观变形机理进行了分析。